焦传金感觉局知觉慕课笔记.docx
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焦传金感觉局知觉慕课笔记
感觉与知觉——焦傳金
内容共分为：
视觉、听觉、触觉、冷热与痛觉、嗅觉与味觉五个部分。
一、视觉（灵魂之窗）
1、为什么会有视觉盲点：
眼部视觉神经和血管汇集成束离开眼球的部位没有感光细胞。
2、为什么晚上直视天空总是看不到想看的那颗星星：
中央窝只有负责日间视觉感受色彩（红绿蓝）的锥细胞，在2度范围内解析，而负责夜间视觉的感受明暗变化的杆细胞解析度在10度左右。
3、为什么白天最明显的是黄色，晚上却是绿色：
感光细胞光敏感度，杆细胞498nm（绿色），绿光345纳米、红光564纳米，均值在550纳米处，为黄光。
（白天或夜间感光的改变成为柏金赫现象或薄暮现象）
4、为什么蓝光LED会影响睡眠：
非视觉功能的感光细胞感光敏感范围为460-480纳米，处在蓝光范围，影响视叉上核，从而影响松果体分泌褪黑激素，进而影响睡眠。
5、为什么光没有颜色：
颜色是大脑构建出来的，并不是光的基本特征，不同的色彩视觉系统看到的颜色也不同。
（鸟类除红绿蓝之外还可以感受紫外光）
6、为什么有人是色盲，有人是色弱：
缺少感受绿光的锥细胞为红绿色盲，对红光绿光的感光敏感性接近即红绿色弱。
（红绿感光在X染色体上纵向排列，易基因重组，隐性；蓝色在第7对染色体上）
7、为什么人类可以比猫狗看到更多颜色：
猫狗只有两种锥细胞，只能看到蓝色和黄色。
（灵长类分新世界灵长类和旧世界灵长类，前者为三色视觉系统，后者为两色视觉系统）
8、为什么显示器上的颜色无法栩栩如生：
虽然只要三种锥细胞的吸收相同，我们看到的颜色就相同，但显示器的色彩范围有限，无法涵盖所有的颜色。
9、为什么有些人看到的洋装是白金色，有些人看到的是蓝黑色：
颜色虽然具有恒常性，但人们所认为的颜色由情景决定。
10、为什么眼睛需要不停转动：
眼球的运动在3-4次/秒，目的是让全视野变清晰，将注意力集中在想看的地方。
（支配眼球运动的肌肉有4条直肌，上、下、内、外直肌，和两条斜肌，上、下斜肌，眼球的运动可分为平稳跟随运动和聚焦转向运动）
11、为什么眼睛不停在动但世界却不动：
眼球在运动前会进行预测性更新，传送一个信号给大脑，叫大脑知道下一个位置。
（眼球在运动前后，辨位错误率会增加）
12、为什么眼神会透露心思：
眼球的微颤动是一种下意识的行为。
二、视觉（影响脑中寻）
13、为什么蚊子总是打不到：
因为蚊子（复眼）的动态视觉比人类高（时间解析度为200次/秒）。
14、为什么世界看起来是立体的：
远距离时利用单眼信息（单眼远距离立体视觉，远距离是指大于手背的距离），大脑辨别深度；远距离时，大脑利用双眼视差（近距离立体视觉）构建立体世界。
15、为什么可以分别不同的脸：
大脑中有专门识别人脸的区域，有专门识别人脸的细胞。
16、为什么能分辨不同的物体：
大脑中有专门识别物体的脑区，籍由关键性特征的出现，我们可以不受环境因素的影响辨识物体。
（物盲患者无法进行功能性配对）
17、为什么月亮刚升起时看起来比较大：
视知觉由大脑预设的前提决定，而这个预设有实际生活的经验决定。
大脑认为头顶的天空比地平面的天空近，那么实际大小相同的月亮刚升起时就会认为比较大。
（铁道错觉）
18、为什么颜色会让人产生错觉：
