第三章  信息的傳入

     墨默覺得身體內信息的傳遞分為傳入和傳出兩個方向。

     信息到達我們的體外，人體是如何接收信息的呢？信息的傳入包括直接傳入和間接傳入兩種，直接傳入就是外部信息通過感受器官直接傳入大。如：視覺、聽覺、前庭覺、味覺、嗅覺等，其感覺器官主要分布在頭部。間接傳入就是信息先通過外周神經係統和中樞神經係統再傳到大腦。如：觸覺、前庭覺、動覺、痛覺。我們先學習《心理學與生活》第4章“感覺”。

                     第一節     信息直接傳入大腦

一、 視覺係統

     視覺是人類和其他動物最為複雜,高度發展和重要的感覺.視覺能力好的動物具有極大的進化優勢。視覺是研究最為廣泛的感覺器官。

     人眼就像一個照相機（見圖4.4）。眼也同樣具有收集和匯聚光線的能力---光線進入到角膜，眼睛前麵透明的。

    （一）瞳孔和晶狀體

   瞳孔是虹膜上的開口，光線通過它進入眼睛。虹膜使得瞳孔舒張和收縮以控製進入眼球的光線量。通過瞳孔的光線經晶狀體聚集到視網膜：晶狀體倒置客體， 在視網膜上形成倒置的圖像。由於晶狀體具有對近處和遠處客體聚焦變化的能力，所有人眼中非常重要的構造。睫狀肌可以改變晶狀體的厚度，我們把這種光學特征性稱為調節。

      具有正常調節能力的個體的觀察範圍是鼻前3英寸到他能看到的最遠的地方。然而，有些人患有調節障礙。可以利用虹膜內肌肉的舒張和收縮改變瞳孔的大小，瞳孔是光線進入眼睛的小孔。照相機的後部是記錄通過透鏡進入光線變化的感光膠片。同樣，人眼中，光線通過玻璃體液，最後投射到視網膜。

    （二）視網膜

     我們用眼看，用腦覺察。人眼聚集光線，並聚焦，再向大腦傳遞神經信號。因此，眼睛的關鍵作用是把光波轉換為神經信號，這個過程是在眼睛後壁的視網膜上完成的。在顯微鏡下，你能夠看到視網膜分為幾層，分別由不同的神經細胞組成。

從光能到神經反應的基本變化是通過視網膜上對光敏感的錐體和杆體細胞完成的。這些光感受器在連接外部世界（耀眼的光線）和神經過程的內部世界之間的神經係統中的位置是特異性的。由於有時候你在幾乎完全黑暗中活動，而有時候在耀眼的亮光中活動，因此，需要兩種加工光線的途徑，錐體和杆體細胞（見圖4.5）。當你處在黑暗中時， 有1.2億個杆體細胞在活動。有700萬個錐體細胞對白天的顏色和光線起作用。

     當你在晚上準備關燈睡覺的時候,你能夠感覺到錐體細胞和杆體細胞功能的差異。你可能多次注意到,最初好像什麽也看不到，過一會兒，你的視覺能力又恢複了。你經曆了暗適應過程——從光亮到光暗處眼睛感受性逐漸提高的過程。暗適應的產生是由於在黑暗中停留一段時間後杆體細胞比錐體細胞變得更敏感，杆體細胞能夠對環境中微弱的光進行反應。

     視網膜中心一個很小的區域是中央凹，這個部位隻有錐體細胞，沒有杆體細胞。中央凹是視覺最敏銳的區域——對顏色和空間細節的檢測都十分準確。視網膜上的其他細胞能夠整合錐體和杆體細胞的信息。雙極細胞是一種神經細胞。它整合感受器的神經衝動，並傳遞到神經節細胞。每一個神經節細胞，都將整合一個或多個雙極細胞的衝動，形成單一的發放頻率。中央凹的錐體細胞將神經衝動傳導到神經節細胞,而在視網膜的邊緣,杆體細胞和錐體細胞將神經衝動會聚到相同的雙極細胞和神經節細胞.雙極細胞的軸突形成視神經,視神經把眼睛外麵的視覺信息傳遞到大腦。

