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5.1:感觉与感知

  • Page ID
    203814
    • Rose M. Spielman, William J. Jenkins, Marilyn D. Lovett, et al.
    • OpenStax
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    学习目标
    • 区分感觉和感知
    • 描述绝对阈值和差值阈值的概念
    • 讨论注意力、动机和感官适应在感知中的作用

    感觉

    感知某物是什么意思? 感觉受体是对特定类型的刺激做出反应的特殊神经元。 当感官受体检测到感官信息时,就会产生感。 例如,进入眼睛的光会导致排列在眼后部的细胞发生化学变化。 这些细胞以动作电位的形式(正如你在研究生物心理学时学到的那样)将信息传递到中枢神经系统。 从感官刺激能量到动作电位的转化被称为转导

    你可能从小学开始就知道我们有五种感官:视觉、听觉(试听)、嗅觉(嗅觉)、味觉(味觉)和触觉(体感)。 事实证明,五种感官的概念过于简单化。 我们还有感官系统,可以提供有关平衡(前庭感)、身体姿势和运动(本体感受和动觉)、疼痛(伤害感受)和体温(热感受)的信息。

    给定感官系统对相关刺激的敏感度可以表示为绝对阈值。 绝对阈值是指在 50% 的时间内检测到刺激所必须存在的最小刺激能量。 考虑这个问题的另一种方法是询问灯光有多暗,或者声音有多柔和,但有一半时间还能被检测到。 我们的感官受体的灵敏度可能非常惊人。 据估计,在晴朗的夜晚,眼后最敏感的感官细胞可以检测到30英里外的蜡烛火焰(Okawa & Sampath,2007)。 在安静的条件下,毛细胞(内耳的受体细胞)可以检测到20英尺外的时钟的滴答声(Galanter,1962)。

    我们也有可能得到低于意识意识阈值的信息,这些信息被称为潜意识信息。 当刺激强到足以激发感官受体并将神经冲动发送到大脑时,刺激就会达到生理阈值:这是一个绝对的阈值。 低于该阈值的信息据说是潜意识的:我们收到了它,但我们没有意识地意识到。 多年来,人们一直在猜测在广告、摇滚音乐和自助音频节目中使用潜意识信息。 研究证据表明,在实验室环境中,人们可以在意识之外处理和回应信息。 但这并不意味着我们像僵尸一样遵守这些信息;事实上,隐藏的信息对实验室外的行为几乎没有影响(Kunst-Wilson & Zajonc,1980 年;Rensink,2004;Nelson,2008 年;Radel、Sarrazin、Legrain 和 Gobancé,2009 年;Loersch、Durso 和 Petty,2013 年)。

    绝对阈值通常是在灵敏度最佳的情况下在极其受控的条件下测量的。 有时,我们对需要多少刺激差异才能检测它们之间的差异更感兴趣。 这被称为刚刚明显的差异 (jnd)差异阈值。 与绝对阈值不同,差值阈值根据刺激强度而变化。 举个例子,想象一下自己在一个非常黑暗的电影院里。 如果观众收到一条短信,导致手机屏幕亮起,那么很多人很可能会注意到剧院照明的变化。 但是,如果在篮球比赛期间,同样的事情发生在光线明亮的竞技场上,很少有人会注意到。 手机的亮度没有变化,但是在两种情况下,手机在照明变化时被检测到的能力差异很大。 恩斯特·韦伯在 19 世纪 30 年代提出了这种差异阈值变化理论,它被称为韦伯定律:如示例所示,差异阈值是原始刺激的恒定分数。

    感知

    虽然我们的感官受体不断从环境中收集信息,但最终影响我们与世界互动的方式是我们解释这些信息的方式。 感知是指组织、解释和有意识地体验感官信息的方式。 感知包括自下而上和自上而下的处理。 自下而上的处理是指来自环境中推动过程的刺激的感官信息,自上而下的处理是指推动过程的知识和期望,如图 5.2 所示(Egeth & Yantis,1997;Fine & Minnery,2009;Yantis & Egeth,1999 年)。