大脑并不是将颜色信息与其他特征分开处理，而是将颜色、形状、运动等视觉形式联结在一起产生整体视觉，也就是对世界的整体感觉。
（辐射线错觉，耶兰斯坦图形）
19、为什么大家看世界的方式都大同小异：
大脑对世界的解读有一套共通的视知觉组成法则，但也因此产生许多视觉错觉。
20、为什么蒙娜莉萨会对你微笑：
周边视觉只能看到模糊的影像，因此当我们凝视蒙娜丽莎的手，我们会觉得她在微笑，产生愉快的情绪。
（在视丘未将视觉信号传入初级视觉皮层时就将模糊的视觉信号传入处理情绪的中枢——杏仁核）
21、为什么在市场找人总是特别困难：
在复杂的环境中，缺乏高对比度的视觉特征，因此视觉搜寻功能需要更多的时间才能找到目标。
（高对比度的单一视觉特征有利于视觉搜寻，视觉搜寻同时采用“平行”与“序列”）。
22、为什超大改变你却没发现：
进入眼睛的视觉讯息非常多，大脑必须依靠“注意力”去选择最重要的信息，因此在没有注意到的地方，即使是超大的改变也不会注意到。
23、为什么你没看见大猩猩：
因为注意力容量有限，我们只会将注意力集中在我们关心的事物上，而对其他的事物视而不见。
24、为什么魔术总是令人惊奇：
因为魔术一直在探索人类注意力的极限，运用许多认知错觉，魔术总是让人惊呼连连。
（对于误认为是自己所做的选择，人们有一种合理化的冲动会排挤他们对于真正选择的记忆。
多重感觉的错误引导，前扣带皮质）
三、听觉（原音重现）
25、为什么声音尖锐听起来比较吵？
人对声音的敏感度是在2K-5KHz最灵敏而此频率属于高音范围，因此听起来比较尖锐（人类可以听到的频率范围20-20KHz,大象低频，猫狗可以达到40KHz，蝙蝠120KHz、海豚可以达到160KHz，一般来说，90分贝以上的声音对人耳来说就是噪音）
26、为什么有些手机铃声老师听不到？
耳蜗管在基部是高音频的感受区，顶端是低音频的感受区，随着年龄的增加会丧失高音频的灵敏度，24岁以上的人无法听到听到17.4KHz频率的声音。
27、为什么人工电子耳可以成功帮助失聪的人恢复听觉？
耳蜗管的不同位置对声音频率的敏感度不同，因此，只要少数几个电极分别刺激不同频率的位置就可以进行语音辨识。
28、为什么演唱会的声音一定要大声？
当声音超出90分贝时（或有很大的加速度时），就会刺激内耳中称为球状囊的结构，信息传到下视丘产生愉悦的感觉。
29、为什么在鸡尾酒会中可以清楚听到对方的说话？
人类有能力进行双音源的语音辨识，选择性注意力可以扮演“过滤器”的角色，大脑可以通过不同的音调、音质和调和性来区分不同的声音因而可以进行声景色分析来区分不同的声音，也可以通过时间序列来区分不同的声音。
30、为什么我们可以听音辨位？
人类可以利用时间差、音量差和频谱特征来辨识音源方向。
人类可以分辨最短的时间差为10负六次方秒大脑利用“同时侦测”来进行比对，最小音量差为1分贝大脑利用“相互比较”来侦测。
时间差只适合低频的声音，音量差是适合高频的，频谱特征只适合垂直方向上的复杂频谱的辨识。
31、为什么蝙蝠可以利用回音辨位？
蝙蝠脑中有特化的区域处理不同过的频率，固定频率适合侦测大范围与移动的物体，调变频率适合侦测小范围与复杂环境。
32、为什么耳朵也会发出声音？
1978年首次证实耳朵也可以发出声音，听觉传导器柯蒂氏器主要由内毛细胞将听觉信号传递给大脑，和外毛细胞组成数量是内毛细胞的三倍，通过伸缩过程将信号放大，与耳朵声音的产生关系密切。
耳朵声音的产生分为诱导型（为什么不是耳朵回音，因为声音的频率改变且没有能量衰减）和自发型（音量在10到-20分贝）。
