走进感知与感觉的奇妙世界

当你凝视齐白石的《虾》时，那水墨晕染如何在大脑中化作生动形象？当你聆听《高山流水》的古琴声时，那些音符又是如何触动心弦？炎热夏日品尝一口清甜西瓜时，那份清爽如何传递到感官世界？这些日常体验背后，隐藏着大脑复杂精妙的信息处理机制。 大脑如同一位身处暗室的指挥家，却能通过各种感官信号“看见”外界的精彩世界。本文将揭示身体和大脑如何将纷繁复杂的环境刺激转化为有意义的感知体验。

感知的本质与功能

感知是理解和把握外部世界各种物体和事件的整体过程，包括感受、理解、识别刺激并为行为反应做准备。感知过程承担着生存和感受两大使命：既在危险时及时警觉，又引导我们趋向愉悦体验。 在北京胡同漫步时，突然响起的自行车铃声会让感知系统立即启动危险警报；而路边烤鸭店飘来的香味，又会引导我们去寻找这份美味。这就是感知系统的双重功能——保护安全与丰富体验。

感知的三个核心阶段

感知过程分为三个相互关联的阶段：

• 感觉阶段：环境刺激作用于感觉受体时，受体将物理能量转换为神经冲动。如光线进入眼睛、声音传入耳朵，感觉细胞收集信息并传递给大脑，提供最原始的感官数据。

• 感知组织阶段：大脑将感官证据与已有知识结合，形成对外部刺激的内在表征。组织过程帮助估计物体的大小、形状、运动、距离和方向。观看中国山水画时，大脑会自动将墨点线条组织成山峦流水的图像。

• 识别认知阶段：赋予感知以意义。从“物体看起来是什么样”转向“这是什么”和“有什么功能”。看到圆形物体时，识别过程判断它可能是篮球、硬币、时钟还是月亮；识别人物的性别、身份和关系。

感觉认知的基础原理

生存需要准确的现实感知：寻找食物、躲避危险、社交互动都依赖于获得世界的可靠信息。

远端刺激与近端刺激

坐在客厅环顾四周时，物体反射的光线在视网膜上形成图像。视网膜图像与真实环境存在根本差异：视网膜图像是二维的，真实环境是三维的。这种差异产生困惑后果——房间里的桌子、地毯、窗户和画框在现实中都是矩形，但只有窗户在视网膜图像中呈现矩形；画框是梯形、桌面是不规则四边形、地毯分成三个区域有20多条边。

以画框为例：感觉阶段对应视网膜图像中的二维梯形；感知组织阶段将梯形理解为三维空间中远离的矩形；识别阶段将矩形物体识别为画作。

心理物理学

心理物理学研究物理刺激与心理体验的关系。工厂火警需要多响亮才能在机器声中被听到？咖啡需要放多少糖才能尝到甜味？德国物理学家费希纳创立了这一学科，建立了物理刺激强度与感觉体验强度的关联程序。

感觉阈限

绝对阈限指产生感觉体验的最小物理能量。研究者让观察者执行检测任务——在黑暗中看微弱光线、在安静中听轻微声音，测量不同强度下的察觉情况。

人类各感官系统的检测阈限差异很大：

感觉系统对环境变化比稳定状态更敏感。感觉适应使受体细胞在持续刺激下失去反应能力，帮助我们更快对新信息做出反应。阳光下待久了不再刺眼，进入有气味的房间后逐渐适应都是这一现象。

信号检测理论

阈限测量受反应偏向影响。光线检测实验中，如果正确说“有光”获得奖励，正确说“没光”也获奖励，错误则受罚，这种奖励结构会影响反应倾向。信号检测理论区分两个过程：感觉过程（敏感性）和决策过程（反应偏向）。

韦伯定律

饮料公司要生产更甜的可乐，但要尽量少加糖，需要测量差别阈限——能识别为差异的两个刺激间的最小物理差异。韦伯在1834年发现：刺激间的差别阈限是标准刺激强度的恒定分数。刺激越强，获得可感知差异的增量越大。

举25磅行李箱时，需添加0.5磅才感觉更重；举50磅时需添加1磅。分数保持相同：0.5/25 = 1/50 = 0.02。

能量转换机制

感觉的核心奥秘是物理能量如何引起特定心理体验——光的物理波长如何让我们体验彩虹的感觉？这个转换过程将一种物理能量（如光）转变为另一种形式（神经冲动）。由于所有感觉信息都转换为相同类型神经冲动，大脑通过专门的皮层区域来区分不同感觉体验。

