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心理咨詢師三級理論知識：視覺
導(dǎo)語：通過視覺，人和動物感知外界物體的大小、明暗、顏色、動靜，獲得對機(jī)體生存具有重要意義的各種信息，至少有80%以上的外界信息經(jīng)視覺獲得，視覺是人和動物最重要的感覺。
第三節(jié) 感覺和知覺
視覺
(一)視覺的適宜刺激
視覺的適宜刺激是波長在380納米~780納米(nm)之間的電磁波;
比380納米短的電磁波，如紫外線我們是看不到的;
比780納米長的電磁波，如紅外線，我們也是看不到的。
二)視覺器官
視細(xì)胞層上有兩種視覺神經(jīng)細(xì)胞：錐體細(xì)胞和桿體細(xì)胞;
錐體細(xì)胞主要集中在中央窩及其附近，呈圓錐狀，在強(qiáng)光下起作用，叫明視覺器官 ;
桿體細(xì)胞呈桿狀，集中在視網(wǎng)膜邊緣及其附近，對弱光敏感，叫暗視覺器官。
顏色的特性
色調(diào)： 光波的波長
明度： 光波的物理強(qiáng)度
飽和度： 彩色中灰色的比例
顏色視覺
1.顏色的特性
在較強(qiáng)光線下，人眼靠錐體細(xì)胞分辨顏色。
2.顏色混合
色光混合(+)、顏料混合(—)
3.色覺異常
色弱、部分色盲和全色盲。
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眼和視網(wǎng)膜
眼呈球形，由鞏膜所包圍。鞏膜在前方與透明的角膜相接續(xù)。角膜之后為晶體，相當(dāng)于照相機(jī)的鏡頭，是眼睛的主要屈光系統(tǒng)。在晶體和角膜間的前房和后房包含房水，在晶體后的整個眼球充滿膠狀的玻璃體，可向眼的各種組織提供營養(yǎng)，也有助于保持眼球的形狀。在眼球的內(nèi)面緊貼著一層厚度僅0.3毫米的視網(wǎng)膜，這是視覺神經(jīng)系統(tǒng)的周邊部分。在視網(wǎng)膜與鞏膜之間是布滿血管的脈絡(luò)膜，對視網(wǎng)膜起營養(yǎng)作用。
角膜和晶體組成眼的屈光系統(tǒng)，使外界物體在視網(wǎng)膜上形成倒像。角膜的曲率是固定的，但晶體的曲率可經(jīng)懸韌帶由睫狀肌加以調(diào)節(jié)。當(dāng)觀察距離變化時，通過晶體曲率的變化，使整個屈光系統(tǒng)的焦距改變，從而保證外界物體在視網(wǎng)膜上成象清晰。這種功能叫做視覺調(diào)節(jié)。視覺調(diào)節(jié)失常時物體即不能在視網(wǎng)膜上清晰成象，可以發(fā)生近視或遠(yuǎn)視，此時需用合適透鏡來矯正。
在角膜與晶體之間，有虹膜形成的瞳孔起著光闌的作用。瞳孔在光照時縮小，在暗處擴(kuò)大來調(diào)節(jié)著進(jìn)入眼的光量，也有助于提高屈光系統(tǒng)的成象質(zhì)量，瞳孔及視覺調(diào)節(jié)均受自主神經(jīng)系統(tǒng)控制。
眼球的運(yùn)動由六塊眼外肌來實(shí)現(xiàn)，這些肌肉的協(xié)調(diào)動作，保證了眼球在各個方向上隨意運(yùn)動，使視線按需要改變。兩眼的眼外肌的活動必須協(xié)調(diào)，否則會造成視網(wǎng)膜雙像(復(fù)視)或斜視。