耳朵发生成为检测婴儿听力的最佳方式。
33、为什么在电话中讲英文比当面对话更困难？
麦格克效应”（McGurkeffect），是一个感性的认知现象，表现出在语音感知过程中中听觉和视觉之间的相互作用，有时人类的听觉会过多的受到视觉的影响，从而产生误听的现象。
当视觉看到的一种声音与耳朵听到的另一种声音相匹配时，会让人们神秘的察觉到第三种声音。
34、为什么聊天比演讲困难？
因为聊天必须听懂对方的语言并作出适当的回应。
（布罗卡区失语症主要表现在发音上，韦尼克失语症，主要表现在听力上且说出的话没有语义。
）
35、为什么音乐具有奇异的魔力？
虽然脑中没有专门处理音乐的中枢，但音乐音响大脑的许多功能，包括认知与情绪，学习与记忆。
（经过训练，脑对音乐的反应可以重新调整，听音乐不会变的聪明，练习乐器才可以增强认知能力，包括注意力，工作记忆和自制力。
）
36、为什么音乐具有疗愈的能力？
因为聆听音乐可以改善大脑区的连结，进而改变大脑的功能。
（可以加强脑部听与说之间功能的连接即布罗卡区和威尼克区的连接。
节奏诱导疗法减轻帕金森综合征的症状，同时对失智症、自闭症等症状均有治疗作用。
音乐家左右脑的听觉区域与运动能区域有明显的加强。
）
四、触觉（肌肤之亲）
37、为什么戴上手套比较没有触感？
手套降低了触觉感受器的刺激敏感度与空间解析度，因此戴上手套会影响对物体表面特征的感知。
人类皮肤有四种皮肤感受器：
梅斯纳氏小体轻微摆动RA、梅克触体表面压力 SA，人类手指的触觉解析度约为1mm（前二者感受区域较小，空间解析度较高）、鲁菲尼氏小体皮肤张力SA、巴齐尼氏小体快速震动RA，最敏感震动频率为200Hz（后二者感受区域较大，空间解析度较前二者差）。
快速适应（RA,rapidadapting）神经细胞，只有开始和结束时有动作电位的神经细胞，缓慢适应（SA，slow adapting）神经细胞，在刺激持续的过程中均会产生动作电位。
38、为什么接触过的表面会留下指纹？
在指纹凸起的部位有汗腺，汗液会在接触的过程中留下痕迹。
人类指纹的间隔约220微米，指纹不仅可增加手指表面的摩擦力，加强抓握力，指纹还与皮肤的四种感受器位置相关，梅斯纳氏小体在指纹沟槽的下方，梅克触体在指纹凸起的正下方（可以通过汉腺的多寡来间接判断梅克触体的数量），这种分布有利于增强感知。
39、为什么驾驶比乘客更容易知道路面的状况？
握方向盘的手上有巴齐尼氏小体感受快速震动，因此驾驶员比乘客更容易感知路面状况。
40、为什么我们的手指、嘴唇及舌头触感特别好？
因为在这些部位触觉感受器分布密集，有利于工具的使用和口说语言。
感觉信息在延脑部分由一个跨越中线的动作，故左边的动作在大脑的右侧的体感觉皮质。
41、为什么女生的触感通常比男生灵敏？
手指的面积与触觉敏感度（单位面积触觉感受器的多寡）成反比，一般来说，女生的体型较小，单位面积感受器较多，所以触感更灵敏。
42、为什么有人敢躺钉床、爬刀梯？
触觉的接触面大，引发触觉的感受器越多，刺激信息越分散，因此触觉的感知就没那么强烈了。
43、为什么截肢后的手掌仍会感觉痛？
大脑具有高度的可塑性，当截肢后的手不能在传递信息给脑部时，原本负责负责手掌的脑区会被其他邻近的区域占据，因此刺激脸部或手臂就会出现原本被截去的手的感觉出现。
（手指分离手术后的地26天，脑区的手指地图就产生明显的改变。
）
44、为什么我们可以感觉假手的存在？
