感覺(jué)

感覺(jué)（sensation）是感受器——眼、耳等器官中的結(jié)構(gòu)——所產(chǎn)生的表示身體內(nèi)外經(jīng)驗(yàn)的神經(jīng)沖動(dòng)的過(guò)程。

感覺(jué)的雙重功能：生存和耽于聲色。感覺(jué)有助于生存，例如對(duì)危險(xiǎn)的聲音警示，對(duì)危難的迅速躲避，和對(duì)適應(yīng)感覺(jué)的趨向等。感覺(jué)也同時(shí)會(huì)使你耽于聲色。耽于聲色是指追求對(duì)感覺(jué)的一種滿(mǎn)足感；它是對(duì)視、聽(tīng)、觸、味和嗅等感覺(jué)的快樂(lè)體驗(yàn)的追求。

關(guān)于世界的感覺(jué)知識(shí)

人類(lèi)對(duì)外部世界的經(jīng)驗(yàn)一定是相對(duì)準(zhǔn)確和沒(méi)有錯(cuò)誤的。否則，人類(lèi)將無(wú)法生存。

由于感覺(jué)過(guò)程的重要性，因此在心理學(xué)研究的歷史中，感覺(jué)始終是一個(gè)重要的主題。實(shí)驗(yàn)心理學(xué)建立伊始，馮特就提出，感覺(jué)和情感是復(fù)雜經(jīng)驗(yàn)建立的基本過(guò)程。

心理物理學(xué)

工廠(chǎng)的火災(zāi)報(bào)警器要多響工人才能在喧囂的機(jī)器聲中聽(tīng)到它？飛機(jī)控制板上的警示燈要多亮才能看起來(lái)比其它的燈亮兩倍？咖啡中加多少糖才能感覺(jué)到甜？為了回答這些問(wèn)題，我們必須能夠測(cè)量感覺(jué)體驗(yàn)的強(qiáng)度。這是心理物理學(xué)（psychophysics）的中心任務(wù)，研究++物理刺激和刺激所產(chǎn)生的心理行為和體驗(yàn)的關(guān)系++。心理物理學(xué)是心理科學(xué)中最古老的領(lǐng)域。

心理物理學(xué)歷史上最重要的人物是德國(guó)物理學(xué)家費(fèi)希納。費(fèi)希納提出了心理物理學(xué)這個(gè)概念，并提出測(cè)量物理刺激強(qiáng)度（用物理單位測(cè)量）和感覺(jué)體驗(yàn)大?。ㄓ眯睦韱挝粶y(cè)量）之間關(guān)系的方法。研究者確定閾限并建立感覺(jué)強(qiáng)度和刺激強(qiáng)度之間關(guān)系的心理量表。

絕對(duì)閾限和感覺(jué)適應(yīng)

絕對(duì)閾限（absolute threshold）——產(chǎn)生感覺(jué)體驗(yàn)需要的最小的物理刺激量。
絕對(duì)閾限研究的結(jié)果總結(jié)為心理測(cè)量函數(shù)（psychometric function）：表示每一種刺激強(qiáng)度（橫坐標(biāo)）下刺激被覺(jué)察到的百分?jǐn)?shù)（縱坐標(biāo)）的曲線(xiàn)。

絕對(duì)閾值

因?yàn)榇碳げ荒茉谌魏螐?qiáng)度下都能被清楚地覺(jué)察到，所以絕對(duì)閾限的操作定義是：有一半次數(shù)能夠覺(jué)察到感覺(jué)信號(hào)的刺激水平。

感覺(jué)適應(yīng)（sensory adaptation）是指感覺(jué)系統(tǒng)對(duì)持續(xù)作用的刺激輸入的反應(yīng)逐漸減小的現(xiàn)象。例如，你可能沒(méi)有注意到，在戶(hù)外呆一段時(shí)間后，太陽(yáng)光看起來(lái)就不那么耀眼了。

適應(yīng)機(jī)制使你更加快速地對(duì)新信息源挑戰(zhàn)產(chǎn)生注意和做出反應(yīng)。

反應(yīng)偏差和信號(hào)檢測(cè)論

閾限測(cè)量也受到反應(yīng)偏差（response bias）的影響，即由一些與刺激的感覺(jué)特性無(wú)關(guān)的因素所引起的觀(guān)察者以特定方式進(jìn)行反應(yīng)而產(chǎn)生的系統(tǒng)趨勢(shì)。

