第二講：眼睛
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| - | == | + | == Introduction to the Physiology of Perception == |
| - | === | + | === 心在哪裡？ === |
| - | * | + | * 歴史典故 |
| - | ** | + | **課本是用西方的典故 |
| - | ** | + | **其實早期東西方想得差不多:) |
| - | ** | + | **心在「心」上 |
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| - | + | *圖2.1(P.24) | |
| - | * | + | 由「心」開始(Aristotle)→再想到「靈魂」(Galen)→變成「小矮人」(Descartes)→最後才到「腦」 |
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| - | * | + | === 給神經照個像 === |
| + | *用Golgi染色的大腦一些神經元形狀《P.25 Figure2.2 | ||
| + | *箭頭指的是神經原細胞體，細線條是樹突或軸突《示意圖見圖2.4(P.27) | ||
| - | * | + | ==== 大腦的大結構《P.26 Figure2.3》 ==== |
| + | *初級感覺接受續位於大腦的顳葉、枕葉、頂葉和額葉，額葉包含了整合感覺的功能 | ||
| + | *其中視覺：枕葉 | ||
| + | *聽覺：顳葉 | ||
| + | *觸覺：頂葉 | ||
| - | * | + | ==== 神經活動的「示意圖」《P.27 Figure2.4》==== |
| + | *圖中右邊的神經元包含細胞體、樹突和一個軸突或神經纖維 | ||
| + | *圖中左邊的神經元有一個細胞體接受器接收來自環境的刺激 | ||
| - | === | + | ==== 知覺接受器（receptors）《P.27 Figure2.5》 ==== |
| - | * | + | *a.視覺 b.聽覺 c.觸覺 d.嗅覺 e.味覺 |
| - | ** | + | *這些特別的接受器有特定的類型去把環境能量轉成電能 |
| + | *星星處代表接受器神經元刺激動作轉變的過程 | ||
| - | + | === 神經／神經纖維 === | |
| - | * | + | *神經(nerves)包含很多神經纖維(nerve fibers)，視神經(optic nerve)從眼睛訊號送到後方 |
| - | * | + | *剖面示意圖：視神經包含一百萬條神經纖維《P.28 Figure2.6 |
| - | + | ||
| - | * | + | ==== 量一個神經纖維的活動《P.28 Figure2.7》 ==== |
| - | * | + | *(a)當一條神經纖維處於休息的狀態時，在神經纖維內外有一個的電位差-70(mV)，測量電位差的儀表在圖的左邊，而結果在圖的右邊 |
| - | * | + | *(b)動作電位上升階段 |
| - | * | + | *(c)動作電位下降階段 |
| + | *(d)最終回到休息狀態 | ||
| - | + | ==== 在休息（靜止）狀態《P.29 Figure2.8》 ==== | |
| - | * | + | *這個神經纖維顯示外在有高濃度的鈉，而內在有鉀。其他像是負離子氯的就沒顯示出來 |
| - | * | + | *所以此時內部較外部為低電位 |
| - | === | + | ==== 鈉鉀流量造成的動作電位《P.29 Figure2.9》 ==== |
| + | *(a)當正離子鈉流入軸突內，其內在神經元變的更正向(動作電位上升階段) | ||
| + | *(b)當正離子鉀流入軸突，其內在神經元變的更負向(動作電位下降階段) | ||
| + | *(c)在鉀離子和鈉離子經過電極後，神經纖維回到休息狀態 | ||
| - | * | + | ==== 神經纖維的反應《P.30 Figure2.10》 ==== |
| - | * | + | *(a)弱 |
| - | ** | + | *(b)中等 |
| + | *(c)強 | ||
| + | *增加刺激也增加頻率和神經規律性 | ||
| - | + | ==== 突觸的傳遞（synaptic transmission）《P.31 Figure2.11》 ==== | |
| - | * | + | *(a)信號由軸突傳遞到末端的突觸 |
| - | * | + | *(b)神經衝動造成神經元的突觸囊釋放出神經傳遞物質 |
| - | * | + | *(c)神經傳遞物質在接受區結合並且在接受神經元產生電位的改變 |
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| - | + | ==== 去極化（depolarization）／過極化（hyperpolarization）《P.31 Figure2.12》 ==== | |
| - | * | + | *(a)興奮傳遞物質造成去極化，一種增加內在正向電位 |
| - | * | + | *(b)抑制傳遞物質造成過極化，一種在軸突內增加負向電位；內在電位必須達到閾值線才能產生動作電位 |