因为视觉局触觉会让我们产生强烈的感觉与知觉，假手现象、身体互换等现象的产生错觉现象的产生充分说明我们看到的世界是由我们的大脑所构建的。
45、为什么我们可以感同身受？
镜像神经元，让我们在看到别人的动作时，在脑中重现相同的动作，就像自己做的，还可以通过分辨目的和意图来体认别人的动作。
看别人打哈欠自己也打，看别人感受厌恶，自己也会感受厌恶。
46、为什么咬住铅笔比较不容易判断别人的情绪？
因为身体的感觉会影响认知与情绪。
如：
脸部肌肉的表情会影响情绪的判断，拉拉嘴角可能会听到错误的读音，微笑也会影响我们对压力的处置，坐姿也会影响对正向情绪的感受（坐姿正的时候对情绪的感受比较强烈）
47、为什么我们能在黑暗中系鞋带？
本体感觉，对自己的身体在空间中位置与动作的感觉。
肌梭，感知肌肉长度的改变，高尔基健器，可以感受肌肉张力，本体感觉可以藉由练习增强。
48、为什么小的物体拿起来比较重？
举物前对物体重量的判断会影响所施与的力量。
大小-重量错觉，同样重量的物体，小物体感觉会比较重，大物体感觉会比较轻，同样的，金属材质的物体拿起来会比木头材质的轻，深颜色的物体拿起来要比浅颜色物体轻。
右撇子的左手比右手更容易产生大小-重量错觉，左撇子的左右手有相同的错觉。
五、冷热与痛觉（不可承受之轻）
49、为什么吃辣椒会感觉热，吃薄荷会感觉冷？
辣椒的主要成分辣椒素刺激热觉受体，薄荷的主要成分薄荷醇刺激冷觉受体，因此会感觉到热与冷。
TRP:
transientreceptorpotential 瞬时感受电位器。
TRPA1（＜17度），TRPM8（8-28度），TRPV4（＞27度），TRPV3（＞31或30度），TRPV1（＞43度），TRPV2（＞52度）
50、为什么温度下降感觉比较快，温度上升感觉比较慢？
冷热觉受器是一种快速适应细胞，冷热觉信息有不同的神经纤维传导，冷信息传导纤维有髓鞘包围，神经传导速度较热信息快，冷热觉\痛觉信息在脊髓就进行跨越中线。
我们队温度变化的速率和幅度是由温度感受器决定的，对冷觉来说，TRPM8对温度突然下降较为敏感，适合侦测温度下降的速率，TRPA1对温度缓慢下降较为敏感，适合侦测温度下降幅度。
对热觉来说，没有对温度突然上升敏感的感受器。
51、为什么夏天吃冰冬天泡汤特别有感觉？
环境纬度与核心体温产生偏差时，身体会产生相应的反应以调节体温，夏天吃冰冬天泡汤有助于体温的调节。
核心体温恒定的控制中枢在大脑的下视丘，体温通过两种系统维持，一是线性的动态增减系统，一是全有全无的设定点系统，不同的环境中人体不同的部位温度不同，在寒冷的环境中，有的温度可低至28度，脚的温度可低至31度。
环境的湿度、风速和情绪会对温度的感受产生影响。
52、为什么响尾蛇可以靠热感捕食？
响尾蛇的颊窝由特化的热觉感受器。
响尾蛇将TRPA1变为热觉感受器，吸血蝙蝠将TRPV1的敏感性提高，是其均能对30以上的温度产生反应。
53、为什么你不能忍受一颗小石头在鞋子里？
痛觉感受器的反应是持续的且不容易适应，若造成皮肤组织伤害甚至会产生痛觉敏感化现象，如果不将石头移除，不舒服的感觉无法消失。
痛觉受器称为Nociceptors，引发痛觉的情况有：
体表痛觉感受，发炎性疼痛和神经性疼痛。
54、为什么越抓越痒？
体表有不同的痒觉受器，且和痛觉受器高度重叠，痒觉信息的传递依赖TRPA1和TRPV1，但有些化学物质引起的痒觉中，如蚊子叮咬造成组胺释放引起的痒觉，和引起愉悦感觉的血清素的释放等，组胺和血清素有自己的受器，只对TRPA1和TRPV1造成影响，二者只是离子通道。
