超普通心理學/感覺與知覺

日常生活中，感覺與知覺是人類感受外界的基礎，通過兩者的協作才能建立具象的環境感知：例如在路上看到號誌、聞到食物的氣味等經歷，都是感覺與知覺共同作用的結果。多數人在正常感受過程中，很少對直接觀察的結果產生懷疑，更有眼見為憑、耳聽為實的用語流傳。然而，感覺與知覺是生物為探測外界並有效反應所演化出的系統，反應過程包括接受刺激、傳遞訊號、大腦接收以及辨識與認知，這樣相互影響的複雜系統其實存在許多自身與外部影響可以介入的操作空間，這也成為心理學著重討論之處。

在心理學上，感覺與知覺具有不同的定義來闡述兩者的概念：

以 Kanizsa 三角形為例，「感覺」意指來自眼睛的視覺訊號，如螢幕的何處是黑色，「知覺」則是大腦處理而產生的線條、圓圈、三角形等概念。
  • 感覺(sensation)
感覺是感官、神經和腦部統一活動的結果，是一切心理現象的基礎，主要探討物理刺激如何轉導(transduce)為生理訊號。從細胞的觀點來看，感覺是受體細胞受到物理能量的刺激後，尚未被大腦組織、統整及解釋之前發生的神經反應的結果。
各種心理體驗和反應都是感覺之下的產物，如恐懼、憤怒、諷刺及憐憫、嫉妒、恐懼、快樂和愛等。 儘管有許多不同的神經生理學方法來測量感覺，但這些方法並沒有被認為是統一和單獨有效的，因此又反過來表明將感覺解釋為意識或自我狀態的個體或主觀品質。不可否認的是，感覺傳達了我們周圍世界的圖景，也傳達了我們自己身體的過程，不僅是外在事實的表達，也是我們自己的判斷。
  • 知覺(perception)
知覺則是外界刺激作用於感官時，將傳入腦中的生理訊號在腦中進行巨量的腦神經資訊計算，並把純粹的感覺進一步提升為更高階的主觀意識與經驗。腦對外界的整體的看法和理解，為我們對外界的感官信息進行組織和解釋，並且會依照對此資訊的熟悉程度產生選擇性的注意或不注意。例如：聽到熟悉的聲音，原本只是單純的聲波，聽者卻感到熟悉，這代表大腦已經針對此資訊進行處理；看到三條線彼此以一種形式相交，原本只是單純的感覺刺激，但因為腦中有相關圖形的概念，於是大腦便將簡單的線條相交更加深度的加工為「三角形」。簡而言之，知覺就是感覺參雜大腦的認知，結合自身經驗，而進一步理解的訊息。在認知科學中，也可看作一組程序，包括訊息的獲取、理解、篩選與組織。

由上可知，我們平時看到、聽到、聞到，所有經由感受得到的事物印象，其實都經過了我們大腦的修飾，並非事物本身原始的樣子。我們感受到的世界，其實早已參雜我們自身感覺與知覺的因子，而感覺和知覺的差別及定義也變得越來越模糊。以下將會對心理學上的感覺與知覺進行更進一步的介紹。

核心觀念[編輯]

感覺與知覺包含生理性的感覺與心理性的知覺，而知覺中又以所佔腦區處理最多的視知覺最具代表性。生理性的感覺全盤接受當前的刺激，並且可以採用心理物理學(Psychophysics)的方式來研究五感（視覺、聽覺、嗅覺、味覺、觸覺）所接收到的物理刺激與感官認知之間的關係。以生理性的感覺作為基礎，心理性的知覺整合跨感官經驗，產生具有選擇性的注意，意即並非全盤接受刺激。錯覺、預期心理等是因為心理性的知覺所產生。

感覺與知覺的區分[編輯]

個體先透過身體上的受器（如：眼、耳、鼻、口、皮膚）所接收到來自外界的物理刺激來收集訊息，進而反應出刺激源相關訊息的過程。然而接收過程中並未包含對刺激源的「識別」。未經處理的訊號就如同不同的建築原料，在經由大腦建構成具有意義的知覺之前，都必須先經過一些基本的加工處理，才能使其成為建材。這些經過初步處理的訊號便是「感覺」，是一個「自下而上(bottom-up processing)」的歷程，並非自主性選擇接收，而是無意識地被動受到資訊影響。
人類接受環境所帶來的刺激形成感覺，感覺會再進一步由個人形成不同的詮釋，此即為知覺。個體根據感覺器官接收環境的刺激，收集訊息、產生感覺後，再經腦的統合作用，將傳來的感覺訊息加以組織並做出解釋。因此感覺可以說是知覺的基礎，但人類的知覺又不全然與事實相符，不時有錯覺現象的產生。可見知覺是一種「自上而下(top-down processing)」的歷程：由大腦裡已知的資訊來主導（例如：已知的知識、從前的記憶、自身經驗等）。相較於主要為資訊蒐集的「自下而上」，「自上而下」能夠統整已知資訊與新接受到的刺激，並將之化為對自身「有意義」的訊息。
感覺與知覺的區分
感覺負責接收外界環境的刺激，將其藉由神經傳導至大腦後，在大腦的特定區域產生感覺反應。
知覺接收到感覺的刺激後，知覺負責辨識與區辨這個刺激，使我們得以知道每個刺激的相異之處。

舉例而言，倘若今天手機鈴聲響起，我們聽到鈴聲即是感覺的層面；而我們聽到鈴聲後判斷，其為手機鈴聲而非鬧鐘鈴聲時，這便是知覺的層面(在知覺的層面中，我們還不知道其為手機鈴聲，即知覺還需要過去經驗作為輔助)；當我們知道其為手機鈴聲後而有所採取的動作，便是認知的層面了(註:認知負責將所受刺激分類，使我們知道如何反應及操作。

在不同經驗之下，相同的感覺訊息可能導致不同的知覺，例如：不同人觀看相同畫作的感受都有所不同。

知覺比感覺更為高階（高階意指更為複雜、需要經過更多層心理與生理機制）。較低階的「感覺」是偵測存在本身，感覺到知覺間的過渡是粗略認得某人事物，而在知覺層次中則可以達到辨別其「身份」。意即知覺為對所感覺的外在事物，加入心理認知的解釋，而感覺為純感官所得的物體形象。實際上感覺作用就是感官與中樞神經連結才發生的，如「看見一棵樹」為感覺，到再細看這棵樹並對這棵樹加以描述時(加入主觀的想法)，即稱為知覺，感覺到知覺的過程串聯的很快，並不容易切斷。兩者最大差別之一是知覺有「加入主觀理解後的訊號」。

此外，知覺與個人過往的知識經驗有著密不可分的關係。1963 年，Miller 和 Isard 進行了一項聽覺的實驗，他們在英文句子中加入許多噪音，讓受試者聆聽。這些英文句子可以分為三類：（一）文法語意都正常的句子、（二）文法正確但語意錯誤的句子、（三）文法語意都錯得離譜的句子。實驗結果發現，不論噪音大或小，受試者最容易正確知覺到文法語意都正常的句子，最不易正確知覺到文法語意都錯得離譜的句子。這樣的差異說明人能將文法與語意的知識應用於知覺上，因此知識與知覺兩者是緊密結合的。

感覺與知覺的產生過程[編輯]

  1. 外界訊息以能量的形式傳入
  2. 能量傳到配件結構(accessory structure)，配件結構修飾、更動能量
  3. 受器將能量轉導為神經反應
  4. 感覺神經將編碼的訊號傳到中樞神經系統
  5. 到達中繼站視丘(Thalamus)
  6. 大腦皮層(Cerebral cortex)接收訊息，產生感覺與知覺