视觉系统

视觉是人类最复杂、最重要的感觉，具有巨大进化优势。良好视觉帮助发现远处的猎物或捕食者，使人类察觉环境变化并调整行为。

眼睛结构

眼睛如同大脑的摄像机。光线依次通过角膜（透明凸起）、前房（透明液体）、瞳孔（虹膜开口）。虹膜调节瞳孔大小控制进光量，豆形晶状体改变形状实现聚焦——变薄聚焦远物，变厚聚焦近物。光线最终击中视网膜，这层薄膜覆盖眼球后壁。 许多人有调节问题：近视者无法聚焦远物，远视者无法聚焦近物。年龄增长导致晶状体变色、不透明、扁平，失去弹性，45岁后清楚聚焦的近点逐渐变远。

视网膜机制

眼睛收集聚焦光线，将光波信息转换为神经信号。这一转换发生在眼后部的视网膜，由视杆和视锥两种光敏受体细胞完成，它们处于外部光世界和内部神经处理世界之间。 自然提供了两种光线处理方式：1.2亿个细小视杆在暗光中运作，700万个粗大视锥专门处理明亮彩色白天。每次关灯睡觉都能体验这种差异——初时看不清东西，随时间推移视觉敏感性提高，这就是暗适应过程。

视网膜中央的中央凹只含密集视锥，是视觉最敏锐区域。双极细胞整合受体冲动并传送给神经节细胞。视神经离开眼睛的视盘区域完全无受体细胞，形成盲点，但由于两眼盲点位置不同且大脑会填充信息，正常情况下不会感到失明。

视觉处理通路

视觉信息的最终目的地是枕叶初级视觉皮层。视神经轴突在视交叉处分为两束，一半保持同侧，一半越过中线，形成包含双眼信息的视束。信息经过丘脑外侧膝状体中继到皮层，分为模式识别（什么）和位置识别（哪里）两条通路。

休伯尔和维瑟尔因视觉皮层细胞感受野研究获得1981年诺贝尔奖。他们发现不同层次细胞对不同刺激模式反应最强：简单细胞对特定方向光条反应强烈，复杂细胞要求光条移动，超复杂细胞需要特定长度的移动光条或移动角度。

色彩感知

物理物体的颜色体验依赖于它们反射到感觉受体的光线。红色中国结、绿色竹子、蓝色青花瓷的生动体验，实际来自大脑对光源编码信息的处理。

色彩的物理基础

可见光是电磁频谱的一小部分，波长范围约400-700纳米。特定波长引起特定颜色体验——低端的紫蓝色到高端的红橙色。颜色存在于感觉系统对波长的解释中，而非光线本身。 所有颜色体验可用三个维度描述：色调（红蓝绿等，主要由波长决定）、饱和度（颜色纯度，灰色为零饱和度）、明度（颜色强度，白色最高黑色最低）。

颜色视觉理论

杨-亥姆霍兹三色理论认为人眼有三种颜色受体，产生红绿蓝三种基本感觉，其他颜色是这三种基色的组合。但该理论无法解释为何色彩适应产生互补色后像，色盲者总是成对无法区分红绿或蓝黄。

赫林的对立过程理论认为所有颜色体验来自三个对立系统：红对绿、蓝对黄、黑对白。科学家最终认识到这两个理论不冲突，而是描述了视觉系统的两个不同处理阶段：视锥细胞确实有三种类型，视网膜神经节细胞则按对立过程理论整合三种视锥输出。

听觉系统

听觉和视觉功能互补：常先听到刺激再看到，特别是身后或墙后的刺激。虽然视觉更适合识别视野内物体，但听觉帮助眼睛指向正确方向。

声音特性

拍手、吹口哨、敲桌子产生声音的原因是物体振动。振动能量传递到空气中，推动分子产生压力变化，以每秒1100英尺速度传播形成正弦波。真空中无法产生声音，因为没有分子可推动。

正弦波的频率（每秒周期数，以赫兹计）和振幅（峰谷高度）决定声音特征，产生音调、响度、音色三个心理维度。

音调由频率决定声音高低：高频产生高音调，低频产生低音调。人类敏感范围为20-20000赫兹，钢琴88键仅覆盖30-4000赫兹。频率与音调关系非线性：低频端增加几赫兹就能明显提高音调，高频端需要更大增幅。