痒觉信息通过脊髓中的GRPR细胞将痒觉信息向上传递。
抓痒会产生轻微疼痛，刺激大脑分泌血清素（幸福激素），进而增强痒觉的感受。
55、为什么拍打可以止痒、甩手可以止痛？
痛觉的信号传递会对痒觉的信号传递产生抑制作用，而抓痒可以止痒的原因也基于此（虽然痒觉本身信号传导的过程中会对痒觉产生抑制作用，但不够强，若叠加抓痒的抑制刺激，痒觉就被覆盖）。
触觉的刺激会激活痛觉抑制神经元抑制痛觉信号的传导（闸门控制理论），
56、为什么同样大小的伤口在手指上比在腿上感觉痛？
痛觉受器在手指分布的密度较腿上的高。
57、为什么轻碰伤口周围就很痛？
受伤时会产生痛觉过敏和触摸痛（刺激痛觉曲线向左移动）。
周边效应：
伤口周围的发炎反应（分泌前列腺素、组胺、缓激肽、神经生长因子等会刺激痛觉神经）会导致触觉敏感化的区域扩散；中枢效应：
伤口周围痛觉的持续刺激也会增强痛觉敏感化（C-痛觉神经末梢会释放物质P，进而促使后端神经细胞持续反应。
58、为什么你会觉得这里也痛、那里也痛？
体内器官虽有痛觉受体但疼痛的位置不易确定，转移痛，疼痛的地方不是正真的痛源，产生的原因可能为不同的痛觉信息在同一地方进入脊髓而相互影响。
左手痛觉神经和心脏痛觉神经在同一位置进入脊髓，因而心肌梗塞除了左胸会痛外，左手也会产生疼痛，又如来自皮肤的痛觉神经和来自小肠的痛觉神经丛同一位置进入脊髓。
31对脊神经，8对颈椎、12对胸椎、5对腰椎、5对骶椎，1对尾椎，进步以上是一堆颅神经（三叉神经）。
59、为什么每个人对痛的感受都不一样？
影响痛觉的因素很多，包括：
注意力、期望值（安慰剂效应）、情绪、个性、过去经验、敏感化、遗传因子（如人类的三种变异型儿茶酚按甲基转移酶影响人类对疼痛的敏感度）等，因此，每个人对痛觉的感受都不一样。
60、为什么止痛剂有效？
止痛剂通过抑制中枢神经信号传导或降低痛觉刺激的强度来缓解疼痛。
一些止痛药通过其主要成分乙酰胺酚抑制COX环氧合酶的活性，降低前列腺素的分泌。
局部麻醉是皮肤表面的止痛作用，通过关闭离子通道，让动作电位无法传递来起作用。
鸦片的作用区域为中脑导水管周围灰质，促使位于桥脑的蓝斑核分泌正肾上腺素和位于延脑的缝核分泌血清素，来抑制疼痛信息向上传导。
脑内啡是脑下垂体及丘脑下部分泌的类吗啡激素，具有镇痛、松弛、令人愉快的作用，跑步者的愉悦即来源于此。
六、嗅觉与味觉（化学变化）
61、为什么我们可以分辨几千种气味呢？
人类大约有800多种嗅觉受体基因，其中约400种是功能性的，但比其它动物少很多。
一种气味的分子可以刺激多种嗅觉受体，一种嗅觉受体可以侦测多种气味分子，由这种组合处理的模式，可以辨别几千种气味。
嗅觉受体产生电位后由嗅觉神经传至嗅球，梨状皮质，边缘系统，通过视丘传至脑岛和眼眶颞叶皮质。
62、为什么有人喜欢有人讨厌榴莲的气味呢？
携带有嗅觉受体基因AR6A2的人类讨厌香菜，因其对醛类化合物非常敏感，香菜含有大量的醛类化合物。
人类嗅觉受体基因存在不同类型的变异，一般人觉得雄烯酮或雄二烯酮的味道为汗臭味或尿味，但带有R88W或T113W基因型的人则认为有花香味或甜味。
63、为什么住在一起的女学生月经会同步呢？
人类分泌雄二烯酮的费洛蒙藉由目前还不确定的化学受体传递化学信号，住在一起的女性月经同步化，也叫麦克林托克效应。