傳統上心理學家比生理學家更關注這個「自上而下」(top-down processing)的歷程，並將對感覺訊息的詮釋、組織脈絡化的歷程稱之為「知覺」。

美國心理學家J.J Gibson 於他的其中兩本著作：The Perception of the Visual World (1950), The Senses Considered as Perceptual Systems (1966) [1]中，提出了生態視覺理論(Theory of Ecological Optics)：

  • 旨在描述空間中物件的物理特性及本身特質所提供的承擔性，他主張環境會所給予觀察者的訊息會影響知覺（affordance）。
  • 根據他的觀點，來自環境的訊息已包含正常生活所需的內容，例如：隨距離改變的質地，物體影像的相對移動。
  • 雖然 Gibson 的理論聽起來巧妙且實用，然而大多數的知覺科學家並不認同這樣的理論能完全解釋所有現象，我們必須要在腦中持續不斷的更新影像，也就是形成環境模型(model of the environment)，並依據此模型所判斷出的知覺做出行動。這樣的模型的維持必須依靠取得環境原始訊息，並且組織原始訊息，達成進一步的一致結構。

組織原始訊息涉及許多繁複的過程。基本上，知覺必須學習處理多對一問題(Many-to-one problem)，例如：許多不同的震動會在耳膜上形成類似的頻率，而多對一問題則必須辨認遠近距離不同的聲音，決定刺激大小與距離的組合。因此大腦必須運用儲存在腦中的內容，以及額外的感覺探索，如：視覺、聽覺等，來組合成知覺，才得以判斷事物。一般而言，我們必須對世界先有基本假設，例如：

  • 書本通常放置於書架上
  • 樹木通常直立於地面
  • 景觀風景經由光源照亮使我們能看見等

通常建構知覺行動的過程是十分有效率的，知覺歷程運動必須整合所有環境訊息，建立起輸入的感覺訊息組成的世界模型。

感覺[編輯]

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感覺是受體細胞受到適當刺激，並通過神經通路傳遞到大腦、從而接收外在事物資訊的過程。物理世界的客觀事物透過感覺向大腦說明物體或事件的基本特徵。依照生物學的觀點，當受體細胞受到的的物理刺激足夠強，超過絕對閾值(absolute threshold)並因此被感知到時，受體細胞會產生神經電位訊號，進而使人體感受到刺激。此外，也可以透過密切關注相關刺激的特徵來提高對該刺激的靈敏度，或調整自身標準，決定是否存在特定刺激。依據刺激的來源，可將感覺分為外部感覺（例如視覺、聽覺、嗅覺、味覺、膚覺）和內部感覺（例如肌肉運動覺、平衡覺、內臟感覺）。

身體的感覺系統包含視覺、聽覺、嗅覺、味覺、皮膚感覺、身體位置感覺等。

探討物理刺激怎樣轉導(transduce)為生理訊號
感覺系統刺激感覺器官接受器結果
視覺光波眼睛視網膜上的桿狀和錐狀細胞顏色、樣式、質地、移動和空間深度
聽覺聲波耳朵耳蝸中基底膜的毛細胞音調、音強、音色、噪音
皮膚感覺外界壓力或熱量交換（外界接觸）皮膚皮膚中游離或特化的神經末梢觸覺、壓覺、冷覺、熱覺、痛覺
嗅覺氣味分子的特殊結構, 揮發性物質鼻子嗅黏膜的神經末梢（嗅上皮的毛細胞）氣味
味覺可溶性分子舌頭味蕾中特化的上皮細胞味道（酸、甜、苦、鹹、鮮）
運動覺身體動作肌肉、關節、肌腱神經纖維末梢或特化的牽張接受器身體各部位的動作和位置
前庭感覺切線加速度和法線加速度（機械力和重力）內耳半規管和前庭的毛細胞空間運動和重力作用

視覺[編輯]

光線進入視網膜後，由視錐細胞（對顏色較敏感）及視桿細胞（對光的強弱較敏感）接收並進行轉換，將光線的強弱譯成神經電位，透過釋放傳導素的多寡改變雙極細胞(bipolar cells)的活動，再送到神經節細胞(ganglion cells)。神經節細胞的軸突會離開眼球，將視覺訊息傳送到視丘與其他腦區。 人類視網膜神經細胞的排列方式為負責感光的視覺接受器，並位於眼球最靠近眼球壁的底層位置，而雙極細胞與神經節細胞依序排列在其前面，也就是進入眼球的光線要穿過雙極細胞與神經節細胞方能抵達視覺接受器。

這個排列同時也造成神經節細胞的軸突要離開眼球進入腦中時，必須要在眼球壁開一孔，而開口處所匯集的神經節軸突無法容納視覺受器，成為視野中的盲點。不過人的兩隻眼睛會相互補足盲點，所以平常不會意識到盲點存在。 視覺為五感中最重要的存在，同時也是依賴最多神經元及腦區處理的感官系統。

顏色的感覺[編輯]

心理學家對人類如何感受到不同強度的光線早已確知，但對於如何感受到光的性質則有所爭議。光波的波長產生一個最基本的特性 : 色素(hue)，此物理性質造成的心理感覺就是顏色。人類能看見顏色，是基於神經系統與可見光譜中各種不同波長的光線互動所致。三原色原理(trichromatic theory)以及對抗過程論(opponent-process theory)皆能合理解釋人類有顏色的感覺、顏色後像(after image)的存在，並預測某些特殊色盲的情形。

  • 三原色原理(trichromatic theory)：人類視網膜上有三種類型的感光錐細胞，分別對短波長（接近藍色光）、中波長（接近黃綠色光）、長波長（接近黃色光）的光波有極大反應，又常被稱為藍光錐細胞(blue cone)、綠光錐細胞(green cone)、紅光錐細胞(red cone)。三者對其他波長的可見光波也有反應，但都不及最大反應，其各自軸突產生興奮反應的組合即為各種不同波長的可見光（顏色）。
  • 對抗過程論(opponent-process theory)：人類視網膜具有三種類型的節細胞(ganglion cells)，它們可依接受域的中心——周圍產生拮抗反應所各自敏感的配對刺激，分為：
  1. 亮(/暗)興奮中心-暗(/亮)抑制周圍節細胞
  2. 紅光(/綠光)興奮中心-綠光(/紅光)抑制周圍節細胞
  3. 藍光(/黃光)興奮中心-黃光(/藍光)抑制周圍節細胞

任一波長的可見光將使這三種節細胞產生不同的興奮程度，其各自軸突產生興奮反應的組合即為各種不同波長的可見光（顏色）。

聽覺[編輯]

指聲源的振動所引起的聲波，通過外耳和中耳組成的傳音系統傳遞到內耳，經內耳的環能作用將聲波的機械能轉變為聽覺神經上的神經衝動，後者傳送到大腦皮層聽覺中樞而產生的主觀感覺。聲波是由於四周的空氣壓力有節奏的變化而產生，當物件在震動時，四周的空氣也會被影響。當物件越近，空氣的粒子會被壓縮；當物件越遠，空氣的粒子會被拉開。 聽覺對於動物有重要意義，動物會利用聽覺逃避敵害，捕獲食物。而人類的語言和音樂，一定程度上是以聽覺為基礎的。

  • 對聲音的定位：
  1. 雙耳時間差(Interaural time difference, ITD)：兩耳在頭的兩側，頭的的寬度約十五公分，因此當聲音從右耳來時，到達左耳的時間會大於右耳，人類利用聲音到達兩耳的時間差判斷聲源位置。
  2. 雙耳強度差(interaural level difference, ILD)：聲音在經過頸部時，有部分聲音會被顴骨及組織吸收而減弱，例如從右邊來的聲音強度到達左耳時比在右耳弱，此強度差異也可以協助判斷聲源位置。
  • 分貝(dB):