响度由振幅决定：大振幅响亮，小振幅轻柔。人类听觉对极大强度范围敏感，从20英尺外手表滴答声到100码外喷气机痛苦噪音。声压以分贝测量，因为听觉范围巨大。

音色反映复杂声波组成，区分钢琴与长笛声音。音叉产生单一频率振幅的纯音，现实世界多数声音是频率振幅组合的复杂波。

听觉系统的生理学

为了让你听到声音，必须发生四个基本的能量转换：

1. 空气中的声波必须被转换为耳蜗内的液体波
2. 液体波必须刺激基底膜的机械振动
3. 这些振动必须被转换为电脉冲
4. 脉冲必须传播到听觉皮层

音调感知理论

为了解释听觉系统如何将声波转换为音调感觉，研究人员概述了两个不同的理论：位置理论和频率理论。

位置理论建议音调的感知取决于基底膜上发生最大刺激的特定位置。对于高频音调，波动在耳蜗底部卵圆窗和圆窗所在的位置最大。对于低频音调，基底膜的最大波动在相对端。

第二个理论，频率理论，通过基底膜的振动率来解释音调。该理论预测频率为100赫兹的声波将使基底膜每秒振动100次。频率理论还预测基底膜的振动将使神经元以相同的速率放电，因此放电速率是音调的神经编码。

这个理论的一个问题是个体神经元不能放电得足够快以表示高音调的声音，因为它们中没有一个能够每秒放电超过1000次。这个限制使得单个神经元不可能区分1000赫兹以上的声音。这个限制可能通过齐射原理克服，该原理解释了在如此高频率下可能发生什么。该原理建议几个神经元的联合行动或齐射，以匹配2000赫兹、3000赫兹等刺激音调的频率放电。

声音定位

假设你正穿过校园，听到有人叫你的名字。在大多数情况下，你可以很容易地定位说话者的空间位置。这个例子显示了你的听觉系统执行声音定位任务的效率——你能够确定听觉事件的空间起源。你通过两种机制做到这一点：评估到达每只耳朵的声音的相对时间和相对强度。

第一种机制涉及比较传入声音到达每只耳朵的相对时间的神经元。例如，发生在你右侧的声音在到达你的左耳之前先到达你的右耳。你听觉系统中的神经元专门化为对两耳之间的特定时间延迟最活跃地放电。你的大脑使用关于到达时间差异的这些信息对声音在空间中的可能起源做出精确估计。

第二种机制依赖于声音在它首先到达的耳朵处具有稍大强度的原理——因为你的头部本身投下声音阴影，削弱信号。你的大脑再一次有专门的细胞来检测到达你两只耳朵的信号中的强度差异。

其他感觉系统

本节已经将最多的注意力投向视觉和听觉，因为科学家们对它们研究得最彻底。然而，你在外部环境中生存和享受的能力依赖于你全部的感觉系统。为了结束对感觉的讨论，让我们简要考虑几种其他的感觉。

嗅觉

你可能想象得出一些你宁愿放弃嗅觉的情况：你家的小狗曾经与臭鼬有过一次较量吗？但要避免那种臭鼬经历，你也必须放弃新鲜玫瑰、热黄油爆米花和热可可的香味。这些物质都以气味分子的形式向空气中释放气味。

嗅觉过程从这些分子与嗅觉纤毛膜上的受体蛋白相互作用开始。仅仅8个物质分子就能引发一个神经冲动，但至少必须刺激40个神经末梢你才能闻到这种物质。一旦启动，这些神经冲动将气味信息传递给嗅球，嗅球位于受体上方，就在大脑额叶下方。

嗅觉的重要性在不同物种间差异很大。人类似乎主要与味觉结合使用嗅觉来寻找和品尝食物。然而，对于许多以嗅觉为生存核心的物种来说，嗅觉也被用来检测潜在的危险源。对这些物种来说，嗅觉效果很好，因为有机体不必与其他有机体直接接触就能闻到它们。 许多物种的成员通过分泌和检测称为信息素的化学信号进行交流——在特定物种内用于发出性接受性、危险、领土边界和食物来源信号的化学物质。

味觉

虽然食物和酒类美食家能够做出非常微妙和复杂的味觉区分，但他们的许多感觉实际上是嗅觉而不是味觉。味觉和嗅觉在你吃东西时密切配合。实际上，当你感冒时，食物似乎没有味道，因为你的鼻通道被堵塞，你闻不到食物的味道。