信號(hào)檢測(cè)論（signa detection theory，SDT）是針對(duì)反應(yīng)偏差問(wèn)題的一種系統(tǒng)研究方法。信號(hào)檢測(cè)論并不嚴(yán)格地關(guān)注感覺(jué)過(guò)程，而是強(qiáng)調(diào)刺激事件出現(xiàn)與否的決策判斷過(guò)程。SDT區(qū)分出感覺(jué)覺(jué)察的兩個(gè)獨(dú)立的過(guò)程：

1. 最初的感覺(jué)過(guò)程，反映觀(guān)察者對(duì)刺激強(qiáng)度的感受性；
2. 隨后獨(dú)立的決策過(guò)程，反映觀(guān)察者的反應(yīng)偏差。

差別閾限

差別閾限（difference threshold），是你能夠識(shí)別出的兩個(gè)刺激之間的最小物理差異。

差別閾限的操作定義是：有一半次數(shù)覺(jué)察出差異的刺激值。差別閾限值也被稱(chēng)為最小可覺(jué)差（just noticeable difference， JND）。

韋伯定律（Weber‘s law）：刺激之間的JND與標(biāo)準(zhǔn)刺激強(qiáng)度比值是恒定的。

韋伯定律

從物理事件到心理事件

感覺(jué)心理學(xué)（sensory physiology）研究物理事件到中樞事件的轉(zhuǎn)換機(jī)制。這個(gè)研究領(lǐng)域的目的是為了揭示從物理能量到感覺(jué)體驗(yàn)之間一系列事件鏈條中中樞水平的變化。我們把從一種物理能量形式（如光）到另一種形式（如神經(jīng)沖動(dòng)）的轉(zhuǎn)化稱(chēng)為換能（transduction）。

因?yàn)樗械母杏X(jué)信息都要轉(zhuǎn)換成一定形式的神經(jīng)沖動(dòng)，大腦的不同皮層區(qū)域負(fù)責(zé)不同的感覺(jué)，因此大腦能夠區(qū)分不同的感覺(jué)。對(duì)于每一種感覺(jué)，研究者都試圖發(fā)現(xiàn)物理能量是如何轉(zhuǎn)換成神經(jīng)系統(tǒng)的電化學(xué)活動(dòng)，從而產(chǎn)生不同性質(zhì)的感覺(jué)和不同數(shù)量的感覺(jué)的。

視覺(jué)系統(tǒng)

視覺(jué)是人類(lèi)和其他動(dòng)物最為復(fù)雜、高度發(fā)展和重要的感覺(jué)。視覺(jué)能力好的動(dòng)物具有極大的進(jìn)化優(yōu)勢(shì)。

人眼

光線(xiàn)進(jìn)入到角膜，眼睛前面透明的凸起。然后光線(xiàn)通過(guò)眼前房，里面充滿(mǎn)了眼房液。之后光線(xiàn)通過(guò)瞳孔，不透明的虹膜上的開(kāi)口。為了匯聚光線(xiàn)，豆?fàn)罹铙w通過(guò)改變形狀聚焦物體，變薄聚焦遠(yuǎn)處物體和變厚聚焦近處物體。對(duì)于人眼，可以利用虹膜內(nèi)肌的舒張和收縮改變瞳孔大小，瞳孔是光線(xiàn)進(jìn)入眼睛的小孔。光線(xiàn)通過(guò)玻璃體液，最后投射到視網(wǎng)膜。

人眼結(jié)構(gòu)

瞳孔和晶狀體

瞳孔是虹膜上的開(kāi)口，光線(xiàn)通過(guò)它進(jìn)入眼睛。虹膜使得瞳孔舒張和收縮以控制進(jìn)入眼睛的光線(xiàn)量。通過(guò)瞳孔的光線(xiàn)經(jīng)晶狀體聚焦到視網(wǎng)膜；晶狀體倒置客體，在視網(wǎng)膜上形成倒置的圖像。由于晶狀體具有對(duì)近處和遠(yuǎn)處客體聚焦變化的能力，所以是人眼中非常重要的構(gòu)造。睫狀肌可以改變晶狀體的厚度，我們把這種化學(xué)特性稱(chēng)為調(diào)節(jié)。