分貝表示聲音的強度或響度，也就是音量。零分貝的設定，是根據聽力正常的年輕人所能聽到的最小聲音所得到的。每增加10分貝等於強度增加10倍，增加20分貝增加100倍，30分貝則增加1000倍。相對於0分貝的，一般的耳語大約是20分貝，超靜音冷氣機的音量是33分貝，極安靜的住宅區40分貝，一般公共場所50分貝，交談約60分貝(所以若兩耳的聽力皆超過60分貝，交談便會產生困難，會出現說話像吵架的情形)，交通繁忙地區85分貝，飛機場跑道120分貝。

  • 聽頻範圍:

當聲波的頻率和強度達到一特定值範圍內，才能引起動物的聽覺。人類一般可聽到的頻率範圍約20～20000赫，因此，習慣上把這一範圍叫做聲頻，20000赫以上的頻率叫超聲波，20赫以下叫次聲波。音頻超過80分貝時，人類有機會聽見超聲波或次聲波。動物的聽頻範圍較難準確測定，總的說來種類間差別很大。

皮膚感覺[編輯]

皮膚感覺（cutaneous sense）是一個籠統的稱呼，皮膚上能分辨出來的感覺包括觸覺、壓覺、振動覺、溫覺、冷覺和痛覺。刺激作用於皮膚：

  • 未引起皮膚變形時產生的是觸覺
  • 引起皮膚變形時便產生壓覺

觸覺、壓覺都是被動的感覺，而觸覺和振動覺結合產生的觸摸覺則是主動的觸覺：感知室內熱環境的質量、空氣的溫度和濕度的大小分佈及流動情況、感知室內空間、傢俱、設備等各個界面給人體的刺激程度；振動大小、冷暖程度、質感強度等；感知物體的形狀和大小等，除視覺器官外，主要依靠人體的膚覺及觸覺器官，即皮膚。

1897年弗雷（M．von．Frey）首先闡明皮膚感覺包括數種感覺，並證明存在有各自不同的感受器。這些感受器距皮膚表面的深度各不相同，在形態上也有差別。 皮膚感覺具有所謂體感覺的特性，與深部感覺協同，參與內部的辨別，特別是體部的相互位置和運動的感覺。 例如當前臂的觸覺發生麻痹時，便會失去正常的位置感。體內的本體感受器在本質上大多不外是觸感受器，或壓感受器（例如肌鞘和內臟壁的帕氏小體），在節肢動物中，參與附肢姿勢感覺的鐘形感覺體和位毛等，原來都不過是體表的壓感受器和觸剛毛。 此外，呵癢感（tickling）、癢感（itching）、性感等可以看作是皮膚感覺特別是觸感覺的變態或複合物，也許帶有器官感覺的性質。

皮膚感覺受器包含在淺層處理輕微觸感的梅斯納氏小體(Meissner's corpuscles)、深層處理壓力感的巴氏小體(Pacinian corpuscle)、層板小體(Lamellated corpuscle)，及處理深層壓力、扭轉力的路氏小體(Ruffini corpuscle)。此外還有接受溫度的受器、接受傷害產生痛覺的受器等。

痛覺[編輯]

痛覺是一種具有警訊的感覺，是指神經系統刺激而引起的無意識活動，主要可以分作三大類：

  • 表面軀體疼痛（皮膚疼痛） : 由皮膚或身體表面組織受損所引起。其產生的痛覺明顯、位置明確但短暫。如小擦傷、輕度燒傷。
  • 深層軀體疼痛 : 來自韌帶、肌腱、骨頭、血管或肌肉，分布較稀疏，常有隱隱作痛的感覺，位置較不明顯。最明顯的例子是扭傷。
  • 內臟疼痛 : 來自身體器官，分布更稀疏，產生的疼痛感則是更強且時間最長，比較容易檢查疼痛部位。

痛覺的由來[編輯]

人體身上有許多的痛覺接受器，這些接受器連結著神經。當這些痛覺接受器受到不同的刺激時，神經會將這些訊號傳入脊髓，這些疼痛的訊號會在脊髓處受到「加工」：意即經由神經的連線來對這些訊號做加強或減弱的功能。這些訊號經加工後再由脊髓上傳至腦中，進而讓人體感受到「痛」。在傳達痛覺的神經線路中，任一處的病變都有可能造成疼痛。人類的皮膚、肌肉、肌 腱、骨頭、臟器等處如果有受傷或發炎，就會刺激痛覺接受器，再把訊號傳至腦中，讓感受者知道要注意那些身體部位。當痛覺出現時，它通常代表身體部位的警訊，促進人體找出痛源，並且尋求正確的治療。疼痛程度是主觀的感受。疼痛與血壓、脈搏、體溫不同，並沒有一種測量疼痛的客觀手段，意即疼痛無法具體量化，目前東方國家大部分將疼痛程度分為0至10級：0為無痛、0到3為輕度疼痛、4到6為中度疼痛(影響睡眠)、7以上為重度疼痛(無法睡眠)、10為劇痛，為相對的標準。

另外有一種疼痛叫做神經病態疼痛(Neuropathic pain)，這種痛通常是由周邊神經或中樞神經的病變所引起的。這類的痛包括：類似出疹後的疼痛，幻肢疼痛(肢體被截除後仍然覺得那肢在痛)、中風後的疼痛及反射交感性肌萎縮(RSD)等。此外一個較持久或較強烈的痛覺刺激，也可能導致脊髓中部分強化痛覺訊號的神經被激活，導致抑制痛覺訊號的神經功能被減弱。這種痛覺平衡系統的改變，就會導致不正常而持續的疼痛，甚至在周邊的痛源已消失無蹤時，仍然會讓人感覺疼痛。

痛覺同時也涉及複雜的生心理現象，例如：有些截肢病人仍能感覺到切除部位的疼痛，稱作幻肢疼痛(phantom limb pain)。痛覺亦受注意力影響增強而減弱，此外，文化經驗亦會影響痛覺，例如乩童能過火而不感到疼痛。痛覺能引起防禦性反應，具有保護作用，但強烈的疼痛會引起機體生理功能的紊亂。

艾森柏格(Naomi I. Eisenberger)等做了一個實驗，發現受試者被孤立時會感到疼痛，研究人員將之稱為「心理疼痛」(相對於肢體的疼痛) 辛格(Tania Singer)請16位情侶參加腦造影實驗，讓女性參與者被電擊或看其男性伴侶被電擊，結果不論是自己或看別人被電擊，活化的腦區都很類似。當中越有同情心者，活化的強度越高，可見人可以因為同理心感覺到他人的痛苦，並在腦區產生感同身受的痛苦反應。

嗅覺[編輯]

嗅覺由兩種感覺系統參與，即嗅神經系統(Olfactory nerve)和鼻三叉神經系統(Trigeminal nerve)

嗅覺系統是指感受氣味的感覺系統，它將化學信號轉化為感受。大部份哺乳類及爬蟲類動物的嗅覺系統由主要嗅覺系統（main olfactory system）及輔助嗅覺系統（accessory olfactory system）組成。前者負責感應氣態物質的氣味，後者則負責感應液態物質的氣味。