視網(wǎng)膜是一層包含上億個神經(jīng)細(xì)胞的神經(jīng)組織，按這些細(xì)胞的形態(tài)、位置的特征可分成六類，即光感受器、水平細(xì)胞、雙極細(xì)胞、無長突細(xì)胞、神經(jīng)節(jié)細(xì)胞，以及近年新發(fā)現(xiàn)的網(wǎng)間細(xì)胞。其中只有光感受器才是對光敏感的，光所觸發(fā)的初始生物物理化學(xué)過程即發(fā)生在光感受器中。脊椎動物視網(wǎng)膜由于胚胎發(fā)育上的原因是倒轉(zhuǎn)的，即光進(jìn)入眼球后，先通過神經(jīng)細(xì)胞的網(wǎng)絡(luò)，最后再到達(dá)光感受器。但因神經(jīng)細(xì)胞透明度很高，并不影響成象的質(zhì)量。
視網(wǎng)膜的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及其信息處理
視網(wǎng)膜上億的神經(jīng)細(xì)胞排列成三層，通過突觸組成一個處理信息的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)。第一層是光感受器，第二層是中間神經(jīng)細(xì)胞，包括雙極細(xì)胞、水平細(xì)胞和無長突細(xì)胞等，第三層是神經(jīng)節(jié)細(xì)胞。它們間的突觸形成兩個突觸層，即光感受器與雙極細(xì)胞、水平細(xì)胞間突觸組成的外網(wǎng)狀層，以及雙極細(xì)胞、無長突細(xì)胞和神經(jīng)節(jié)細(xì)胞間突觸組成的內(nèi)網(wǎng)狀層。光感受器興奮后，其信號主要經(jīng)過雙極細(xì)胞傳至神經(jīng)節(jié)細(xì)胞，然后，經(jīng)后者的軸突(視神經(jīng)纖維)傳至神經(jīng)中樞。但在外網(wǎng)狀層和內(nèi)網(wǎng)狀層信號又由水平細(xì)胞和無長突細(xì)胞進(jìn)行調(diào)制。這種信號的傳遞主要是經(jīng)由化學(xué)性突觸實(shí)現(xiàn)的，但在光感受器之間和水平細(xì)胞之間還存在電突觸(縫隙連接)，聯(lián)系彼此間的相互作用。
視桿細(xì)胞的信號和視錐細(xì)胞的信號，在視網(wǎng)膜中的傳遞通路是相對獨(dú)立的，直到神經(jīng)節(jié)細(xì)胞才匯合起來。接收視桿細(xì)胞信號的雙極細(xì)胞只有一類(桿雙極細(xì)胞)，但接收視錐細(xì)胞信號的雙極細(xì)胞，按其突觸的特征可分為陷入型和扁平型兩種，這兩種細(xì)胞具有不同的功能特性。在外網(wǎng)狀層，水平細(xì)胞在廣闊的范圍內(nèi)從光感受器接收信號，并在突觸處與雙極細(xì)胞發(fā)生相互作用。此外，水平細(xì)胞還以向光感受器反饋的形式調(diào)制信號。在內(nèi)網(wǎng)狀層雙極細(xì)胞的信號傳向神經(jīng)節(jié)細(xì)胞，而無長突細(xì)胞則把鄰近的雙極細(xì)胞聯(lián)系起來。視桿和視錐細(xì)胞信號的匯合也可能發(fā)生在無長突細(xì)胞。
光感受器的信號主要通過改變化學(xué)性突觸釋放的遞質(zhì)的量，向中間神經(jīng)細(xì)胞傳遞。雙極細(xì)胞和水平細(xì)胞的活動仍表現(xiàn)為分級電位的形式，并無神經(jīng)脈沖。但它們不再象光感受器那樣，只是在光照射視網(wǎng)膜某一點(diǎn)時才有反應(yīng)，而是泛及一個區(qū)域，它們感受的視網(wǎng)膜的范圍明顯增大。有的水平細(xì)胞甚至對光照視網(wǎng)膜的任何部位都有反應(yīng)，這表明不同空間部位光感受器信號的匯聚。特別重要的是，雙極細(xì)胞的感受野呈現(xiàn)一定的空間構(gòu)型。有些細(xì)胞在光照感受野中心時發(fā)生去極化，而在光照外周區(qū)時反應(yīng)的極性發(fā)生了顛倒——超極化;另一些細(xì)胞的反應(yīng)型式正好相反;水平細(xì)胞在這種中心-外周頡頏型的感受野的形式中起了重要的作用。這兩種細(xì)胞在形態(tài)上分別與陷入型和扁平型雙極細(xì)胞相當(dāng)。