    该图包括两个垂直箭头。 第一个箭头来自 “顶部” 一词,向下指向 “向下” 一词。 解释是:“自上而下的处理发生在首次使用以前的经验和期望来识别刺激时。” 第二个箭头来自 “底部” 一词,向上指向 “向上” 一词。 解释是:“当我们感知刺激的基本特征然后整合它们时,就会发生自下而上的处理。”
    5.2 自上而下和自下而上是我们处理感知的方式。

    想象一下,你和一些朋友正坐在拥挤的餐厅里吃午饭和聊天。 这里非常吵,你正集中精力盯着朋友的脸听她说什么,然后玻璃破碎的声音和金属锅撞到地板的叮当声响起。 服务员丢了一大盘食物。 尽管你在吃饭和谈话,但那种刺耳的声音很可能会通过你的注意力过滤器并吸引你的注意力。 你别无选择,只能注意到它。 这种注意力捕捉将由来自环境的声音引起:这将是自下而上的。

    或者,自上而下的流程通常以目标为导向、缓慢、深思熟虑、费力,并在你的控制之下(Fine & Minnery,2009 年;Miller & D'Esposito,2005 年)。 例如,如果你放错了钥匙,你会如何寻找它们? 如果你有黄色的钥匙扣,你可能会在特定位置寻找一定大小的黄色,例如柜台、咖啡桌和其他类似的地方。 你不会在吊扇上寻找黄色,因为你知道钥匙通常不会放在吊扇的顶部。 在某些地方寻找一定大小的黄色而不是其他地方的行为是自上而下的,在你的控制之下,根据你的经验。

    思考这个概念的一种方法是,感觉是一个物理过程,而感知是心理过程。 例如,走进厨房闻到烤肉桂卷的气味时,感觉是气味感受器检测到肉桂的气味,但感觉可能是 “嗯,这闻起来像奶奶在全家聚在一起度假时经常烤的面包。”

    尽管我们的感知是建立在感觉之上的,但并非所有的感觉都会产生感知。 实际上,我们通常不会察觉到刺激在很长一段时间内保持相对恒定。 这被称为感官适应。 想象一下,去一个你从未去过的城市。 你在酒店办理入住手续,但是当你到达房间时,窗外有一个道路施工标志,上面有明亮的闪光灯。 不幸的是,没有其他房间可用,所以你被闪光灯困住了。 你决定看电视放松一下。 当你第一次进入房间时,闪烁的灯光非常烦人。 好像有人在你房间里不断开启和关闭亮黄色的聚光灯,但是看完电视片刻之后,你再也注意到灯光闪烁了。 灯光仍在闪烁,每隔几秒钟就会使你的房间充满黄光,眼中的感光器仍然能感知光线,但你再也感知不到照明条件的快速变化。 你不再感知闪烁的灯光表明了感官适应能力,也表明尽管密切相关,但感觉和感知是不同的。

    还有另一个影响感觉和感知的因素:注意力。 注意力在决定感知的与感知的东西方面起着重要作用。 想象一下,你正在参加一个充满音乐、闲聊和欢笑的聚会。 你参与了与朋友的有趣对话,然后调出所有的背景噪音。 如果有人打断你询问哪首歌刚刚播放完毕,你可能无法回答这个问题。

    链接到学习

    看看Simons和Chabris(1999)的这项选择性注意力测试,亲眼看看注意力不集中失明是如何起作用的。

    丹尼尔·西蒙斯(Daniel Simons)和克里斯托弗·查布里斯(Christopher Chabris)进行的一项著名研究(1999)是关于注意力在确定我们对环境的感知方面的重要性的最有趣的演示之一。 在这项研究中,参与者观看了一段视频,讲述了身穿黑白衣服的人传递篮球的情况。 参赛者被要求计算身穿白色衣服的球队传球的次数。 在视频中,一个身穿黑色大猩猩服装的人走在两支队伍中。 你会认为有人会注意到大猩猩,对吧? 尽管大猩猩在九秒钟内清晰可见,但观看视频的人中有近一半根本没有注意到大猩猩。 因为参赛者非常关注身着白色衣服的球队传球的次数,所以他们完全调整了其他视觉信息。 注意力不集中失明是指没有注意到完全可见的东西,因为这个人正在积极关注其他事情,而没有注意其他事情(Mack & Rock,1998 年;Simons & Chabris,1999 年)。