你的舌头表面覆盖着味蕾，给它一个凹凸不平的外观。这些味蕾中的许多都含有称为味蕾的味觉受体细胞簇。味觉受体的单细胞记录显示，个体受体细胞对四种基本味觉质量之一反应最好：甜、酸、苦和咸。近年来，研究人员发现了第五种基本味觉质量的受体——鲜味。鲜味是谷氨酸一钠的味道，这种化学物质经常添加到中餐中，自然存在于富含蛋白质的食物中，如肉类、海鲜和陈年奶酪。

触觉与皮肤感觉

皮肤是一个非常多功能的器官。除了保护你免受表面伤害、保持体液和帮助调节体温外，它还包含产生压力、温暖和寒冷感觉的神经末梢。这些感觉被称为皮肤感觉。

因为你通过皮肤接收如此多的感觉信息，不同类型的受体细胞在身体表面附近运作。每种类型的受体对皮肤接触的某些不同模式做出反应。例如，触觉小体在有东西摩擦皮肤时反应最好，而触觉盘在小物体对皮肤施加稳定压力时最活跃。

疼痛

疼痛是身体对有害刺激的反应——那些强烈到足以造成组织损害或有造成损害威胁的刺激。你完全高兴你有如此发达的疼痛感吗？你的答案可能应该是“既是也不是”。

在“是”的一面，你的疼痛感对生存至关重要。天生对疼痛不敏感的人感觉不到伤害，但他们的身体经常变得伤痕累累，四肢因为他们本可以避免的伤害而变形，如果他们的大脑能够警告他们危险的话。在“不是”的一面，肯定有时候你会很高兴能够关闭你的疼痛感。

科学家们已经开始识别对产生疼痛刺激做出反应的特定受体集合。他们了解到一些受体只对温度反应，其他受体对化学物质反应，还有其他受体对机械刺激反应，还有其他受体对产生疼痛刺激的组合反应。

你的情绪反应、背景因素和你对情况的解释可能与实际物理刺激在决定你经历多少疼痛方面同样重要。关于疼痛如何被调节的一个理论被称为门控制理论。该理论建议脊髓中的细胞充当神经门，中断和阻断一些疼痛信号，让其他信号通过大脑。

前庭觉与运动觉

接下来的一对感觉对你来说可能完全是新的，因为它们没有你可以直接看到的受体，如眼睛、耳朵或鼻子。你的前庭觉告诉你你的身体——特别是你的头——如何相对于重力在世界中定向。这种信息的受体是内耳充满液体的囊和管中的微小毛发。当液体移动并压在它们上面时，毛发弯曲，这是当你快速转动头部时发生的情况。

运动觉提供关于你身体各部分当前位置和运动的恒定感觉反馈，这些部分彼此相对。没有它，你将无法协调大多数自主运动。你有两种运动信息来源：关节中的受体和肌肉和肌腱中的受体。关节受体对伴随肢体不同位置的压力做出反应，对伴随关节运动的压力变化做出反应。肌肉和肌腱中的受体对伴随肌肉缩短和延长的张力变化做出反应。

知觉组织

若无法组织数百万视网膜受体的输出信息，世界将是混乱的万花筒般色彩片段。将感觉信息组织成连贯感知的过程统称为知觉组织。

选择性注意

环境中存在数千样可关注的事物——墙上斑点、时钟滴答声等，但大多数时候并未进入直接意识。注意力过程使我们将意识导向所有可用信息的一个子集。越密切注意环境中的物体或事件，就越能感知和了解它。

比如说，如果你在糕点柜前沉思，你可能会将注意力只导向那些覆盖着巧克力的甜点。这就是目标导向的注意。而当你在红绿灯前开车时做白日梦，红绿灯突然从红色变为绿色会捕获你的注意力，即使你并没有特别关注它。这就是刺激驱动的注意。

研究表明，在某些情况下，刺激驱动的注意胜过目标导向的注意。人脸由于其生物学和社会意义，特别容易捕获注意力。即使这与参与者的目标相反——如果参与者能够忽略人脸，他们在任务中会表现得更好——人脸仍然会捕获他们的注意力。