在無長突細(xì)胞，開始有些脈沖型反應(yīng)，但仍以分級電位為主。到神經(jīng)節(jié)細(xì)胞對光反應(yīng)則完全是脈沖形式，其中心-外周頡頏型的感受野發(fā)展得更完全。高等動物神經(jīng)節(jié)細(xì)胞的感受野通常呈同心圓形，由中心和周圍區(qū)兩部分組成。有些細(xì)胞，在光照其感受野中心區(qū)時，會出現(xiàn)一連串脈沖，光越強(qiáng)脈沖頻率越高;而當(dāng)光照時其外周區(qū)時，細(xì)胞的自發(fā)脈沖會受到抑制，這種細(xì)胞常叫給光-中心細(xì)胞。另一些所謂撤光-中心細(xì)胞，在光照其感受野中心區(qū)時，不僅不出現(xiàn)脈沖，反而使自發(fā)脈沖受到抑制，但在光照停止后卻突然出現(xiàn)一連串脈沖。如把光照移至外周區(qū)時，反應(yīng)型式正相反。如光照射全部感受野，神經(jīng)節(jié)細(xì)胞常無反應(yīng)或只有微弱的反應(yīng);而在暗背景上的一個充滿感受野中心區(qū)的光點(diǎn)(對給光-中心細(xì)胞)或亮背景光上充滿感受野中心區(qū)的暗點(diǎn)(對撤光-中心細(xì)胞)則引起細(xì)胞最強(qiáng)烈的反應(yīng)。
中心-外周頡頏型感受野的出現(xiàn)標(biāo)志著視覺信息處理的一個重要階段。視覺最重要的功能是辨別圖像，而任何圖象歸根結(jié)底是不同亮暗部分的組合。當(dāng)光感受器檢測到光的存在后，需要神經(jīng)機(jī)制把明暗對比的信息加以特異處理，中心-外周頡頏型感受野，正是這種神經(jīng)機(jī)制的一種重要表現(xiàn)形式。
色覺是視覺的另一個重要方面。雖然顏色信息在光感受器這一水平上是以紅、綠、藍(lán)3種不同的信號編碼的，但這三種信號卻并非像三色理論所假設(shè)的，各自由專線向大腦傳遞。在水平細(xì)胞，不同顏色的信號以一種特異的方式匯合起來。例如，有的細(xì)胞在用紅光照射時呈去極化，而用綠光照射時反應(yīng)極性改變?yōu)槌瑯O化。另一些細(xì)胞的反應(yīng)型式正相反。同樣，也有對綠-藍(lán)顏色呈頡頏反應(yīng)的細(xì)胞。視網(wǎng)膜的其他神經(jīng)細(xì)胞雖反應(yīng)類型不同(或是分級型電位，或是神經(jīng)脈沖)，但對顏色信號都是以頡頏方式作出反應(yīng)。在神經(jīng)節(jié)細(xì)胞，這種頡頏式反應(yīng)的形式更加完整，其中許多細(xì)胞在空間反應(yīng)上也是頡頏的。例如，有一種所謂雙頡頏型細(xì)胞，當(dāng)紅光照射其感受野中心區(qū)時呈給光反應(yīng)，照射其感受野周圍區(qū)時呈撤光反應(yīng);而對綠光的反應(yīng)型式正相反。這種頡頏型的編碼形式，保證了不同光感受器信號在傳遞的過程中不會混淆起來。這種方式正是色覺的另一種理論——頡頏色理論所假設(shè)的。因此三色理論和頡頏色理論隨著對客觀規(guī)律認(rèn)識的深化，已經(jīng)在新的水平上辯證地統(tǒng)一起來了。
網(wǎng)間細(xì)胞的細(xì)胞體與無長突細(xì)胞排列在同一水平，其突起在兩個突觸層廣泛伸展。它們從無長突細(xì)胞接收信號，又反饋到水平細(xì)胞，這種離心的反饋通路，與光感受器→雙極細(xì)胞→神經(jīng)節(jié)細(xì)胞的信息向心傳遞的主要通路相組合，使視網(wǎng)膜成為一個完整的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。