嗅覺和味覺會整合和互相作用，味覺是一種近感，而相比之下，嗅覺則是一種遠感，即為通過長較的距離來感受化學刺激，且嗅覺就感知能力上遠比味覺複雜，像是人類即可辨識約一萬種以上的不同氣味。嗅覺也是動物主要的感覺之一，許多生物雖然沒有很好的視力，卻有相當敏銳的嗅覺，進而幫助研究發覺嗅覺對有機體健康的重要性與關聯性，故近年來在醫學上有關嗅覺的研究變得受歡迎。哺乳類動物的作用機理，主要為嗅覺系統從鼻子吸入氣體，接觸到包含有很多種嗅覺感受器的嗅覺上皮細胞，從而探測到氣味，而這些氣味感受器是嗅覺上皮細胞上的兩極嗅覺感受神經的膜蛋白。嗅覺神經將感受器激活成電子信號，信號從而在嗅覺神經上轉導。嗅覺神經類似於感光神經，並不是邊緣神經系統，但被定義為大腦的一部分，而它一直延伸到嗅球，嗅球則屬於中央神經系統。在不同嗅覺神經上，嗅覺感受器的複雜設計可以從背景環境氣體中識別新的氣體並且決定氣體的濃度。

與其他感官不同，嗅覺接受的資訊是唯一直接進入大腦情感和記憶中心的感覺，其他感覺都會先進入扮演「總機」的視丘，再將感受到的事物訊息傳去大腦其餘部分，唯獨嗅覺接受的資訊會繞過視丘迅速到達杏仁核和海馬體。這種差異也導致情感、記憶和氣味之間的密切聯繫，也是為什麼由氣味引發的記憶總讓人更為情緒化。由於嗅覺上述的特殊路徑，當一個人聞到與過去有意義事件相關的氣味，會先產生情感反應，然後才可能產生記憶，而後者的浮現與否和當下情境的差異相關。

味覺[編輯]

味覺是受到直接化學刺激而產生的感覺，由五種味道——甜、鹹、苦、酸和鮮組成，西方的專家傳統上認為味覺有四種基本味道組成：甜、鹹、酸、苦，而這幾年日本的專家則識別出第五種味道——鮮味((Umami))。最近，心理物理學和神經學建議味道還包括一些其它的元素（脂肪酸，以及金屬和水的味道，雖然後者通常由於味覺的自適應性而被忽略）。

味覺與同屬於化學誘發感覺的嗅覺相比是一種近覺。大多數動物其口腔中都有味覺感受器，然而相對低等的動物在其它部位可能會存在額外的味覺感受器，例如魚類的觸鬚及昆蟲足末端的跗節和觸角。和其它多數脊椎動物一樣，人類對於味道的實際感受也受到不直接的化學刺激感受器——嗅覺的深度影響，我們所聞到的味道在大腦中和味覺細胞得到的刺激合成了我們認為的味道，當嗅覺缺損時，感受到的味道也就會跟著變動。一個有趣的小常識是，水之所以是無味的，是演化過程中所形成的。我們需要讓純水是無味的，以方便我們對水源是否受到汙染來做辨識。

味覺是中樞神經系統所接受的感覺中的一種。人類的味覺感受細胞存在於舌頭表面、軟齶、咽喉和會厭的上皮組織中等。味覺受器接受化學分子後，會經由舌咽、鼓索、迷走神經傳遞至孤獨徑核(nucleus of the solitary tract)，再經由下視丘到達額葉的初級味覺皮質－腦島(Insula)和額葉島蓋皮質(frontal operculum cortex)。與嗅覺相同，味覺訊號也會傳遞至眶額皮質，透過雙重感官神經元(bimodal neurons)整合對同一種食物的多重感覺經驗。

目前普遍被大眾接受的味覺受器理論，是以甜味作為出發點的AH/B理論[2]，認為甜味物質的分子結構中必須存在一個能形成氫鍵的基團(AH)，例如羥基(-OH)、胺基(-NH2)和亞胺基(=NH)等基團；同時還必須含有一個陰電性很強的基團(B)，例如氧(O)和氮(N) 等。這二類基團AH-B在空間上必須距離3Å，才可以藉由氫鍵之鍵結方式正確的對接上味蕾的甜味接受體，如此才能感知甜味，葡萄糖與糖精的結構都吻合此一理論。後續的其他味覺則以對應呈味物質的化學物質進行推算，例如AH基及B基兩者距離在1.5Å之間，則可以呈現苦味。

舌頭上有許多乳突(papillae)，可依形狀分成四類：

  • 絲狀乳突(filiform papillae)：圓錐狀，遍佈舌頭表面，是造成舌頭表面粗糙的主因；其上沒有味蕾。
  • 蕈狀乳突(Lingual papillae)：蘑菇狀，多分佈舌尖和舌側。
  • 葉狀乳突(foliate papillae)：分佈舌側皺褶。
  • 輪廓乳突(circumvallate)：平坦小丘狀、外圍有溝紋，多分佈舌根。

過去認為特定的味覺會對應至味蕾在舌頭上不同分布情形（大致認為甜味在舌尖、鹹及酸在兩側、苦在舌根）；然而後來研究發現五種味覺在舌頭的分佈均勻，因此並沒有特定味道分區的情形。少數人的乳突／味蕾密度較高，因此會對特定味覺更敏感。

身體位置感覺[編輯]

本體感覺所接收來自於身體內部的訊息，例如:現在自己身體處在什麼樣的位置、正在做什麼樣的動作。因為有了本體感覺，將身體的位置感覺回饋給大腦，我們在走路或是轉頭的時候，才能確知是自身移動而非天旋地轉。 本體感覺分為兩部分身體動作感與平衡感，產生動作感接收的刺激是肌肉張力的變化、身體位置與肢體運動的狀態，其受器在關節、肌肉'肌腱中，當受器感受到位置變化時，會將機械能轉為電化學能，並且藉由脊髓神經傳遞到腦中，因此當你專心看著螢幕閱讀這段文字的時候，還是能分辨你的雙腳是交疊或是平放著，亦或是你的背部、頭或手指擺放的姿勢。這是因為身體肌肉、肌腱、腺體、韌帶等部位的接收器，把各自接收到的訊息都傳送到大腦，而大腦接收到這些訊息後就開始進行分析，以得出符合周遭環境並隨其變化的回應，一旦我們提高本體感覺(對自己身體的姿勢和動作更有意識)，我們能更好的掌控自己的身體，也就更容易在意外發 生時快速反應並控制情況，降低自己受傷的機會。平衡感則依靠前庭系統運作，包括內耳的半規管系統、耳石器官。前庭系統負責感受頭的加速、頭相對於地的位置、以及頭旋轉的角度。由於前庭系統位於內耳，在重感冒的時候，病毒感染到前庭神經，便會感到頭暈噁心。

跨感官處理[編輯]

雖然我們在前面的部分將各種感覺系統分開介紹，但人類的感覺系統大多時候並非單獨動作，而是將來自不同感官的訊息整合起來。例如你看到在車底下小動物的黑影，同時聽到細微的喵喵聲，因而判斷車底下有隻貓。

感官整合原則[編輯]

不同感官的知覺是如何整合在一起的呢？從動物的研究中，史坦（Barry Stein）總結出三種感官整合的原則，包括：

  • 空間規則（spatial rule）
以視覺和聽覺為例，空間規則指的是聲音和視覺刺激出現在同一空間位置時，因為產生跨感官的整合，比起單一感官知覺引發不同的神經反應，即一加一大於或小於一的效果；但在不同位置就較不易有跨感官的整合。
  • 時序規則（the temporal rule）
指兩個感官的刺激在相同時間出現時，會產生跨領域的整合，若非同時而是前後發生，則較不易產生跨感官的整合。
  • 反向效果規則（the inverse effectiveness rule）
指當一個感官的刺激強度愈弱，與其他感官的訊息整合的可能性就愈高，整合效果愈強。例如當你清楚地看到一隻貓的影像，可能不需要聽到貓叫聲就能判斷那是一隻貓；但當只看到一團模糊的黑影時，若同時聽到貓叫聲會幫助你確定那模糊的黑影其實是一隻貓。

這三種跨感官整合的規則雖然起初是從動物的電生理研究中導出，但後來人類的行為實驗也得到類似的結果。


聯覺[編輯]