格式塔原理

格式塔心理学的支持者认为，心理现象只有作为有组织的、结构化的整体来看待时才能被理解，而不是当分解为原始的知觉元素时。“格式塔”这个术语大致意思是“形式”、“整体”、“配置”或“本质”。

格式塔心理学家研究了知觉阵列如何产生格式塔，他们证明整体往往与其部分的总和截然不同。通过改变单一因素并观察它如何影响人们感知阵列结构的方式，他们能够制定一套定律：

接近律

人们将最接近的元素组合在一起。这就是为什么你看到下面的显示为五列对象而不是四行的原因：

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● ● ● ● ●
● ● ● ● ●
● ● ● ● ●
● ● ● ● ●

相似律

人们将最相似的元素组合在一起。这就是为什么你看到一个O的正方形在X的背景中，而不是混合X和O的列：

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X X X X X
X O O O X
X O O O X
X O O O X
X X X X X

良好连续律

人们将线条体验为连续的，即使它们被中断。这就是为什么你将下面的显示解释为穿过心脏的箭头，而不是三个独立的部分。

封闭律

人们倾向于填补小的空隙以将物体体验为整体。这就是为什么你填补缺失的部分来感知一个完整的圆。

共同命运律

人们倾向于将看起来向同一方向移动的物体组合在一起。这就是为什么你将下面的图形体验为交替的行分开移动。

动态世界的感知

一种确实需要你对世界的不同瞥见进行比较的知觉类型是运动知觉。假设你看到教室对面的朋友。如果他静止不动，当你向他走去时，他在你视网膜上的图像大小会扩大。这个图像扩大的速度给你一种你接近的速度感。

你可以从费现象中领会你的知觉过程如何结合这些世界的瞥见。当两个不同位置的静止光点以大约每秒四到五次的速度交替开关时，会出现这种现象。在这个相对缓慢的交替速度下，似乎有一个单一的光在两个点之间来回移动。

运动知觉也帮助你将视觉世界的各个元素拼凑在一起。想象你正在观看一只兔子跳过高草。你可能在任何一个时间都看不到兔子的全部。然而，你的大脑在不同片段中找到共同的运动，从而得出它们都属于一个连贯物体的结论。

三维世界的重建

到目前为止，我们只考虑了平面上的二维图案。然而，日常知觉涉及三维空间中的物体。感知所有三个空间维度对你接近你想要的东西（如有趣的人和好食物）和避免危险的东西（如快速行驶的汽车和坠落的钢琴）绝对至关重要。

双眼线索和运动线索

你有没有想过为什么你有两只眼睛而不是一只？第二只眼睛不仅仅是备用的。你的两只眼睛一起为你提供关于深度的令人信服的信息。比较到达你两只眼睛的视觉信息的深度线索被称为双眼深度线索。

因为眼睛在水平方向上相距约2到3英寸，所以它们接收到世界的略微不同的视图。对应图像在你两眼中的水平位置之间的这种位移被称为视网膜差异。它提供深度信息，因为差异的量取决于物体与你的相对距离。

另一个双眼深度信息来源是聚散度。每当你的眼睛固定在一个物体上时，你的眼睛都会在某种程度上向内转动。当物体非常近——在你面前几英寸——时，眼睛必须相当向内转动才能使同样的图像落在两个中央凹上。你的大脑使用来自眼部肌肉的信息来进行深度判断。

要看到运动如何成为深度信息的另一个来源，请尝试以下演示。闭上一只眼睛，将你的两个食指与远处的某个物体对齐，一个手指伸直，另一个在你面前大约一英尺。然后移动你的头到一边，同时注视远处的物体并保持手指静止。当你移动头部时，你会看到两个手指都移动，但近的手指似乎比远的手指移动得更远更快。

这种深度信息源被称为运动视差。运动视差提供关于深度的信息，因为当你移动时，世界中物体的相对距离决定了它们在场景的视网膜图像中的相对运动的量和方向。

单眼线索

但假设你只有一只眼睛，你就无法感知深度了吗？实际上，仅凭一只眼睛也能获得深度信息。这些信息源被称为单眼深度线索。 遮挡发生在不透明物体挡住另一个物体的部分时，它告诉你被遮挡的物体更远。遮挡物体还会产生阴影，提供额外的深度信息。 另外三个图像信息源都与光从三维世界投射到二维表面的方式有关：相对大小、线性透视和纹理渐变。