視網(wǎng)膜的感光換能作用
已如前述視網(wǎng)膜內(nèi)有感光細(xì)胞層，人類和大多數(shù)脊椎動物的感光細(xì)胞有視桿細(xì)胞和視錐細(xì)胞兩種。感光細(xì)胞可通過終足和雙極細(xì)胞發(fā)生突觸聯(lián)系，雙極細(xì)胞再和神經(jīng)節(jié)細(xì)胞聯(lián)系，由節(jié)細(xì)胞發(fā)生的突起在視網(wǎng)膜表面聚合成束，然后穿過脈絡(luò)膜和鞏膜后構(gòu)成視神經(jīng)，視神經(jīng)出眼球后穿視神經(jīng)管入顱腔，經(jīng)視交叉連于間腦。
目前認(rèn)為，物像落在視網(wǎng)膜上首先引起光化學(xué)反應(yīng)，已從視網(wǎng)膜上提取出感光物質(zhì)。這些物質(zhì)在暗處呈紫紅色，受到光照時則迅速退色而轉(zhuǎn)變?yōu)榘咨Ｈ鐚⑼芑蛲梅旁诎凳抑�，使動物跟朝向明亮的窗子一定時間，然后遮光立即摘出眼球，剔出視網(wǎng)膜，用適當(dāng)化學(xué)物質(zhì)如明礬處理視網(wǎng)膜，則可發(fā)現(xiàn)動物視網(wǎng)膜留有窗子的圖像，窗子的透光部分呈白色，窗框部分呈暗紅色。這些都說明視網(wǎng)膜上感光物質(zhì)在光線作用下所出現(xiàn)的光化學(xué)反應(yīng)。在感光細(xì)胞的大量研究中，對視桿細(xì)胞研究得比較清楚。視桿細(xì)胞的感光物質(zhì)稱為視紫紅質(zhì)，它由視蛋白和視黃醛結(jié)合而成。視黃醛由維生素A轉(zhuǎn)變而來。視紫紅質(zhì)在光照時迅速分解為視蛋白和視黃醛，與此同時，可看到視桿細(xì)胞出現(xiàn)感受器電位，再引起其他視網(wǎng)膜細(xì)胞的活動。
視紫紅質(zhì)在亮處分解，在暗處又可重新合成。人在暗處視物時，實(shí)際上既有視紫紅質(zhì)的分解，又有它的合成。光線愈暗，合成過程愈超過分解過程，這是人在暗處能不斷看到物質(zhì)的基礎(chǔ)。相反在強(qiáng)光作用下，視紫紅質(zhì)分解增強(qiáng)，合成減少，視網(wǎng)膜中視紫紅質(zhì)大為減少，因而對弱光的敏感度降低。故視桿細(xì)胞對弱光敏感，與黃昏暗視覺有關(guān)。視紫紅質(zhì)在分解和再合成過程中，有一部分視黃醛將被消耗，主要靠血液中的維生素A補(bǔ)充。如維生素A缺乏，則將影響人在暗處的視力稱為夜盲癥。
視錐細(xì)胞也含有特殊的感光色素。稱為視紫藍(lán)質(zhì)。根據(jù)多種動物視錐細(xì)胞感光色素的研究，認(rèn)為它們也是視黃醛和視蛋白的結(jié)合物。
視網(wǎng)膜中存在著分別對紅、綠和藍(lán)的光線特別敏感的三種視錐細(xì)胞或相應(yīng)的感光色素。由于紅、綠、藍(lán)三種色光作適當(dāng)混合可以引起光譜上任何顏色的感覺。因此認(rèn)為視錐細(xì)胞與色覺有關(guān)。色盲可能由于缺乏相應(yīng)的視錐細(xì)胞所致。三種視錐細(xì)胞感光的不同與其感光物質(zhì)不同有關(guān)。而三種感光色素都由視黃醛與視蛋白組成。其中視黃醛基本相同，而三者的視蛋白則存在著微小差異。這一差異可能是它們感光特性不同的原因。
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