    在一项类似的实验中,研究人员通过要求参与者观察图像在计算机屏幕上移动来测试注意力不集中的失明。 他们被指示聚焦在白色或黑色物体上,而不考虑其他颜色。 当红十字穿过屏幕时,大约三分之一的受试者没有注意到它(图 5.3)(Most、Simons、Scholl 和 Chabris,2000 年)。

    一张照片显示一个人盯着屏幕,屏幕左侧显示一个红十字,到处都是许多黑白形状。
    5.3 近三分之一的研究参与者没有注意到屏幕上有红十字会,因为他们的注意力集中在黑人或白人物上。 (来源:Cory Zanker)

    动机也会影响感知。 你有没有期待过一个非常重要的电话,在洗澡时,你以为自己听见电话铃响了,却发现没有? 如果是这样,那么你已经体验到了检测有意义刺激的动机如何改变我们区分真正的感官刺激和背景噪音的能力。 当刺激嵌入分散注意力的背景中时识别刺激的能力称为信号检测理论。 这也可以解释为什么妈妈会被宝宝发出的安静杂音惊醒,而不是被她睡觉时发出的其他声音惊醒。 信号检测理论具有实际应用,例如提高空中交通控制器的精度。 控制器需要能够在雷达屏幕上出现的许多信号(亮点)中探测飞机,并在飞机在空中移动时跟踪这些飞机。 实际上,开发信号检测理论的研究人员最初的工作重点是提高空中交通管制员对飞机闪光的灵敏度(Swets,1964)。

    我们的看法也可能受到我们的信念、价值观、偏见、期望和生活经历的影响。 正如你将在本章后面看到的那样,在发育的关键时期被剥夺双目视觉体验的人难以感知深度(Fawcett、Wang 和 Birch,2005)。 人们在特定文化背景下的共同经历可能会对感知产生显著影响。 例如,马歇尔·塞加尔、唐纳德·坎贝尔和梅尔维尔·赫斯科维茨(Melville Herskovits)(1963年)发表了一项跨国研究的结果,他们在研究中表明,来自西方文化的人比来自非西方文化的人更容易经历某些类型的视觉错觉,反之亦然。 西方人更有可能体验到的一种幻觉是 Müller-Lyer 错觉(图 5.4):线条看起来长度不同,但实际上长度相同。

    两条垂直线显示在 (a) 的左侧。 它们各自的末端都有 V 形支架,但其中一条线的支架朝向中心倾斜,另一条线的支架偏离其中心。 两条线的长度相同,但第二条直线由于其端点上的方括号的方向而显得更长。 这些线条的右边是一幅以 90 度角相交的墙壁的二维图。 这张图中有两条长度相同但长度不同的直线。 由于一条线与墙上的窗户接壤,看起来离观众视角更远,因此它看起来比另一条线短,后者标志着朝向的墙看起来更接近观众视点的 90 度角。
    5.4 在 Müller-Lyer 幻觉中,尽管线条是相同的,但它们的长度似乎不同。 (a) 线条末端的箭头可能会使右边的直线看起来更长,尽管线条的长度相同。 (b) 当应用于三维图像时,尽管两条黑线的长度相同,但右边的线条可能会再次显得更长。

    这些感知差异与人们在特定文化背景下经常经历的环境特征类型的差异是一致的。 例如,西方文化中的人们对直线建筑有一种感知背景,Segall的研究称之为木匠世界(Segall等人,1966年)。 相比之下,来自某些非西方文化但视野不变的人,例如南非的祖鲁人,他们的村庄由圆形小屋组成,他们不太容易受到这种幻觉的影响(Segall等人,1999年)。 受文化因素影响的不仅仅是视觉。 事实上,研究表明,识别气味以及评估其愉悦度和强度的能力因文化而异(Ayabe-Kanamura、Saito、Distel、Martínez-Gomez 和 Hudson,1998 年)。

    被描述为寻求刺激的孩子更有可能表现出对浓烈酸味的口味偏好(Liem、Westerbeek、Wolterink、Kok 和 de Graaf,2004),这表明个性的基本方面可能会影响感知。 此外,与对减脂食品持积极态度的人相比,对减脂食品持积极态度的人更有可能将标有减脂食品的食物评为味道更好(Aaron、Mela 和 Evans,1994)。