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| - | + | === 興奮／抑制輸入的作用《P.32 Figure2.13》 === | |
| - | + | *興奮(E)和抑制(I)輸入一個神經元的效應。興奮和抑制輸入的數量說明那些箭頭上突觸的大小。反應電極紀錄在右邊顯示 | |
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| - | === | + | ==== no convergence《P.33 Figure2.14》 ==== |
| + | *神經回路無聚合（convergence）時 | ||
| + | *當刺激輸入在較大或較小範圍，下面神經之活動大小不變 | ||
| - | + | ==== convergence《P.33 Figure2.15》 ==== | |
| - | * | + | *單純累加的聚合回路 |
| - | * | + | *左邊:一個有合流的神經連結 |
| - | * | + | *右邊:當接受器數量改變時，B神經元反應 |
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| - | + | ==== 較複雜的convergence《P.33 Figure2.16》 ==== | |
| - | * | + | *左邊：一個有抑制區的神經回路 |
| - | * | + | *右邊：當接受器被刺激數量改變時之B神經元的反應 |
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| - | + | === 實驗過程示意圖《P.34 Figure2.17》 === | |
| - | + | *記錄一隻被麻醉的貓視神經裡其中一條纖維的電訊號。螢幕上每一點對應到貓視網膜的點 | |
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| - | === | + | ==== 網膜節細胞的接受區《P.34 Figure2.18》 ==== |
| - | * | + | *刺激對貓咪視網膜上的節細胞反應 |
| - | + | 網膜 retina | |
| - | + | 節細胞 ganglion cell | |
| - | + | 接受區 receptive field | |
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| - | + | ==== 中央興奮型接受區《P.35 Figure2.19》 ==== | |
| - | * | + | *隨著光刺激大小增加 ，興奮中心和周圍抑制這種細胞的接受域反應 |
| - | * | + | *a:當照在興奮區，反應變多 |
| - | * | + | *b:光刺激照滿全部興奮區，反應頻率更高 |
| - | * | + | *c:同時照在興奮和抑制區，兩者相互抵抗（拮抗），反應與休息時差不多 |
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| - | * | + | *觸覺接受區的例子 |
| - | ** | + | **在丘腦（thalamus）觸覺相對應的區域 |
| - | ** | + | **找到一神經的接受區如圖2.20 |
| - | ** | + | **反應情況與圖2.19相似 |
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| - | + | === grandmother cell（？）《P.36 Figure2.21》 === | |
| - | * | + | *每張臉都有特定的神經元去編碼 |
| - | * | + | *這樣的想法的來源？？ |
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| - | * | + | *對特定對象反應的細胞 |
| - | ** | + | **研究方法：因癲癇（Epilepsy）埋入電極在hippocampus 或medial temporal lobe |
| - | ** | + | **結果：有僅對「特定對象」反應之細胞 |
| - | *** | + | ***對別的對象不反應 |
| - | *** | + | ***對特定對象之各種均反應 |
| - | + | ****如圖2.22 反應Halle Berry | |
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| - | **** | + | |
| - | * | + | ==== 分散編碼《P.38 Figure2.23》 ==== |
| - | * | + | *分散編碼（distributed coding） |
| - | ** | + | *幾乎每個神經對每一個對象（在此為人臉）反應 |
| + | *但反應大小不一樣 | ||
| + | *有何優點？ | ||
| - | * | + | === Mind-Body problem === |
| - | * | + | *回到原點：心在哪裡？ |