     水平細胞和無軸突細胞整合視網膜上的信息。但是它們並不把信息傳到大腦，水平細胞把感受器連接起來，無軸突細胞則負責雙極細胞之間和神經節細胞之間的連接。

視網膜的解剖結構上的一個有趣現象是，每一隻眼睛的視網膜上存在神經離開視網膜的區域。這個區域稱為視盤或盲點，此處沒有感受細胞。但是隻有在非常特殊條件下你才能感覺到看不見東西，原因有兩點：首先，兩隻眼睛上都有盲點，一隻眼睛的感受器可以加工另一隻眼睛沒有看到的信息；其次，大腦可以從盲點的周圍區域獲得相應的感覺信息。

     （三）傳向大腦的神經通路

    大多數視覺信息的最後目的地是大腦枕葉稱為初級視皮質的區域。然而，很多信息在離開視網膜之後，到達視皮質之前，還要經過其他的腦區。讓我們來追蹤視覺信息的傳導途徑。

     大量神經節細胞的軸突形成每條視神經在視交叉處匯合，視交叉的形狀象希臘字母X。從每一條視神經的軸突在視交叉處又分為兩束。從每一隻眼睛內側而來的軸突將超過中線進入到對側大腦半球（見圖4。7）

     這兩束神經纖維，每一束都包括來自兩隻眼睛的軸突，重新命名為視束。視束向大腦中的兩個細胞束傳遞信息。研究證明以下觀點：視覺分析可以分為兩個通路，客體識別——客體看起來像什麽——和位置識別——客體的位置。我們可以通過由於損傷或手術後喪失部分視覺皮層的個體，觀察到視覺功能的分離。

     二、 聽覺係統

      從耳到達大腦，聽覺信息經過了四個轉換加工過程。如圖4。16所示，（1）空氣中的聲波必須在耳蝸中轉換為流動波，（2）然後流動波導致基底膜的機械振動，（3）這些振動必須轉換成電脈衝，（4）電脈衝必須傳入聽皮層。讓我們來仔細考察這些轉換的細節。

     在第一個轉換中,振動的空氣分子進入耳朵(見圖4.16)。一些聲音直接進入外耳道，另外一些被外耳或者耳廓反射後進入。聲波沿著通道在外耳中傳播直到它到達通道的盡頭。在那裏遇到一層薄膜，稱耳鼓或者鼓膜。聲波壓力的變化使鼓膜運動。鼓膜將這一振動從外耳轉移到中耳，包括三塊小骨頭的耳室：錘骨、砧骨、和鐙骨。這些骨頭組成機械環節傳播和集中從鼓膜到初級聽覺器官——存在於內耳之中的耳蝸——的振動。

     發生在耳蝸中的第二個轉換階段，空氣波變成“海浪波”。耳蝸是充滿液體的螺旋管，其中基底膜位於中央並貫穿始終。當鐙骨振動位於耳蝸底部的卵圓窗是，耳蝸中的液體使得基膜以波浪的方式運動（因此稱為“海浪波”）

    在第三個轉換階段，基底膜的波浪形式運動使得與基底膜相連的毛細胞彎曲。這些毛細胞是聽覺係統的感受細胞，當毛細胞彎曲時，它們刺激神經末梢，將基底膜的物理振動轉換為神經活動。

    最後，在第四個轉換階段，神經衝動通過一捆被稱作聽神經的纖維束離開耳蝸。這些神經纖維與腦幹的耳蝸核相遇。就像視覺係統的神經交叉一樣，從一隻耳朵來的刺激傳遞到兩側的大腦。聽覺信號在到達位於大腦半球顳葉聽皮層的通路上要經過一係列的神經核團。在聽覺層開始對這些信號進行更高水平的加工（你馬上將會了解，圖4.16所顯示的人耳的其他部分在其他感覺中的作用）。

     第四個轉換階段發生的整個聽覺功能係統。然而，數百萬人承受著各種形式聽覺障礙。有兩種常見的聽覺障礙，每一種類型都是由一種或多種聽覺係統成分的缺陷引起的。症狀比較輕的類型被稱為傳導性耳聾，是由於空氣振動傳導到耳蝸時出現問題而引起的。通常在這種情況下，中耳的聽小骨沒有充分起作用，這個缺陷可以通過插入人造砧骨或鐙骨的顯微外科手術來嬌正。比較嚴重的聽覺障礙是神經性耳聾，是耳中產生神經衝動或傳導到聽皮層的一種神經機製的損傷。聽皮層的損傷同樣可以產生神經性耳聾。

