生理心理学第6章视觉

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1、第六章视觉正常人的眼睛能感知这个世界的五彩缤纷，识别红、橙、黄、绿、青、蓝、紫，加上它们之间的各种过渡色，总共约有60多种。大多数哺乳动物是色盲。牛、羊、马、狗、猫等，眼前的世界只有黑、白、灰3种颜色。许多飞禽、水生动物都有辨色能力。昆虫的辨色能力比哺乳动物高明。蜻蜓对色的视觉最佳，其次是蝴蝶和飞蛾。是什么造成了动物间视觉的不同呢？感觉过程由感受器(专门感受机体内外环境变化的装置),对其最适宜的刺激属性发生精细的反应,将刺激的属性和强度转化为生物化学与生物电学信号.感受器可将所感受的信息转化为感受器电位（级量电位），这个过程称为“感觉换能”。感觉神经将感觉信号传入初级中枢.脑与脊髓中

2、的感觉通路再将感觉信号传到大脑皮层中的高级中枢。一、视觉系统的刺激380nm760nm电磁波谱及可见光颜色的三个知觉维度色调：波长饱和度：纯度，波长的一致性，饱和度最高者其波长都相同。亮度：强度二、视觉系统解剖结构眼视网膜的结构和功能特点1.主要细胞层感光细胞层:视杆细胞光感受器视锥细胞双极细胞层与感光细胞终足发生突触联系与神经节细胞发生突触联系神经节细胞层感觉细胞层双极细胞层节细胞层2.光感受器及感觉换能机制——视锥细胞、视杆细胞2.1结构：由外段、内段、胞体和终足构成。外段：圆柱状膜盘(近千个）视紫红质分子(1000万个)2.2.1视杆细胞的感光换能过程视紫红质(rhodopsi

3、n)－－视杆细胞的感光色素(1).视紫红质的结构结合蛋白一分子是视黄醛(retinal)(11-顺视黄醛,生色基团)一分子是视蛋白(opsin)(348AA,7个螺旋区)(2).光分解反应光照视紫红质(视黄醛和视蛋白分离)视黄醛变构为全反型，并与视蛋白分离视紫红质的漂白(3).光化学效应放大反应一级放大过程：一分子视紫红质分解激活几分子GTP与G蛋白结合（数倍）二级放大过程：一分子G蛋白结合后又激活了磷酸二酯酶，造成数以万计的第二信使（cGMP)分子失活。总共放大5万倍左右。非常灵敏。(4).合成反应A.在暗光条件下B.关键是全反型视黄醛复转为11-顺视黄醛a.色素上皮摄取全反型

4、视黄醛,异构酶将其转为11-顺视黄醛,11-顺视黄醛返回视杆细胞与视蛋白结合;b.全反型视黄醛转变为全反型视黄醇,异构酶将其转为11-顺视黄醇,11-顺视黄醇转为11-顺视黄醛。C.维生素A(全反型视黄醇)可用于合成和补充消耗维生素A缺乏夜盲症(4).分解与合成反应的平衡点取决于光强度暗光:合成分解亮光:分解合成3.光生物物理学反应（视杆细胞感受器电位的产生）(1).静息电位-20mV外段膜有一定数量的化学(cGMP)门控Na+通道开放:A.一定Na+内流(暗电流)去极化状态B.光作用时Na+内流超极化终足释放递质神经节细胞AP2.2.2视锥系统与色觉2.2.2.

5、1.与视杆系统的比较(1).视盘含三种视锥色素(视蛋白+11-顺视黄醛)仅视蛋白分子结构与视紫红质稍不同(2).感光换能机制相似(3).有色觉2.2.2.2.颜色视觉的机制(1).颜色的物理特性-视觉光波波长范围:380-760nm-波长3-5nm的变化:不同颜色(150多种)-任何一种颜色可由红.绿.蓝(三原色)光线按比例混合而得(牛顿色盘)(2).颜色视觉的三原色学说A.视网膜有对红.绿.蓝色特敏感的三种视锥C(含三种相应的光敏感色素);B.仅感红视锥C兴奋红色觉仅感绿视锥C兴奋绿色觉仅感蓝视锥C兴奋蓝色觉三种视锥C不同比例兴奋不同色觉同等比例兴奋白色觉C.色盲:缺乏某

6、种或某些视锥C色弱:某种或某些视锥C光反应较弱3.视网膜内的信息传递3.1视网膜的两种信息传递系统(1).视杆系统(rodssystem)分布:视网膜周边联系:会聚式联系多个视杆C与一个双极C联系多个双极C与一个节C联系感光色素:一种(视紫红质)功能:暗视觉(光敏感度高)无色觉视敏度较差(2).视锥系统(conessystem)分布:视网膜中央凹联系:单线式联系一个视锥细胞与一个双极细胞联系一个双极细胞与一个节细胞联系感光色素:红.绿.蓝三种光敏感色素功能:昼光视觉(光敏感度低)有色觉视敏度高(3).举例说明鸡视网膜仅有视锥细胞(无暗视觉)猫头鹰视网膜仅有视杆细胞(无昼光视觉)4.视

7、网膜节细胞的对立加工编码视野、视网膜和各级视中枢的某些神经元之间有着精确的空间对应关系。感受器细胞的总数是视网膜节细胞的100倍。神经节细胞的感受野能有效地影响某一神经节细胞兴奋性的外周（视网膜）部位即为该神经节细胞的感受野。神经节细胞感受野的记录方法：用光点刺激整个视网膜区，记录同一个神经节细胞的反应。视网膜神经节细胞的感受野呈现同心圆式，包括一个兴奋中心和一个抑制环。视网膜神经节细胞的感受野呈现同心圆式，其中心区和周边区之间总是拮抗的。视网膜感受单位大