| - | *** | + | *neural correlate of consciousness (NCC) |
| - | ** | + | *P.39 Figure2.24 |
| + | **easy problem | ||
| + | ***神經反應直接對應於（知覺）經驗 | ||
| + | **hard problem | ||
| + | ***生理學歴程對應於（知覺）經驗 | ||
| - | === 光學工具 === | ||
| - | * 網膜成像與視覺 | ||
| - | ** pinhole camera | ||
| - | ** 針孔相機 | ||
| - | * focus | ||
| - | ** 閱讀與成像 | ||
| - | ** image formation | ||
| - | *** 擴散光（divergent light）需要調焦才能看 | ||
| - | *** focusing the diverging light | ||
| - | **利用凸透鏡（convex lens） | ||
| - | *** focal point | ||
| - | **** 透鏡的focal power | ||
| - | **** 像距、物距、焦距 | ||
| - | **** 1/f= 1/u + 1/v | ||
| - | |||
| - | * 三種「視力」狀態 | ||
| - | ** emmertopic | ||
| - | ** 正常視力 | ||
| - | *** 平行光距焦於網膜 | ||
| - | ** myopic | ||
| - | ** 近視 | ||
| - | *** 平行光距焦於網膜之前 | ||
| - | ** hyperopic | ||
| - | ** 遠視 | ||
| - | *** 平行光距焦於網膜之後 | ||
| - | * Hyperopia | ||
| - | ** 可能眼球過短 | ||
| - | * Myopia | ||
| - | ** 眼球可能過長 | ||
| - | * Presbyopia | ||
| - | ** 老花眼 | ||
| - | * astigmatism | ||
| - | ** 散光，角膜曲度不均勻 | ||
| - | |||
| - | * LASIK | ||
| - | ** laser-assisted in situ keratomileusis | ||
| - | *** 原理是用laser重新將角膜塑形，使改變角膜的optical power，讓視力不正常者恢復正常 | ||
| - | *** 但仍可能有危險性 | ||
| - | ** check list如下 | ||
| - | [http://www.fda.gov/cdrh/LASIK/reduce.htm FDA檢查表] | ||
| - | |||
| - | === 再看網膜 === | ||
| - | * 橫斷面 | ||
| - | ** Photoreceptors | ||
| - | *** cones & rods | ||
| - | * distribution of rods and cones | ||
| - | ** distribution over retina | ||
| - | ** 接受器分佈特徵與盲點 | ||
| - | *** rods的分佈較為廣 | ||
| - | **** 最週邊也有100,000/mm2 | ||
| - | *** cones集中在fovea | ||
| - | **** 密度約為150,000/mm2 | ||
| - | ** fovea中心附近只有cones沒有rods | ||
| - | ** optic disk處沒有rods及cones | ||
| - | *** 形成盲點 | ||
| - | **** 參見box 2.4 | ||
| - | |||
| - | *Outer segment | ||
| - | ** photopigment | ||
| - | *** opsin: very large protein | ||
| - | *** retinal: derived from vitamin A | ||
| - | |||
| - | * 當光線進來 | ||
| - | ** bleaching（漂白） | ||
| - | *** 形成isomerize | ||
| - | *** 在synapses分泌transmitter | ||
| - | ** phototransduction | ||
| - | |||
| - | * computing visual angle | ||
| - | ** visual angel=57.3*object size/viewing distance | ||
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在2011年10月1日 (六) 00:09所做的修訂版本
目錄 |
Introduction to the Physiology of Perception
心在哪裡？
- 歴史典故
- 課本是用西方的典故
- 其實早期東西方想得差不多:)
- 心在「心」上
- 圖2.1(P.24)