視網(wǎng)膜

我們用眼看，用腦覺(jué)察。人眼聚集光線(xiàn)，并聚焦，再向大腦傳遞神經(jīng)信號(hào)。因此，眼睛的關(guān)鍵作用是把光波轉(zhuǎn)換為神經(jīng)信號(hào)。這個(gè)過(guò)程是在眼球后壁的視網(wǎng)膜（retina）上完成的。在顯微鏡下，能夠看到視網(wǎng)膜分為幾層，分別由不同的神經(jīng)細(xì)胞組成。

從光能到神經(jīng)反應(yīng)的基本變化是通過(guò)視網(wǎng)膜上對(duì)光敏感的錐體和桿體細(xì)胞完成的。

視網(wǎng)膜中心一個(gè)很小的區(qū)域是中央凹（fovea），這個(gè)部位只有錐體細(xì)胞，沒(méi)有桿體細(xì)胞。中央凹是視覺(jué)最敏銳的區(qū)域——對(duì)顏色和空間細(xì)節(jié)的檢測(cè)都十分準(zhǔn)確。雙極細(xì)胞（bipolar cells）是一種神經(jīng)細(xì)胞，它整合感受器的神經(jīng)沖動(dòng)，并傳遞到神經(jīng)節(jié)細(xì)胞。每個(gè)神經(jīng)節(jié)細(xì)胞（ganglion cell）都將整合一個(gè)或多個(gè)雙極細(xì)胞的沖動(dòng)，形成單一的發(fā)放頻率。雙極細(xì)胞的軸突形成視神經(jīng)，視神經(jīng)把眼睛外面的視覺(jué)信息傳遞到大腦。

每一只眼睛的視網(wǎng)膜上存在視神經(jīng)離開(kāi)視網(wǎng)膜的區(qū)域。這個(gè)區(qū)域稱(chēng)為視盤(pán)或盲點(diǎn)（blind spot），此處沒(méi)有感受細(xì)胞。

傳向大腦的神經(jīng)通路

大多數(shù)視覺(jué)信息的最后目的地是大腦枕葉稱(chēng)為初級(jí)視皮質(zhì)（visual contex）的區(qū)域。

顏色視覺(jué)

牛頓在1671年寫(xiě)道：準(zhǔn)確地說(shuō)，光線(xiàn)是沒(méi)有顏色的。在光線(xiàn)的成分里面，除了能引起這種或那種顏色的特定能量和配置外，沒(méi)有其他成分。就像鈴聲、音符串或者其他發(fā)聲物體的聲音一樣，只有振動(dòng)，在空氣中只有從物體上傳播的振動(dòng)。......因此，物體上的顏色只是一種配置，它充分地反映了某種光線(xiàn)而不是其他的光線(xiàn)。

當(dāng)你的大腦對(duì)光源中編碼的信息進(jìn)行加工時(shí)，便產(chǎn)生了顏色感覺(jué)。

波長(zhǎng)和色調(diào)

你所看見(jiàn)的光線(xiàn)只是電磁波譜中一個(gè)很小的范圍?？梢?jiàn)光的波長(zhǎng)為400納米到700納米。光線(xiàn)在物理上是用波長(zhǎng)而不是顏色來(lái)描述的：顏色只是你的感覺(jué)系統(tǒng)對(duì)波長(zhǎng)的描述。

所有的顏色體驗(yàn)都可以從三個(gè)維度來(lái)描述：色調(diào)、飽和度和明度。

• 色調(diào)（hue）表示對(duì)光線(xiàn)顏色的不同性質(zhì)的體驗(yàn)。
• 飽和度（saturation）描述的是顏色感覺(jué)的純度和亮度。
• 明度（brightness）是對(duì)光的強(qiáng)度的描述。

色調(diào)·飽和度·明度

顏色視覺(jué)的理論

顏色視覺(jué)的第一個(gè)科學(xué)理論是由揚(yáng)爵士（Sir Thomas Young）于1800年提出來(lái)的。他認(rèn)為正常人的眼睛具有三種類(lèi)型的顏色感受器，產(chǎn)生心理上的基本感覺(jué)：紅、綠和藍(lán)。同時(shí)他還認(rèn)為，所有其他的顏色都是由這三種顏色相加或者相減混合得到的。揚(yáng)的理論后來(lái)得到赫爾姆霍茲（Hermann Von Helmholtz）的修正和擴(kuò)展，最終形成了著名的揚(yáng)-赫爾姆霍茲三原色理論（trichromatic theory）。