相对大小基于一个基本规律：相同大小的物体在不同距离处在视网膜上投射不同大小的图像。距离越近，图像越大；距离越远，图像越小。当你看到一组相同物体时，会将较小的解释为更远。 线性透视也依赖于大小与距离的关系。当平行线延伸到远处时，它们在视网膜图像中朝地平线上的一点会聚。这种会聚产生了庞佐错觉：上面的线条看起来更长，因为你将会聚的边解释为延伸到远处的平行线，所以将上面的线条视为更远，因此看起来更长。

现在应该很清楚，有很多深度信息来源。然而，在正常的观看条件下，来自这些来源的信息汇集成对环境的单一、连贯的三维解释。你体验到深度，而不是存在于近端刺激中的不同深度线索。

知觉恒常性

为了帮助你发现视觉知觉的另一个重要特性，我想让你玩一下你的教科书。把你的书放在桌子上，然后把你的头移近到离它只有几英寸远。然后把你的头移回到正常的阅读距离。虽然当书离你很近时比远离时刺激你的视网膜的部分大得多，你不是感觉书的大小保持不变吗？

一般来说，你将世界视为不变的、恒定的和稳定的，尽管你的感觉受体的刺激发生了变化。心理学家将这种现象称为知觉恒常性。大致说来，这意味着你感知远端刺激的特性（通常是恒定的），而不是近端刺激的特性（每次你移动眼睛或头部时都会改变）。

大小和形状恒常性

你对物体大小的感知由什么决定？虽然视网膜图像大小是一个因素，但它同时取决于物体的实际大小和距离。视觉系统会结合距离信息和视网膜图像大小，产生对物体真实大小的感知。大小恒常性是指即使视网膜图像大小变化，你仍能感知物体真实大小的能力。

形状恒常性与此类似。即使物体倾斜使视网膜图像变形，你仍能正确感知其真实形状。比如倾斜的矩形在视网膜上呈梯形，倾斜的圆呈椭圆形，但你通常能准确识别它们的真实形状。当深度信息充足时，视觉系统会考虑到不同部分的距离差异，从而确定物体的实际形状。

明度恒常性

明度恒常性是你倾向于将物体的白度、灰度或黑度在不断变化的照明水平下感知为恒定的。想象你穿着白色T恤从一个光线昏暗的房间走到明亮的阳光下。在明亮的阳光下，T恤反射到你眼中的光线比在昏暗房间中要多得多，但在两种情况下它看起来对你来说同样明亮。

实际上，明度恒常性是有效的，因为物体反射的光线百分比即使在绝对光量变化时也保持大致相同。你明亮的白色T恤将反射任何可用光线的80到90％；你的黑色牛仔裤只会反射大约5％的可用光线。这就是为什么——当你在同一情境中看到它们时——T恤总是比牛仔裤看起来更明亮。

错觉

你刚刚回顾了知觉系统用来为你提供世界准确感知的许多过程。即使如此，仍有一些情况下你的知觉系统会欺骗你：当你以明显错误的方式体验刺激模式时，你正在经历错觉。错觉与幻觉不同——错觉是由于共同的感觉系统生理学和对世界的重叠体验，大多数处于相同知觉情况下的人都会分享的。

经典的视觉错觉包括缪勒-莱耶错觉。你感知到的标准箭头就像一个建筑物向你凸出的外角；你感知到的开放箭头就像一个远离你的内角。由于大小和距离之间的关系，你感知看起来像内角的箭头更远。根据这个解释，缪勒-莱耶错觉提供了深度知觉的普通过程导致不正确感知的例子。

错觉是日常生活的基本部分。我们看到太阳“升起”和“落下”，尽管知道太阳稳定地位于太阳系中心。郑和下西洋时代的航海者们否认地球是平的错觉，勇敢航向未知海域，展现了非凡的勇气。满月在头顶时，无论走到哪里它都似乎跟着，尽管知道月亮并未追随。

识别与认知过程

前述知觉过程提供远端刺激的物理特性知识——三维环境中物体的位置、大小、形状、质地和颜色。但仅有这些无法知道物体是什么，是否见过。就像访问陌生星球，不知道什么可食用、什么需躲避、什么值得关注。 识别和认知过程为你感知到的东西赋予意义。当你识别一个物体时，你必须将你看到的与存储的知识相匹配。