聯覺（synesthesia）是一種特殊的無意識且跨感官整合的現象，又稱共感覺、共感、通感或聯感。具有聯覺的人，當經歷到一種知覺時，會引起另一種知覺的反應。例如：在聽音樂時，可能看到顏色、嚐到味道或摸到特定形狀的感覺。聯覺也有在同一個感官中不同知覺的特殊連結，例如看到數字或文字時有顏色的感覺。最早發現的聯覺者（synesthetes，終生都被記錄有聯覺之人）是由牛津大學的教授約翰·洛克(John Locke)於1690年發表的報告中所提出的，一位盲人在聽到小號的聲音時會感覺到腥紅色。不過無法確定約翰所記錄到的是否為聯覺或是一種隱喻。

目前對於聯覺尚無清楚定義，但可透過聯覺研究先驅，李察‧賽多維克醫學博士(Richard Cytowic, MD)所列出的特徵，來判斷一個人是否有聯覺。如非自願性(和反射動作相同，會自然發生且無法控制)、能激起情緒(不僅止於感官，有時也會激起情緒反應)、非想像(並非單純存在於腦中的想法，而是一種真實的感受)、有一致性(對於同一種刺激的反應，每次反應相同)

而聯覺當中，最常見也最常被拿來研究的是字位顏色聯覺（grapheme–color synesthesia），其症狀為字母或數字對於觀測對象帶有既定顏色，例如：字母S在對象眼中是紫色，而數字8則為綠色。有趣的是，在大量實驗下，心理學家發現某些字母在擁有這類聯覺的對象會有共通顏色（例如：字母A更有可能是紅色）而近期有實驗個案顯示此現象可能源自冰箱上的字母、數字磁鐵。

目前心理學家對於聯覺在個體上是如何產生與發展尚不清楚，不過他們推論有可能是從嬰幼兒時期，第一次大量接觸數字、字母、顏色等抽象概念時所產生，此假設被稱為語義真空假設（semantic vacuum hypothesis），此假說也解釋了為何最常見的聯覺為字位顏色聯覺。當人接收到一種感官刺激或認知途徑時，同時自發地引起另一種感知或認知。聯覺的經驗除了與遺傳有關，也會受到每個人的學習過程和成長背景所接觸到的文化影響，例如：日曆、食物、文字等，因此每個人的聯覺經驗不太相同，但同一位聯覺者在童年所建立的聯覺配對終期一生不會再改變。綜觀上述，當我們深入探討聯覺的產生機制，或許可以幫助我們理解不同人的主觀感受為何有如此大的差異。

整體而言，聯覺有「投射型聯覺」與「關聯型聯覺」兩種形式：

形式意義例子
投射型聯覺對象受到感官或認知刺激時會感受到顏色、形狀或是形式（普遍的聯覺）聽見車子的喇叭聲時，眼前會出現紅色的圓形
關聯型聯覺對象受到感官或認知刺激時會使刺激本身和感覺產生強烈且非自願的連結聽見車子的喇叭聲時，認為那個聲音是紅色的

另外有研究者發現聯覺會因人而異，同樣是字母產生顏色的視覺反應，不同人看到同樣的字會有不同的顏色，但又發現有些字在統計上來說有相當大的比例是相同顏色的(例如：紅色的 A)；聯覺也具有固定性，同一個人對同一個字母所產生的顏色是固定的，不會因為時間而改變字母與顏色間的關係。聯覺可以在兩種，甚至是多種不同感覺或認知模式之間發生，但是還是有較為常見的聯覺，例如文字和色彩的聯覺，這是因為大腦中掌管語言文字和色彩的區域，位在非常靠近的位置，神經網路也容易產生連結，所以當大腦接收到文字或數字等訊息的同時，掌管色彩的中樞也會被觸發，於是眼前就出現了各種顏色。以下將介紹一些常見的聯覺例子。

來源聯想到例子
數字或字母顏色（最常見）紅色的 A
藍色的 B
人格化數字或字母等有順序的東西會有不同的個性與性別
數字空間不同數字會有不同的遠近程度與空間位置（通常記憶能力較好）
一星期中的不同天顏色星期一是洋紅色
星期二是亮黃色
聽覺顏色聽到 D 大調會看到藍色
聽到 D 小調會看到石墨的黑色
聽覺味覺聽到二度音程會嘗到酸味
聽到三度音程是苦味

其他的聯覺較不常見，例如：

  • 數字形式聯覺（number form）
每當數字形式聯覺者想到數字時，即會自動且非自願的出現一幅數字的心智圖（mind map），而數字的排列方式、出現位置會因人而異。
  • 聽覺 → 觸覺聯覺（auditory–tactile synesthesia）
某些聲音對於此類聯覺者來說會使身體某處產生感覺，例如：聽到碗盤敲擊聲肩膀會感受到觸碰等。有推測ASMR或許是一種聽覺 → 觸覺聯覺（聽覺觸發身體酥麻感）。
恐音症是一種神經系統疾病，特定的聲音（咀嚼聲、引擎聲等）會觸發患者的負面情緒（憤怒、憎恨等），甚至出現急性的厭惡反應(煩躁、噁心感等)。研究表明，恐音症患者的聽力敏感性水平正常，但是邊緣系統和自主神經系統卻一直處於「提高覺醒的狀態」，因此對聲音的反應異常將會更加普遍。雖然會引起恐音症症狀的刺激大部分都是以聲音為主，但有時候影像也會引發其症狀(例如看到飲食中的照片，就會想起咀嚼的聲音嚼的聲音)
這類聯覺者可以感受到他人感受到的相同感覺（如觸覺等），當這類聯覺者觀察到有人的肩膀被碰時，他們的也會非自願的覺得自己的肩膀也被碰到。觀察顯示此類聯覺者相較於大部分人口較具有同情心。
此類聯覺者會在聽到某些詞彙時「嘗」到某種味道，例如：棒球會讓對象嚐到口香糖的味道等。
  • 運動知覺的聯覺（Kinesthetic synesthesia）
最罕見的聯覺之一，這種聯覺是多種不同類型聯覺的組合，而形成的複雜的關係系統。

聯覺有時會被稱作是神經系統疾病，但它通常不會對日常生活造成影響。而各種形式的聯覺出現比率其實不低。根據 2006 年 Simner 與 Mulvenna 等人的對將近 1700 人做抽樣研究[3]，平均每 23 人中會有 1 人擁有聯覺，約佔成人人口的 5%。儘管實驗客觀地證實了其存在，聯覺仍是一項高度受到感性影響之體驗，因此不同聯覺人之間的聯覺經驗都會有所不同，僅能在集中分析後找到其中一些潛在的相似性，但在忽略各種差異性後，精神科學家理察·西托維奇(Richard Cytowic)仍定義出了以下幾點的聯覺診斷標準：

  1. 不受主觀控制而且自發的
  2. 具有空間上之概念（如：聯覺人可以利用「看向」、「去往」等詞彙具體表達感知產生之地點。）
  3. 感受簡單而基本（如：會有與顏色的聯想，但不會複雜到構成一幅完整圖像。）
  4. 可以被記憶
  5. 具有連續性，聯覺的感知每次是相同的
  6. 具有心理學上之實際影響

經過現代的科學研究，科學家尚未對聯覺的產生機制做出結論，現行的解釋如下：

  • 大腦感覺皮質區域的過度交叉活化

透過腦造影技術，當聯覺發生時，大腦皮質有兩個以上的感覺區域出現同時活動或共同作用的情況，科學家因此推論是由於神經過度連結，造成部分腦區出現交叉活化的情形，造成此狀況的原因通常是新生兒時期的神經連結未修剪完成，而在青春期可能因賀爾蒙、腦部重整的關係逐漸消失。