海林（Ewald Hering）在18世紀(jì)晚期提出他的拮抗加工理論（opponent-process theory），所有視覺(jué)體驗(yàn)產(chǎn)生于三個(gè)基本系統(tǒng)，每個(gè)系統(tǒng)包含兩種拮抗的成分：紅對(duì)綠，藍(lán)對(duì)黃，或者黑（沒(méi)有顏色）對(duì)白（所有顏色）。

復(fù)雜的視覺(jué)分析

對(duì)顏色世界的觀(guān)察只是視覺(jué)系統(tǒng)所應(yīng)對(duì)的復(fù)雜任務(wù)中一個(gè)很小的部分。不同種類(lèi)的神經(jīng)細(xì)胞有各自獨(dú)特的性質(zhì)，可以產(chǎn)生對(duì)顏色、形狀、對(duì)比度、運(yùn)動(dòng)和結(jié)構(gòu)的知覺(jué)。

聽(tīng)覺(jué)

物理聲音

為什么拍拍雙手、吹口哨會(huì)產(chǎn)生聲音呢？因?yàn)樗鼈兪刮矬w產(chǎn)生了振動(dòng)。振動(dòng)的能量傳遞到周?chē)慕橘|(zhì)中——通常是空氣——因?yàn)檎駝?dòng)的物體推動(dòng)介質(zhì)中的分子前后運(yùn)動(dòng)。導(dǎo)致的壓力的微小改變約以速率為1100英尺/秒的疊加正弦波的形式從振動(dòng)物體上擴(kuò)散出去。真空中不能傳播聲音。

正弦波有兩個(gè)基本的物理特性決定聲音的作用形式：頻率和振幅。

• 頻率通常用赫茲表示，測(cè)量每秒的周期數(shù)。
• 振幅是指聲波強(qiáng)度的物理特性，即波峰到波谷的高度。

聲音的心理維度

頻率和振幅這兩個(gè)物理性質(zhì)形成了聲音的三個(gè)心理參數(shù)：音高、響度和音色。

• 音高（pitch）是指聲音的高低，是由聲音的頻率決定的；高頻產(chǎn)生較高的聲音，低頻產(chǎn)生較低的音高。人們敏感的純音范圍是從20赫茲到2000赫茲。
• 聲音的響度（loudness）或者物理強(qiáng)度是由振幅決定的；振幅大的聲波會(huì)給人大聲的感覺(jué)，而振幅小的聲波是一種柔和的感覺(jué)。聲壓——導(dǎo)致響度體驗(yàn)的振幅大小的指標(biāo)——通過(guò)一些被稱(chēng)為分貝的單位來(lái)測(cè)量。
• 聲音的音色（timbre）反映了復(fù)雜聲波的成分。純音只有一個(gè)頻率和振幅?，F(xiàn)實(shí)世界中的大部分聲音并不是純音，而是復(fù)雜聲波，包含一個(gè)由多種頻率和振幅組成的混合波。

聽(tīng)覺(jué)的生理基礎(chǔ)

要想聽(tīng)到聲音必須發(fā)生四個(gè)基本能量的轉(zhuǎn)換：

1. 空氣中的聲波必須在耳蝸中轉(zhuǎn)換為流動(dòng)波；
2. 然后流動(dòng)波導(dǎo)致基底膜的機(jī)械振動(dòng)；
3. 這些振動(dòng)必須轉(zhuǎn)換成電脈沖；
4. 電脈沖必須傳入聽(tīng)皮層。

音調(diào)知覺(jué)理論

地點(diǎn)說(shuō)（place theory）最初是由赫爾姆霍茲于1800年提出，后來(lái)經(jīng)過(guò)貝克西修正。地點(diǎn)說(shuō)是基于當(dāng)聲波經(jīng)過(guò)內(nèi)耳時(shí)基底膜隨著運(yùn)動(dòng)這一事實(shí)而提出的。不同的頻率在基底膜的不同位置上產(chǎn)生它們最大的運(yùn)動(dòng)。

頻率說(shuō)（frequency theory），通過(guò)基底膜振動(dòng)的頻率來(lái)解釋音調(diào)。

其他感覺(jué)

嗅覺(jué)