      三、嗅覺

     你可以很容易地想像出一些讓你寧願沒有嗅覺的情況：你是否曾經有一隻打架輸給臭鼬的家犬？但是，為了避免臭鼬氣味的體驗，你同樣也要放棄新鮮玫瑰的芬芳、熱黃油苞米花和海風的氣味。氣味——不論好的還是壞的——首先與嗅纖毛（見圖4。19）膜上的感受蛋白質相接觸就能聞到。隻要有8個物質分子就可以發起一個神經衝動，不過至少要刺激40個神經末梢才能聞到那個物質的氣味。一旦啟動，這些神經衝動將嗅覺信息傳遞到位於感受器上方和大腦中前額葉下部的臭球。氣味刺激產生嗅覺的過程開始化學物質流入嗅神經元的離子通道，從第3章的知識我們可以知道，這一活動觸發了一個動作電位。嗅覺是比較少的需要不斷更新嗅神經的神經係統之一。當臭神經細胞老化並且死亡後，它們將被與臭球形成聯結的新細胞所替代。

     嗅覺很可能是作為偵察和定位食物的係統來進化和發展的。對於許多種族，嗅覺也同樣用來偵察潛在的危險源。這種功能被很好地保留下來，因為生物體不需要為了聞到氣味而直接與其他生物接觸。另外，氣味也是一種有效的交流形式。某些物種內的成員通過一種隱秘的，可覺察的稱為信息素的化學信號來相互聯絡。信息素是特定物種一種用來傳遞性感受性，危險、鄰地分界和食物源等信息的化學物質。例如，一些種類的雄性昆蟲通過釋放性信息素來警示種族內的雌性它們是可以交配的。

     四、味覺

     盡管一些食物和酒類和美食家具有辨別微小和複雜味覺的超常能力,但很多時候他們主要依靠的是嗅覺而非味覺。當你吃飯的時候，味覺和嗅覺常常緊密地聯係在一起而共同起作用。事實上，當你患感冒時，食物似乎顯得很無味，因為你的鼻部通道被堵塞了，你聞不到食物的味道。你可以自己驗證這一原理：捏住你的鼻子，然後試著去辨別質地相似但味道不同的食物，例如蘋果片和生土豆。一些住在集體宿舍的學生報告說，當用鼻塞堵住鼻子後去吃那些眾所周知很難吃的食物時，所有食物都變得沒有什麽味道——比平時吃起來好多了。

      你舌頭的表麵布滿了乳頭，這使得舌頭表麵起伏不平。大部分乳頭中含有稱作味蕾的成束的味覺感受細胞（見圖4。20）。味覺感受器的單細胞記錄結果表明，單個感受細胞對於四種基本味覺：甜、酸、苦和鹹中的某一個反應強烈。近此年，有研究者發現了對第五種基本味覺——umami---起作用的感受器。Umami是對於味精的味道感覺。這種化學物質通常被添加在亞洲的食物中，在富含蛋白質的食物諸如肉、海鮮和陳年的奶酪中也可以發現。盡管對這五種性質起反應的感受細胞也對其他味覺產生微小的反應。但是“最佳”反應仍然是直接對應於特定的味道。這似乎顯示著每一種基本性質的味覺都有一個獨立的轉換係統。

     味覺感受器可以被你放入嘴中的許多東西所破壞，例如酒精、香煙和酸性物質。幸運的是，你的味覺感受器每隔幾天就要更新一次，甚至比起嗅覺感受器的更換更為頻繁。事實上，味覺係統對於感覺係統的損壞的抵抗性是最強的，很少有人會遭受完全的，持久的味覺喪失。

     墨默覺得不能將嗅覺、味覺感覺到的信號定義為信息，因為它們都是到達了身體內，與身體接觸後才產生信號，這種信號傳送到了大腦，才分辨出具體的信息， 沒有直接的接觸，不會產生信息。物質在空氣中的擴散，被鼻神經接收而產生信號，我們無法將它複製，讓在遠方的朋友感知這種信號。同樣，物質在口中，舌頭與物質接觸而讓味蕾產生信號，我們同樣無法將這種信號傳遞給別人。

     五、前庭覺

     前庭覺告訴你的身體——特別是頭部是如何根據重力作用確定方向的。這些信息的感受器是位於內耳中充滿液體珠導管和囊中的小纖毛。當快速旋轉頭部時，內耳中液體流動並壓迫纖毛從而導致纖毛彎曲。內耳迷中的球囊和小囊負責直線上的加速和減速運動。三個導管，被稱作半規管，它們是相互垂直的，因此能夠告訴你在任何方向上的運動。當你旋轉、點頭和傾斜的時候，這些結構會告訴你頭部是怎樣移動的。