  • 神經回饋異常

正常狀況下，神經的興奮與抑制應該是平衡的，而當神經的負回饋路徑沒有正常作用時，就會產生聯覺。這樣的現象可以在後天出現聯覺的人身上看到，像是服用神經藥物、中風、顳葉癲癇發作、失明或失聰等病人。

  • 訊號中的意義激發的知覺

由於許多聯覺會被輸入訊號中的意義影響，因此科學家認為聯覺在本質上是大腦理解語意的現象。舉例說明：「S」和「5」在外觀上是十分相像的，研究發現若將一個長相介於兩者的符號放在不同情境下，聯覺作用下產生的顏色便會不一樣。如果將這個符號放在數字中，這個符號就會被理解成「5」，因而擁有了「5」的顏色；如果將這個符號放在字母中，這個符號則會被理解成「S」，因而擁有「S」的顏色。因此聯覺的研究會牽涉到人腦如何自感官訊號中抽取、處理符碼中代表的意思，使得聯覺研究對我們理解大腦有所幫助。

感覺替代[編輯]

　科學發展日益進步，科學家現在已經可以用科技使得人類的其他感官有能力替代失能的感官。以下用表格說明幾項研究：

感覺替代研究整理
研究替代關係研究者方法
聲景生態學(Soundscape)以聽覺代替視覺斯特里姆阿密特(Ella Striem-Amit)將視覺影像，包括各種複雜的字或圖形，以聲音的頻率、強弱及出現時間來表徵。
舌頭觸覺視覺化以視覺代替觸覺柯芝馬瑞克(Kurt Kaczmarek)和狄妥(Maurice Ptito)在舌頭上放置電極，將舌頭上的觸覺影像轉換成電刺激而產生視覺。
前額視網膜系統(the Forehead Retina System)以直接的電訊號刺激代替視覺菅野米三(Yonezo Kanno)和館暲(Susumu Tachi)藉著貼在前額葉上的電極使得色盲可以感知、辨識顏色。

本體感覺[編輯]

本體感覺，又稱肌肉運動知覺和本體覺，是一種對肌肉各個部份的動作或者一連串動作所產生的感覺，稱呼為「自我知覺」。這些感覺來自於肌肉或肌腱內的本體覺受器，這些受器會自動監測肌肉的長度改變、壓力變化和張力變化，再將這些資訊整合傳送到大腦。可是對某些人來說肌肉運動知覺跟自我知覺不同在於保持平衡的觸覺。例如：當內耳受到感染，就會影響平衡。這個感染損害了自我知覺而不是肌肉運動知覺。受感染的人能夠走路，但是只能靠視覺來保持平衡而不是自我知覺。這些人閉著眼睛是不能走路的。所以由此可知我們的運動系統和神經系統是密不可分的，在我們的關節中，肌肉和皮膚當中存在大量的感受器，這些感受器負責採集關節的位置等信息，感受器採集信息提供給我們的中樞(大腦)，中樞處理信息之後控制運動系統產生動作，動作的產生改變了關節的位置，感受器又重新採集感覺信息傳給中樞進行處理。


1906年謝靈頓首次將本體感覺定義為：對身體位置，姿態和動作的感知。經過一個世紀，在2000年萊福特將本體感覺重新定義為：採集外周感受器的刺激，同時將這些刺激轉化為神經信號，並將神經信號通過傳入神經通路傳遞到中樞神經系統進行處理。以下為在這個過程當中發揮著重要作用的感受器以及中樞是如何處理採集到信息的相關資訊：

  • 機械感受器：位於關節囊中，在關節活動受限時被激活並傳遞關節位置信號，包括魯菲尼小體，高爾基腱器，帕西尼小體，游離神經末梢等。
  • 肌肉感受器： 位於肌肉內，採集肌肉長度，肌肉收縮速度及收縮產生的張力強度等信號，包括：肌梭、腱梭。
  • 外周感受：位於皮膚上，專門感覺觸覺信息，其他位於皮膚中的感受器還有溫度感受器， 疼痛感受器，不屬於本體感覺信息，但可以引起身體反射收縮，讓我們遠離危險和傷害。

感受器採集到的信息在中樞三個水平上進行處理，三個水平各有區別：

  • 脊髓水平：一種固有的反射，不經過大腦直接通過感覺信息產生反射，速度快且無意識。
  • 皮質下水平：潛意識且自動化，速度中等。
  • 皮質水平：神經控制的最高水平，控制複雜的隨意運動，有意識且具有多樣性，但是速度最慢。

本體感覺是由感受器→中樞→脊髓水平→皮質下水平相→皮質水平方向傳遞，傳遞經過的組織越多，反饋越慢，內容較多元；反之亦然。

前庭感覺[編輯]

又稱平衡覺，是一種對於平衡和空間定向的認知與一連串的機制，由視覺系統、前庭以及本體感覺系統組成。前庭感覺可以幫助我們順暢的移動，並在活動的時候保持平衡。不僅如此，它也能讓我們在坐或站的時候可以保持身軀直立。內耳的前庭系統包括三個半規管，當頭在運動時，它們與視覺系統協作使得物體保持在視覺焦點上，這被稱為前庭-眼球反射。此外，內耳前庭系統和視覺系統、骨骼系統一同參與保持空間定向和平衡。其中，視覺系統將人體在環境中所處的位置作為信號發送腦部，而腦部可將其與前庭系統、骨骼系統的信號進行對比和綜合。
如果平衡覺受到干擾，則有可能引發頭暈、定向障礙、噁心、嘔吐等症狀。會造成平衡覺失常的疾病有梅尼埃病、內耳炎等等。

刺激受器與能量轉換[編輯]

外界的刺激以各種物理形式存在。感覺系統會接收到刺激的四個層面：種類、強度、位置及持續時間。感覺系統透過特化的感覺受器進行翻譯工作，將物理能量的特性轉換成身體內訊息，舉例來說：聲音到達兩耳的時間差及兩耳接收到的強度差異可協助識別音源的位置；不同波長的光會刺激不同類型的視錐細胞(cone cell)，而不同強度的光，會不同程度的刺激視錐細胞和視桿細胞。 而特定的受器會對特定的刺激格外敏感，換句話說，不同的受器會對相應的刺激較有反應。受器受到刺激後，訊號會以電訊號傳遞至大腦，且電訊號會以特定方式隨時間變化，以表示刺激的強度，或可稱為脈衝(pulse)，刺激持續的時間可以由受器訊號持續的時間來表示，且受器的位置可提供大腦有關刺激來源的資訊。

側邊抑制(lateral inhibition)[編輯]

側邊抑制是一種感覺敏銳化的作用，也就是將對比放大。指的是當一刺激活化多個神經元時，相近的神經元彼此之間發生的抑制作用。 側邊抑制和感覺敏銳化的現象發生在中樞神經系統內，以鈍物碰觸的實例而言，這樣的感覺訊號在傳遞到中樞神經時，碰觸區域中的神經元將對鄰近接收區的神經元進行強烈的抑制作用，造成大腦感知集中在單一點上，也就是碰觸刺激最強的中心點，而不會受到周邊模糊的刺激影響。

人類感官側邊抑制幫助的功能
聽覺區分不同音調
視覺敏銳分辨明暗界限
嗅覺區分類似的氣味
觸覺定位觸點

感受性[編輯]

各類感覺有一項共同之處，即感覺器官對刺激物的感覺能力（或稱「感覺敏感程度」），此特性稱為感受性，以感覺閾值的大小來量度。人的各種感受性並非一成不變，而是會受內外條件的影響，例如適應、對比、感官之間的相互作用、生活需要和訓練等，以上都可能導致相應之感受性的變化。