自下而上与自上而下的处理

从环境中获取感觉数据并发送到大脑进行分析的过程称为自下而上处理。这种处理基于现实经验，将刺激的具体物理特征转换为抽象表征，也被称为数据驱动处理，因为识别的起点是从环境获得的感觉数据。 然而，你也可以利用已有的环境知识来帮助感知识别。比如参观动物园时，你更容易识别某些动物，更可能认为看到的是老虎而非家猫。当期望影响知觉时，这种现象称为自上而下处理。

以语音感知为例说明两种处理方式。在嘈杂聚会上对话时，物理信号可能被咳嗽、音乐或笑声掩盖，但人们很少意识到信号中的间隙。这种现象称为语音修复。 当人们用自上而下过程填补缺失语音时，就发生了语音修复。听众往往难以分辨是在听被噪音替换部分语音的单词，还是在听仅有噪音叠加的完整单词。

背景和期望的影响

感知的一个主要目标是准确地“固定”世界。生存依赖于对你环境中物体和事件的准确感知：丛林中的那种运动是老虎吗？然而，有许多情况下，自下而上的感知过程让你对世界中刺激的身份有多个假设——或者在某些情况下，根本没有特别好的假设。在这些情况下，你的自上而下过程利用背景和期望来帮助你清楚地了解世界上的东西。

歧义是理解感知中的一个重要概念，因为它表明单个图像可能产生多种解释。许多著名艺术家在他们的作品中使用感知歧义作为中心创意装置。

定势有三种类型：运动、心理和知觉。运动定势是做出快速、准备好的反应的准备状态。心理定势是以由学习规则、指示、期望或习惯倾向决定的方式处理情况（如解决问题的任务或游戏）的准备状态。知觉定势是在给定背景下检测特定刺激的准备状态。

通常定势会导致你改变对歧义刺激的解释。考虑这两个单词系列：

• 鸟类系列：狐狸；猫头鹰；蛇；火鸡；天鹅；鸽子

• 人名系列：鲍勃；雷；托尼；比尔；亨利；大伟

在每种情况下，你对最后一个词的解读是什么？如果你想到了鸽子和大伟，这是因为列表创建了一个定势，以特定方式引导你的记忆搜索。

分手真的会痛吗

在人生的某个时刻，几乎每个人都会经历浪漫关系的破裂。如果你经历过分手，可能会告诉朋友这很“痛苦”，被拒绝让你感到“受伤”。我们知道大脑对身体疼痛有特征性反应，但这里有个有趣的问题：大脑对强烈的社交疼痛和身体疼痛的反应是否相同？

为了解决这个问题，研究人员招募了40名在研究前六个月内经历过不想要的浪漫关系破裂的参与者。研究人员区分了疼痛的情绪反应和实际的物理体验。身体疼痛会引起情绪困扰，社交拒绝也是如此。然而，研究人员想要证明强烈的社交疼痛也会带来与疼痛感觉体验相同的大脑反应。

研究人员要求参与者在接受功能性磁共振成像扫描时体验身体和社交疼痛。对于身体疼痛，参与者的左前臂接受强烈热量刺激，每个人的热量水平都接近个人忍受极限。在对照试验中，参与者经历不痛苦的温暖刺激。

对于社交疼痛，参与者带来两张照片：前伴侣的照片和同性别朋友的照片。在一些试验中，参与者观看前伴侣照片，同时回想分手时的拒绝感受。在其他试验中，参与者观看朋友照片，同时回想最近分享的积极体验。

扫描结果显示，身体疼痛激活了大脑感觉区域，这些区域在身体经历有害刺激时会做出反应。更重要的是，当参与者回想分手经历时，相同的大脑区域也被激活！这说明，如果你曾经说分手“伤害”了你，这在生理上是完全真实的。

最终的感知智慧

综合前述内容可知，感知体验是整个人对刺激事件的反应。

最终感知不仅取决于感觉受体刺激信息，还取决于个人身份、社交环境、期望和价值观。感知者扮演双重角色：如赌徒般根据过往知识理解当前输入，如设计师般重新组织刺激使其连贯一致，拒绝混乱感知，偏好清晰一致的模式。

神经脉冲以一束称为听神经的纤维离开耳蜗。这些纤维在脑干的耳蜗核相遇。与视觉系统中的神经交叉类似，来自一只耳朵的刺激传到大脑的两侧。听觉信号在前往大脑皮层颞叶的听觉皮层的途中经过一系列其他核。这些信号的更高阶处理从听觉皮层开始。