     由於偶然事故或疾病而喪失前庭覺的人，開始的時候會感覺失去方向感、容易摔倒和頭暈。但他們中的大多數最終會通過更多地依賴視覺信息之得到補償。當來自視覺係統和前庭係統的信息相互衝突時，就會發生運動性疾病。人們之所以在移動的汽車上看書會感到惡心，是因為視覺提供的是靜止的信號，而前庭覺提供的信號卻是移動的。司機很少會患運動疾病，這是因為他們同時看和感覺著運動。

    不論你是在垂直地站立、畫畫或做愛，你的大腦都需要精確的關於你當前身體各部分位置和相互關係的信息。

             第二節    信息間接傳入大腦

     一、觸覺與膚覺

     皮膚是一個特別多功能的器官。除了能保護你免受表麵的損傷，保持體液和幫助調整體溫，它還包含了產生壓力、溫暖和寒冷感覺的神經末梢。這些感覺被稱為膚覺。

由於通過皮膚可以接受很多的感覺信息，因此在身體的表層分布著眾多類型的感受器細胞（見圖4。21）。每一種感受器對與皮膚接觸的不同類型的刺激產生反應。例如下麵的兩個例子：當摩擦皮膚時，邁斯納小體對此最為敏感：當一個小物體持續按壓皮膚時，梅克爾觸盤的反應最劇烈。你可能會很奇怪，我們具有獨立的感受溫和冷的感受器。大腦能夠整合獨立的溫和冷的信號來監控環境的溫度變化，而不是具有類似溫度計功能的一種感受器。

          圖4.21  膚覺感受器

     幾種不同的感受器分別負責對壓力、溫和冷等膚覺的感知。例如，當摩擦皮膚時，邁斯納小體對此最為敏感：當一個小物體持續按壓皮膚時。梅克爾觸盤的反應最劇烈。

     身體不同部分的分膚對壓力敏感性的變化非常大。例如，指尖對刺激位置感覺的精確度是後背皮膚的10倍。身體不同部分皮膚感受性的差異，不僅與這些部位皮膚神經末梢分布的密度有關，而且與負責這這些部位的感覺皮層區域的大小有關。最經常使用和需要的部分（如麵部、舌和雙手）的感受性最高。來自這些身體部位的精確感覺反饋使得我們可以有效地飲食、說話和抓握。

     膚覺在人類的關係中扮演重要角色的一個方麵是：觸摸。通過觸摸，你可以和他人進行交流，這個人是你渴望給予或接受安慰、支持、愛和熱情的人。然而，得到撫摸和撫摸他人是不同的，那些引起性衝動感覺的皮膚區域被稱作性感區（或性性欲發生區）。對於喚醒潛能不同的個體而言，對觸覺敏感的性區域是不同的，這依賴感受器的聯想和集中注意的了解。

     撫摸還對生存起著重要作用。例如，在醫院中，如果每天撫摸早產嬰兒45分鍾，不但會使他們比沒有受到撫摸的嬰兒成長得快，而且他們的智力發展也得到了促進。類似的對白鼠的研究表明，強刺激會導致生長激素的釋放並激活大腦和重要器官中的生長酶ODC。在出生早期獲得觸摸的幼鼠，它們健康的很多方麵都得到改善。與控製組的動物相比，獲得觸摸刺激的幼鼠抵抗壓力的能力更強，成長得更為健康，大腦的細胞數量更多且記憶更好。結果清晰表明：經常觸摸你所關心的人，並且鼓勵他人撫摸你，這不僅感覺很好，而且對你和他人的健康有好處。

     二、動覺

    動覺為我們提供運動過程中身體狀態的反饋信息。沒有它，你就不可能協調很多自主運動。

     你擁有兩個運動信息的來源：位於關節中的感受器和位於肌肉和腱中的感受器。位於關節中的感受器對伴隨不同肢體位置和關節運動的壓力變化起反應。肌肉和腱中的感受器對伴隨肌肉收縮和舒張時的張力變化起反應。

    大腦通常將動覺的信息和觸覺的信息相結合。例如，如果不知道十個手指的相對位置，你的大腦不可能完全感知來自於手指的信息。想像一下你閉著眼睛揀起個物體。觸覺可能使你猜測這是一塊石頭，而動覺才能告訴你它有多大。