前段提到之感覺閾值，是指能夠恰好引起感覺，並持續一定時間的刺激量，又可細分為絕對閾限、差別閾限、認知閾限與終端閾限。其中：

感覺閾限擁有上、下限，其中上限不易測定，因此一般只能量測下限（即「絕對閾限」），以表示絕對感受性的大小。感受性與感覺閾限成反比，即感覺閾限越低，感覺則越敏銳。

感受性的其中一個例子便是視覺：視覺系統的光感受性範圍很大，且其絕對感受性極高，在完全暗適應的條件下，僅需要幾個光子的能量即可感光。此外，同一個感覺通道，對給定範圍內不同刺激的感受性也不相等，比如人眼對不同波長之顏色光的感受性即不同，它們之間可以相差幾個數量級或對數單位，稱為光譜光效率函數，或光譜視亮度函數，這實際上也表示了人眼對光譜的相對感受性。

絕對閾(absolute threshold)[編輯]

絕對閾指的是外界刺激能夠被人感覺到的最低強度，其定義為「能有 50％機率感受到刺激的門檻」。雖然名為絕對，但它並不是一個絕對的值，而是會隨著人的老化而變得只能感覺到較高強度的刺激。在「隨機」回答中，有 50%感受到，50%感受不到，所以我們定義機率大於 50%時是人真實有感覺到的外界刺激強度。在心理學的領域中，絕對閾是一種最小的感覺能力——也就是說，刺激要大到某個程度，我們才會感受到它的存在。然而，一個低於絕對閾的刺激仍會影響人類的感知，只是在一定數量的相同刺激下，人類感受不到刺激的機率會大於感受到的機率。

在 1860 年代時[4]，德國心理學者費欽納(Gustav Fechner，1801-1887)對人類的感覺現象進行科學性研究，閾限概念便是由他提出，意指物理刺激能被人覺察到的臨界點。除了測量閾值的實驗，他也提出「心理物理學(psychophysics)」的概念，探討物理刺激轉化為心理感覺的函數關係，希望可以把心理感覺寫成物理刺激的函數，心理感覺=物理刺激，稱做「psychometric function」。橫軸為刺激的強度，縱軸為回答有的比例此函數並非為直線。

人類感官絕對閾
視覺在視野良好的夜晚裡，看見 30 英里外的燭光
聽覺在安靜的環境中，聽見 20 呎外時鐘滴答聲
嗅覺一滴香水的味道擴散到六個房間中
味覺兩加侖的純水中加入一茶匙的糖
觸覺蒼蠅在離臉頰 1 公分處拍動翅膀

在測量絕對閾的實驗中，施測者會給受試者一個刺激，這個刺激可以是由小到大或由大到小，並記錄下受試者對刺激的不同反應，同時要求受試者判斷自己是否有感覺到這個刺激，若沒有感受到，則繼續增加刺激強度，直到受試者感受到刺激為止，此時感受到的刺激強度就稱為該受試者的感覺絕對閾。施測者將各受試者的感覺絕對閾記錄下來後，取 50％的受試者能感受到的刺激強度為閾值，也就是當強度低於此門檻時，有50％以上的受試者將無法感受到刺激。

以視覺的絕對閾值為例，理論上普通人可以看見 30 英里外的燭光，但如果實際測試（假設真的有適當環境可以實驗），若要求受試者每次有看到光就做出回應，會發現當刺激小於絕對閾值時，受試者有時候仍會感覺有看到光而回應，而當刺激大於絕對閾值時，受試者有時也會認為沒看到光，而不做出回應。因此心理學家將絕對閾值定義為：有 50% 機率可以感受到一個刺激時，此情況下該刺激的強度，也就是 50% 的受試者有做出肯定的回應。

值得注意的是，各種感覺的絕對閾測量，無法僅由一次測驗來判斷，因為人對某種刺激的感受會受到當下身心及環境狀況的影響。但是，即使刺激強度低於絕對閾，這些刺激仍會影響人的感知，只是無法被人認知到。此外，每個人對聽覺的刺激大小感知有所不同，因此每個人所能夠感覺到的最小聽覺刺激並不相同，結果導致不同受試者最後感受到的刺激程度差別會相當的明顯。

造成人無法對接近絕對閾的刺激準確回應的原因有兩個：雜訊以及反應偏差：

  • 雜訊：神經系統的細胞在沒有接受到刺激的時候，仍會持續發出強度不一的訊號，受試者可能誤把雜訊當成是實際感受到的訊號，進而做出回應。以測試聽覺的例子而言，若施測者未喊預備，當分貝數的刺激由小到大時候，受試者會感到特別焦慮，因為對於測驗何時開始並不清楚，因此無法正確判斷出噪音器所發出的訊號；相反地，若主試者有喊預備，施測者容易有預期心理，即使可能未聽到聲音，卻仍會對此做出反應。
  • 反應偏差(response bias：又稱為 response criterion，指人願意對刺激做出回應的程度。舉例來說，如果同樣要求受試者每次看到光時就做出回應，而沒有光施測者卻回應看到光的時候對受試者進行懲罰，那麼受試者對於回應該刺激的意願就會大幅下降，因為在不確定的情況下貿然回應很可能受罰，此時的反應偏差提高，只有在很確定看到光時受試者才會回應。類似的情況還有「一朝被蛇咬，十年怕草繩」：因為畏懼蛇，因此自己對於這項刺激的反應偏差降低，即使只是看到形狀類似的東西也會做出反應，這種情況下，如果蛇真的出現，人更可以做出反應以避免危險，反之也更容易誤判訊號，把其他東西看成蛇。

差異閾(difference threshold)[編輯]

相對於絕對閾而言，能感受到兩刺激差異的門檻。和絕對閾相同，差異閾值也會隨老化而提升。在探討感官知覺時，「物理刺激」和「心理感覺」兩者間關係的定量描述是避不開的一個課題，且有一個基本問題：物理刺激在強度上要做多大的改變，才能讓人們感受到？人們能感受到的最小物理刺激強度變化就是最小可察覺的差異，其又可被稱為恰辨差(Just Noticeable Difference, JND)當兩個刺激的強度大小差異高過於此門檻時，即可以感受到兩者的差別，然而，並不是任何刺激量的變化都能引起有機體的差別感覺的，例如:在 100g 重的物體上再加上 1g，任何人都覺察不出重量的變化；至少需要在 100g 重量中再增減 3-4g，人們才能覺察出重量的變化。增減的 3-4g，就是重量的差別閾限。這一指標對某些機器操作者非常重要，所謂操作者的「手感」，就是人的差別感受性，在實際生產中的應用。

差異閾的韋伯律(Weber's Law)[編輯]

在同類刺激之下，其差異閾限的大小是隨著標準刺激強弱而成一定比例關係的，K=ΔI/I K為常數。若對等號兩邊同時積分，可得Ψ(I)=k*ln(I) 此為費希納定律(Fechner's Law)：在絕對閾限之上，主觀的感覺強度與刺激強度的改變，兩者間呈對數的關係，亦即，刺激強度如果按幾何級數增加，而引起的感覺強度卻只按算術級數增加。也就是說當外界刺激愈大，心理上的感受對其強度上的差距愈不敏感。如聽覺中分貝的定義，將原先物理的能量取對數後，得到的分貝所對應到的就如同我們心理上的感受。

史蒂文斯冪律(Stevens's power law)[編輯]

