参考文献

参考文献

Chase,M.H.,& Morales,F.T.(1990).The atonia and myoclonia of active (REM)sleep.Annual Review of Psychology,41,557-584.

Hoboson,J.A.(1995).Sleep.San Francisco:W.H.Freeman.

Jouvet,M.,& Delormé,F.(1965).Locus coeruleus et sommeil paradoxal.Comptes-rendus de la Société Biologique,159,895-899.

Morrison,A.R.,(1983).A window on the sleeping brain.Scientific American,248(4),86-94.

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3.得分点是认识到所提供的答案没有一个是正确的;加分点是能够或多或少地知道触觉和听觉的大脑通路(见下文)。

视觉通路非常复杂。每只眼球后的视网膜都被分成两部分。眼球的晶状体把来自视野中心(视野中心是眼睛凝视的点)的光会聚于视网膜中间的中央凹上。来自视野左半部分的光落到视网膜的右半部分,来自视野中右半部分的光落到视网膜的左半部分。从每一个视网膜发出的神经纤维,有一半到达大脑的对侧半球,剩余部分到达大脑的同侧半球。到达大脑对侧半球的神经纤维是视网膜内侧或靠近鼻子部分的视神经纤维,这部分纤维距离鼻梁最近;到达大脑同侧半球的神经纤维是视网膜外侧部分的神经纤维。

不难弄清楚人类视觉系统来自左视野的所有图像被传到大脑右半球的独特“接线图”。这些图像一半落到左视网膜的内侧或靠近鼻子处,另一半落到右视网膜外侧。相反,来自右视野的图像通过两个眼球被传到大脑的左半球。换句话说,来自每一个视野(而不是每一只眼睛)的一半图像被传送到大脑的对侧半球。

在视觉通路被完全弄懂之前,一些因头部受到损伤而致盲的现象使心理学家和医学专家感到非常困惑。视觉信号最终到达的大脑区域叫做视觉皮层(visual cortex)。视觉皮层位于两个大脑半球的后部。研究发现,右视觉皮层受到严重损伤的病人,两只眼睛不能看到左视野的物体;左视觉皮层受到损伤的病人看不见右视野的物体。令人吃惊的是,那些半盲的人并没有意识到有一半的视野已经消失这一事实。尽管在凝视点的一侧,他们什么也看不见。他们通常经过数月或数年,也不会注意到这一点。半盲的人经常会撞到别人能看见而自己看不见的家具上,但是他们一般轻易不会承认自己的这一缺点。失去的一半视野并不是显著的一部分黑块,就像用布罩住电视屏幕的一半一样。它仅仅是不可见的,就像视力正常的人对头部后面或视野之外的东西所形成的感觉一样。但是,对于左侧同侧偏盲(left homonymous hemianopia)的病人来说,当他们盯着L.R中间的点不动时,只能看到R,看不到L;而右侧同侧偏盲的病人在这种情况下,能看到字母L,看不到字母R。为了检验这种类型的盲视,要求病人闭上一只眼睛,用另一只眼睛注视头部正前方的凝视点:有个物体在此注视点的左右来回摇摆。然后另一只眼睛重复同样的操作。

整个视觉通路中的部分交叉(partial decussation)现象是由牛顿(Isaac Newton)在1704年发现的。这一看似非常复杂的安排具有什么功能呢?答案是它在立体深度知觉中扮演着重要角色。研究者已经发现,在许多的鱼类和鸟类中,眼球的神经纤维几乎是完全交叉的。但是,随着动物眼睛的位置越趋向靠近头的前部而不是两边时,不交叉的神经纤维所占的百分比越来越大。在哺乳动物中,没有交叉的纤维所占的百分比与两只眼睛视野之间所重叠的量相近。例如,兔子的眼睛在它的头部两边,仅仅只有视野中的小部分发生重叠。因此,只有小部分区域能够被两只眼睛同时看到。相应的,不交叉的纤维所占的百分比也很小。在人类中,视野几乎完全重叠,几乎近一半的视觉纤维发生交叉。

交叉视野能够提供非常准确的深度知觉,即立体视觉(stereopsis)。通过视网膜上所呈现图像之间差异的程度,我们能够非常准确地判断物体距离的远近。由于每一只眼睛从稍微不同的角度记录着视野,因此视网膜上的成像就不会完全相同。物体距离眼睛越近,这种不一致性就越大。这解释了重叠视野对深度知觉的重要性。为了比较两个图像,大脑必须把来自于两只眼睛的神经信号整合到一起。17世纪法国哲学家笛卡尔(René Descartes)认为,来自两只眼睛的信息在大脑中心位置的松果体处汇合(见第5章)。后来的研究发现松果体不具有这一功能。但是德国物理学家赫尔姆霍兹(Hermann Von Helmholtz)认为,不管怎么样,来自两眼的信息必在某一地方进行比较。他把这一未知的位置称为独眼巨人的眼。在古希腊神话中,独眼巨人只有一只眼睛,这只眼睛长在他的前额上。

1959年,哈佛大学的休伯尔(David Hubel)和威塞尔(Torsten Wiesel)研究发现,在视觉皮层上有一些细胞,对来自于两只眼睛的信息作出反应,这样的细胞被称为双眼细胞(binocular cells)。在大脑后部的初级视皮层上,近一半的神经元是双眼细胞。其中有一些是视差敏感性(disparity-selective)双眼神经细胞。当两种信号之间的差异在某一事先设定的范围内,它们才会对信号作出反应,从而为立体深度知觉提供基础。这些双眼细胞是“独眼巨人的眼睛”,只有它们才能使人类与某些其他动物可以通过对视野重叠区域图像进行比较的方法,来确定物体的空间位置。视野不重叠的动物不能使用立体视觉的方法,这也是它们的视觉通路相对不复杂的原因,每一只眼睛获得的信息到达对侧大脑。但是它们可以通过其他的线索来提供关于视觉深度的信息。

听觉通路也是部分交叉的,这对声音的定位非常有用(见问题6)。而且交叉部分的连接比没有交叉的部分更强。假如你回答说它们完全是交叉的,尽管严格说来这种回答不正确;或者回答是部分交叉,倘若你对触觉也给予了正确的回答,那么都另加一分。触觉(和运动觉)的神经通路是完全交叉的。在这种情况下,部分交叉没有明显的作用。