     三、痛覺

     前麵我們回顧了觸覺的有利方麵。然而，你知道一些物理接觸會導致疼痛。痛覺是身體至有害刺激的反應，所謂有害刺激就是那些強度足夠導致組織損傷或避免導致損傷的刺激。有這樣一個好的痛覺係統你會感到高興嗎？你的回答可能是“是，也不是”。回答“是”是因為痛覺對於生存是至關重要的。天生沒有痛覺的人不會感到痛楚。但他們的身體總是有疤痕,而且他們的肢體因受傷而變形，但如果大腦能夠警告他們這些危險，這些傷害是可以避免的。這些經驗使你意識到痛覺是重要的防禦信號——警示你遠離傷害。回答“也不是”是因為總有某些時候切斷疼痛的感覺會使你很高興。在美國，有超過5千萬的人忍受著慢性的、持續的疼痛的折磨。每年對疼痛的藥物治療和因疼痛而無法工作的損失大約為70億美元。無休止的對慢性疼痛的抱怨以及因忍受慢性疼痛而對自己生活的負性評價都會導致嚴重的抑鬱。因此你知道為什麽研究者希望更好地了解疼痛感覺產生的機製了，因為隻有這樣才能產生更有效的技術緩解人們的痛苦。

    （一）痛覺的機製

     幾乎所有動物都天生具有某種痛覺防禦係統，可以引發對某些刺激自動的回避反射。當刺激強度達到閥限時，如果可以有機體會產生逃避反應。而且，它們會很快的學會識別痛覺刺激情景，從而在可能的時候避免它們。

    人們會經受兩種疼痛：傷害性疼痛和神經痛。傷害性疼痛是由外部有害刺激引發的負性感覺：例如，當你用手觸碰熱的火爐時的感覺。皮膚中的特定神經末梢將疼痛信息傳遞到你的手臂，在經由脊髓到達你的大腦。躲避就可以終止這種疼痛。神經痛是由神經的不正常功能或過度激活造成的。比如，意外事故或癌症引發的神經受傷和神經疾病。用鎮靜神經的藥物或其他治療可以緩解這種疼痛。

    科學家開始鑒別對疼痛刺激反應的特定感受器。他們發現一些感受器隻對溫度起反應，一些對化學物質起反應，另一些對機械刺激起反應，還有一些對痛覺刺激的組合起反應。痛覺纖維的網絡是一個很好的網絡，並覆蓋全身。外周神經纖維通過兩條路徑將痛覺信號傳遞到中樞神經係統：神經纖維外部包裹髓磷脂的快遞傳導路徑和神經纖維外部沒有包裹髓磷脂的慢速的、小的傳導路徑。痛覺神經衝動從脊髓開始到達丘腦，最後到達大腦皮層，並在那裏確定痛覺產生的位置和強度，評估受傷的嚴重性，並形成行動計劃。

     （二）痛覺心理學

     在對所經受疼痛程度的判斷過程中，你的情緒反應、背景因緣和你對情景的解釋與實際的物理刺激一樣重要。心理過程在痛覺感受中的重要性可以用兩個極端的例子來說明：一是沒有物理刺激而感到疼痛，二是當受到很強的疼痛刺激時沒有感覺到痛。例如，約有10%的截肢者報告，他們感到斷肢處嚴重的和慢性的疼痛，但這些肢體已經不存在了，這就是幻肢現象。相反，一些參加宗教儀式的人在活動過程中可以阻斷疼痛的感覺，盡管活動中涉及很強的刺激，如行走在熱的碳床上或用針刺他們的身體。

     總的來說，對疼痛的感受會受到疼痛所發生情景和習得的反應習慣的影響。因為痛覺在一定程度是一種心理過程，因此可以用像催眠，深度放鬆和分散注意力等心理過程進行治療並達到緩解。例如，無麻醉亮劑生產的心理助產法就企圖通過將幾種方法組合達到減少產婦強烈陣痛的目的。心理助產法的呼吸訓練可以幫助放鬆，並能將注意力從疼痛部位轉移開。分散注意、愉快想像、產生適度相反刺激的信息，以及來自配偶或朋友的社會支持都會使準媽媽能夠克服疼痛情境的能力增強。

    對疼痛的認識很重要，它會讓你認識自己的身體情況。