由「心」開始(Aristotle)→再想到「靈魂」(Galen)→變成「小矮人」(Descartes)→最後才到「腦」
給神經照個像
- 用Golgi染色的大腦一些神經元形狀《P.25 Figure2.2
- 箭頭指的是神經原細胞體，細線條是樹突或軸突《示意圖見圖2.4(P.27)
大腦的大結構《P.26 Figure2.3》
- 初級感覺接受續位於大腦的顳葉、枕葉、頂葉和額葉，額葉包含了整合感覺的功能
- 其中視覺：枕葉
- 聽覺：顳葉
- 觸覺：頂葉
神經活動的「示意圖」《P.27 Figure2.4》
- 圖中右邊的神經元包含細胞體、樹突和一個軸突或神經纖維
- 圖中左邊的神經元有一個細胞體接受器接收來自環境的刺激
知覺接受器（receptors）《P.27 Figure2.5》
- a.視覺 b.聽覺 c.觸覺 d.嗅覺 e.味覺
- 這些特別的接受器有特定的類型去把環境能量轉成電能
- 星星處代表接受器神經元刺激動作轉變的過程
神經／神經纖維
- 神經(nerves)包含很多神經纖維(nerve fibers)，視神經(optic nerve)從眼睛訊號送到後方
- 剖面示意圖：視神經包含一百萬條神經纖維《P.28 Figure2.6
量一個神經纖維的活動《P.28 Figure2.7》
- (a)當一條神經纖維處於休息的狀態時，在神經纖維內外有一個的電位差-70(mV)，測量電位差的儀表在圖的左邊，而結果在圖的右邊
- (b)動作電位上升階段
- (c)動作電位下降階段
- (d)最終回到休息狀態
在休息（靜止）狀態《P.29 Figure2.8》
- 這個神經纖維顯示外在有高濃度的鈉，而內在有鉀。其他像是負離子氯的就沒顯示出來
- 所以此時內部較外部為低電位
鈉鉀流量造成的動作電位《P.29 Figure2.9》
- (a)當正離子鈉流入軸突內，其內在神經元變的更正向(動作電位上升階段)
- (b)當正離子鉀流入軸突，其內在神經元變的更負向(動作電位下降階段)
- (c)在鉀離子和鈉離子經過電極後，神經纖維回到休息狀態
神經纖維的反應《P.30 Figure2.10》
- (a)弱
- (b)中等
- (c)強
- 增加刺激也增加頻率和神經規律性
突觸的傳遞（synaptic transmission）《P.31 Figure2.11》
- (a)信號由軸突傳遞到末端的突觸
- (b)神經衝動造成神經元的突觸囊釋放出神經傳遞物質
- (c)神經傳遞物質在接受區結合並且在接受神經元產生電位的改變
去極化（depolarization）／過極化（hyperpolarization）《P.31 Figure2.12》
- (a)興奮傳遞物質造成去極化，一種增加內在正向電位
- (b)抑制傳遞物質造成過極化，一種在軸突內增加負向電位；內在電位必須達到閾值線才能產生動作電位
興奮／抑制輸入的作用《P.32 Figure2.13》
- 興奮(E)和抑制(I)輸入一個神經元的效應。興奮和抑制輸入的數量說明那些箭頭上突觸的大小。反應電極紀錄在右邊顯示
no convergence《P.33 Figure2.14》
- 神經回路無聚合（convergence）時
- 當刺激輸入在較大或較小範圍，下面神經之活動大小不變
convergence《P.33 Figure2.15》
- 單純累加的聚合回路
- 左邊:一個有合流的神經連結
- 右邊:當接受器數量改變時，B神經元反應
較複雜的convergence《P.33 Figure2.16》
- 左邊：一個有抑制區的神經回路
- 右邊：當接受器被刺激數量改變時之B神經元的反應
實驗過程示意圖《P.34 Figure2.17》
- 記錄一隻被麻醉的貓視神經裡其中一條纖維的電訊號。螢幕上每一點對應到貓視網膜的點
網膜節細胞的接受區《P.34 Figure2.18》
- 刺激對貓咪視網膜上的節細胞反應
網膜 retina 節細胞 ganglion cell 接受區 receptive field
中央興奮型接受區《P.35 Figure2.19》
- 隨著光刺激大小增加 ，興奮中心和周圍抑制這種細胞的接受域反應
- a:當照在興奮區，反應變多
- b:光刺激照滿全部興奮區，反應頻率更高
- c:同時照在興奮和抑制區，兩者相互抵抗（拮抗），反應與休息時差不多
- 觸覺接受區的例子
- 在丘腦（thalamus）觸覺相對應的區域
- 找到一神經的接受區如圖2.20
- 反應情況與圖2.19相似
grandmother cell（？）《P.36 Figure2.21》
- 每張臉都有特定的神經元去編碼
- 這樣的想法的來源？？
- 對特定對象反應的細胞
- 研究方法：因癲癇（Epilepsy）埋入電極在hippocampus 或medial temporal lobe
- 結果：有僅對「特定對象」反應之細胞
- 對別的對象不反應
- 對特定對象之各種均反應
- 如圖2.22 反應Halle Berry
分散編碼《P.38 Figure2.23》
- 分散編碼（distributed coding）
- 幾乎每個神經對每一個對象（在此為人臉）反應
- 但反應大小不一樣
- 有何優點？
Mind-Body problem
- 回到原點：心在哪裡？
- neural correlate of consciousness (NCC)
- P.39 Figure2.24
- easy problem
- 神經反應直接對應於（知覺）經驗
- hard problem
- 生理學歴程對應於（知覺）經驗
- easy problem