氣味——無(wú)論好的還是壞的——首先與嗅絨毛膜上的感受蛋白相接觸就能聞到。只要有8個(gè)物質(zhì)分子就可以發(fā)起一個(gè)神經(jīng)沖動(dòng)，不過(guò)至少要刺激40個(gè)神經(jīng)末梢才能聞到那個(gè)物質(zhì)的氣味。一旦啟動(dòng)，這些神經(jīng)沖動(dòng)將嗅覺(jué)信息傳遞到位于感受器上方和大腦中前額葉下部的嗅球（olfactory bulb）。

嗅覺(jué)是比較少的需要不斷更新嗅神經(jīng)的神經(jīng)系統(tǒng)之一。當(dāng)嗅神經(jīng)細(xì)胞老化并且死亡，它們將被與嗅球形成聯(lián)結(jié)的新細(xì)胞所替代。

嗅覺(jué)很可能是作為偵查和定位食物的系統(tǒng)來(lái)進(jìn)化和發(fā)展的。

味覺(jué)

盡管一些食物和酒類(lèi)的美食家具有辨別微小和復(fù)雜味覺(jué)得超常能力，但很多時(shí)候他們主要依靠的是嗅覺(jué)而非味覺(jué)。

你舌頭的表面布滿(mǎn)了乳頭，這使得舌頭表面起伏不平。大部分乳頭中含有稱(chēng)作味蕾的成束的味覺(jué)感受細(xì)胞。味覺(jué)感受器的單細(xì)胞記錄結(jié)果表明，單個(gè)感受細(xì)胞對(duì)于四種基本味覺(jué)：甜、酸、苦和咸中的某一個(gè)反應(yīng)強(qiáng)烈。

你的味覺(jué)感受器每隔幾天都要更新一次，甚至比起嗅覺(jué)感受器的更換更為頻繁。

觸覺(jué)和膚覺(jué)

皮膚是一個(gè)特別多功能的器官。除了能保護(hù)你免受表面的損傷，保持體液和幫助調(diào)整體溫，它還包含了產(chǎn)生壓力、溫暖和寒冷感覺(jué)的神經(jīng)末梢。

前庭覺(jué)和動(dòng)覺(jué)

前庭覺(jué)（vestibular sense）告訴你你的身體——特別是頭部——是如何根據(jù)重力作用確定方向的。這些信息的感受器是位于內(nèi)耳中充滿(mǎn)液體的導(dǎo)管和囊中的小纖毛。

人們之所以在移動(dòng)的汽車(chē)上看書(shū)會(huì)感到惡心，是因?yàn)橐曈X(jué)提供的是靜止的信號(hào)，而前庭覺(jué)提供的信號(hào)卻是移動(dòng)的。

動(dòng)覺(jué)（kinesthetic sense）為我們提供運(yùn)動(dòng)過(guò)程中身體狀態(tài)的反饋信息。沒(méi)有它，你就不能協(xié)調(diào)很多自主的運(yùn)動(dòng)。

你擁有兩個(gè)運(yùn)動(dòng)信息的來(lái)源：位于關(guān)節(jié)中的感受器和位于肌肉和腱中的感受器。

痛覺(jué)

痛覺(jué)（pain）是身體對(duì)有害刺激的反應(yīng)，所謂有害刺激就是那些強(qiáng)度足夠?qū)е陆M織損傷或避免導(dǎo)致?lián)p傷的刺激。

痛覺(jué)是重要的防御信號(hào)——警示你遠(yuǎn)離傷害。

痛覺(jué)的機(jī)制

人們會(huì)經(jīng)受兩種疼痛：傷害性疼痛和神經(jīng)痛。傷害性疼痛（nociceptive pain）是由外部有害刺激引發(fā)的負(fù)性感覺(jué)；例如，手碰觸火爐，躲避可以終止這種疼痛。神經(jīng)痛（neuropathic pain）是由神經(jīng)的不正常功能或過(guò)度激活造成的。比如，意外事故或癌癥引發(fā)的神經(jīng)受傷和神經(jīng)疾病。用鎮(zhèn)靜神經(jīng)的藥物或其他治療可以緩解這種疼痛。

痛覺(jué)心理學(xué)

心理過(guò)程在痛覺(jué)感受中的重要性可以用兩個(gè)極端的例子來(lái)說(shuō)明：

• 一是沒(méi)有物理刺激而感到疼痛；
• 二是當(dāng)收到很強(qiáng)的疼痛刺激時(shí)沒(méi)有感覺(jué)到痛。