一般嗅觉系统为嗅觉粘膜的嗅觉受体，费洛蒙系统：
犁鼻器，如公鼠通过犁鼻器来决定是照顾幼鼠还是攻击幼鼠。
目前没有证据支持人类具有犁鼻器费洛蒙系统，但闻过“恐惧汗水”后可对恐惧表情的分辨能力提高，闻过女性“悲伤眼泪”的男性会对女性照片的兴趣减弱（下视丘脑的活性会降低）。
64、为什么失去嗅觉的人容易自杀？
失去嗅觉不但影响对气味的分辨还会影响情绪的感受，进而造成忧郁症，因此容易导致自杀。
嗅觉确实的三大主因：
鼻窦疾病，上呼吸道感染，头部创伤。
嗅觉信息也会投射到边缘系统进而影响情绪和记忆（若嗅觉受损会对情绪和记忆产生影响）。
65、为什么会有记忆中曾被爱的味道？
因为气味会刺激大脑中记忆与情绪的中枢，会加强气味记忆的强度，产生持久的个人自传式的记忆。
气味会引起尘封已久的记忆，比文字更容易引发个人自传式的记忆。
记忆会对气味产生不同愉悦的感受也就是说标识会对嗅觉产生影响。
66、为什么昆布锅特别鲜美？
人体的五种基本味觉，甜、咸、酸、苦、鲜，由舌头上1万个左右50-150个味觉细胞组成的味蕾所产生，每个味觉细胞个有特化的味觉受体。
鲜味就是谷氨酸的味道，昆布中大量含有，又如西红柿在成熟过程中谷氨酸的比例显著提高。
67、为什么好吃的食物不能太淡也不能太咸？
低盐食物会刺激咸味细胞，产生愉悦的感觉，高盐会引发酸味与苦味细胞的反映，产生厌恶的感觉。
上皮钠离子通道ENaC是低咸味受体。
68、为何喝热水时会有甜味的感觉呢？
Trpm5除了是一种热觉受体外，也使甜味受体的重要组成部分，会影响甜味细胞的反应。
舌头在升温感觉甜味，降温感觉酸味或咸味。
69、为什么喝气泡水的感觉很特别？
因为除了让舌头产生震颤的感觉外，气泡水中的二氧化碳还可以刺激味觉细胞产生微酸的感觉。
酸味受体PKD2L1对碳酸和二氧化碳均有反应，酸味细胞上的碳酸酐酶是侦测二氧化碳的关键分子。
动物侦测二氧化碳的原因为：
一是辨识发酵的食物，一是维持味蕾附近PH值的平衡。
70、为什么有些人有「超级味觉」？
超级味觉者：
舌头上有较高密度的乳状突起，苦味受体TAS2R38较一般人多对苦味也也较为敏感，Gustin基因改变，增加了味蕾的数量，味蕾中触觉神经也增多。
71、为何鼻塞时食物会变得索然无味呢？
食物的味道来自视觉和嗅觉，鼻塞时鼻前、鼻后嗅觉均受阻挡。
将眼睛和鼻子遮住，对食物味道的判断会显著减低。
若无嗅觉对咖啡、巧克力、大蒜的判断力几乎完全消失。
气味进入有两种途径，一为鼻前嗅觉从鼻孔进入，一为鼻后嗅觉从鼻后进入（气味在感觉上来自喉咙）。
食物在口腔中咀嚼，升温及酵素分解会加强食物本身的气味。
冰镇葡萄酒在杯中时不会释放大量的香气，入口升温后大量香气的释放，强化对香气的感受。
72、为什么灯光美气氛佳食物特别好吃？
大脑对食物风味的感觉不仅受到味觉的影响，也会受到视觉、听觉、触觉、嗅觉的影响。
食物的风味会受环境因素的影响，如：
吃太妃糖时，听高音感觉比较甜，听低音时感觉比较苦；吃生蚝时播放海浪声会感觉咸30%；不同个乐器对食物的偏好的影响不同，钢琴对蔗糖影响较大，铜管乐对咖啡因和柠檬酸影响强烈；机仓中：
噪音会降低甜味和咸味的感受，但不影响鲜味的感受，并能增加食物的酥脆感，高空飞行时的减少鼻腔气体的流动，降低嗅觉功能，番茄汁的口味不受机舱嘈杂环境的影响；颜色影响食物的感受；摆盘影响食物的喜好。
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