史蒂文斯冪律是心理物理學中物理刺激強度或強度的增加與刺激產生的感覺的感知幅度增加之間的經驗關係。它通常被認為取代基於刺激和感覺之間的對數關係的韋伯-費希納定律(Weber-Fechner Law)，因為冪定律描述了更廣泛的感官比較，低至零強度。 該理論以心理物理學家斯坦利·史密斯·史蒂文斯 ( Stanley Smith Stevens ) (1906-1973) 的名字命名。儘管 19 世紀的研究人員提出了冪律的想法，但史蒂文斯被認為是在 1957 年恢復了該定律並發表了一系列心理物理數據來支持它。 其一般形式是Ψ(I)=k*I^a 其中I是以物理單位（能量、重量、壓力、混合比例等）表示的刺激的強度或強度，ψ( I ) 是刺激引起的感覺的大小，a是取決於刺激或感覺方式的類型，k是一個比例常數，取決於所使用的單位。


適應[編輯]

適應通常指感覺上的適應(Sensory Adaptation)，即感官在強度較大的同種刺激作用一段時間後，對此刺激產生反應的靈敏度下降，生理與心理感受變弱的現象。一般而言，適應的程度與刺激的強度成正比，而在持續的強烈刺激消失後，感官的靈敏度就會漸漸恢復。通常感官產生適應越快，則其靈敏度恢復得就越快。但也有例外，當長期暴露於具有危害性的刺激，我們的反應則會越來越強，這樣的機制稱為敏感化(Sensitization)。較新的研究表明，感覺系統會通過整合適應與敏感化兩種機制來實現對刺激強度變化更好的反應，以補償適應對未來刺激的強度減弱不敏感的問題。

適應的主要作用，是讓感官在各種強度穩定、持續的物理刺激下，都能保持正常的運作，這有助於釋放我們的注意力和資源來關注周圍環境中的其他刺激。因此，各種感官辨別差異的大小會隨背景刺激值的改變而有所不同。例如，在高速公路上音量正常的音樂，一下交流道後變得震耳欲聾。此現象反映了感覺系統的適應機制對聽覺敏感度的影響，因為在高速公路上背景的噪音強度很大，使得我們必須調降聽覺的敏感度，否則，一方面我們會感到不舒服，另一方面也可能產生聽覺反應飽和，使我們無法對新刺激產生反應。又如，從光亮處走入黑暗的房間或光照較差的戶外時，瞳孔會擴大，以允許更多光線進入，眼睛對光的敏感性逐漸提高，我們得以最終適應黑暗，在黑暗中視物。同理，暴露於明亮的光線下，瞳孔會縮小，以減少光線進入，避免造成持續的強烈刺激與視野喪失，眼睛對光的敏感性逐漸降低，後能正常視物。這是感覺適應的另一種形式，其生理調節機制包含不同視覺細胞的作用。

還有一些適應的例子，如：突然進入一個有特別氣味的新環境時，我們會聞到很強烈的氣味，但經過一段時間適應之後，幾乎不會察覺原本氣味的存在；跳進一個冷水游泳池或者第一次進入熱水浴缸時，會感受到劇烈的溫差，身體顫抖、皮膚有刺痛感等，但適應後，對此溫度的刺激不再敏感，身體漸漸放鬆，感到水溫適宜，甚至與原本的感受相反。

但適應機制的作用程度也因感官不同、注意力程度不同而有異。例如我們不會因為長時間注視某物，而有該物消失的感覺，這點與眼睛的持續運動及選擇性注意有關。此外，即便我們反覆暴露於某些強烈的刺激，適應也可能不會發生，如汽車警報器的響亮聲音，鄰居裝潢的施工聲，恐怖的玩偶，家暴者的行為線索等等，這與敏感化及更好的生存(better survival)有關。

後效[編輯]

我們對於固定強度的物理刺激的敏感程度會隨著作用時間的增長而遞減，但主觀意識不一定能察覺，此為適應。當感官對某一刺激的反應已經相當疲乏時，突然移除此一刺激，會使人經歷到與原本刺激性質互補的幻象（不存在的刺激），此為後效，此功能在於放大各種相反的知覺屬性間的對比與差異。例如：

  • 視覺：長時間盯著白燈泡看，再將視線移到牆上，則會看到灰暗色的殘像，稱為「視覺後像」中的「負後像」。這也代表在我們的視覺系統中，「明」、「暗」為對立狀態。當雙方勢均力敵時，我們會得到中性知覺，但當平衡狀態被打破時，我們就能感受到偏向光譜一端的感覺。或者當我們注視一個移動的視覺刺激並保持眼睛不動的狀態，一段時間後將眼睛注視到靜止的物體上，這時靜止物體看起來會朝著剛才注視物體運動的相反方向運動，此為「運動後效」。運動後效被認為是神經性的運動適應造成的，當運動的視覺信號持續刺激負責編碼運動信息的神經元時，這些神經元的的反應會逐漸減小，也就是神經性適應。神經性適應降低了這些神經元對於靜止視覺信號的自發放和本底發放水平。當注視瀑布一段時間以後，編碼運動信息的神經元由於神經性適應，它的的本底活動會減弱，因此當突然注視靜止的物體時，這種平衡的打破會讓人產生和瀑布的水向下流相反的物體向上運動的感覺。
  • 嗅覺：在餐廳聞著食物的香氣持續一段時間出來後，會聞到原本在戶外不易聞到的微小氣味，那些氣味也是與食物香氣相較之下為互補的角色，在食物氣味刺激很久後便會不習慣原本的空氣。

然而，痛覺並沒有如此明顯的後效或是所謂「痛覺疲勞」的現象，痛覺並不會在突然消失後出現與其互補的「其他感覺」，也不會在被打很久後就「不痛了」。

傳導路徑[編輯]

訊息以很多種不同形式存在，例如：聲音、光、熱、壓力等等，而我們透過不同的受器去接收外界的訊息，再將其變成神經衝動傳遞到腦中，這個過程牽涉到不同的生理構造。

  1. 第一步：透過「附屬構造」接受並調整外界的刺激，使其以適當的形式進入下一個階段，例如眼睛上的水晶體能使進來的光線聚焦在視網膜上，讓視網膜上的錐狀細胞、桿狀細胞能夠得到外界的刺激，進行下一步。該刺激的強度必須高於閾值，神經遞質受體才會釋放出神經傳導物質去引發神經衝動而將訊息傳下去。
  2. 第二步：稱之為轉導，是將第一步所獲得的刺激，透過神經遞質受體轉換為神經訊號，進而將訊息傳入腦中。

這些訊息會透過神經元傳到中樞神經系統，即脊隨和大腦，他們會先在視丘進行初步的處理，之後傳入皮質區產生了感覺和知覺。

知覺[編輯]

主頁面：感覺與知覺/知覺系統

「知覺」是指人腦對直接作用於感覺器官的事物之不同屬性、部分及其相互關係的綜合反映，帶有主觀意識，是許多腦神經資訊計算的結果，比「感覺」更為複雜，也經過更多層心理與生理機制。 「感覺」是偵測存在本身。「感覺」到「知覺」的過渡，是粗略認得某人事物，在「知覺」層次中則能辨別其身分。 舉例而言，當一個人隨意環視四周，看見的景物是來自於感覺，但當他把注意力放在特定物件上，便達到知覺的層次。後者的發生是由前額葉向視覺區做出命令，亦即更為刻意、更帶主觀意識。

前面所提到的知覺與感覺之區分，其中之一是「知覺加入主觀理解的訊號」，整合內心意志、預期心理。知覺與個人過往的知識經驗有著密不可分的關係，在接收到客觀、一致的物理刺激時，可能只會注意到刺激的某個面向。

模式識別[編輯]

知覺與知識經驗密不可分，但從「接受刺激」到「理解刺激」之間發生的事件，需引入「模式」的概念探討。模式是多個具特定關係之元素的刺激組合，並以可預測的方式重複，如一個英文單字是多個字母圖案之組合，一段旋律是多種頻率與時長之聲波組成之序列等，更抽象的，一種人類行為(activity)或情緒表達可以是面部表情、肢體動作、聲音等多種感官訊號的序列組合。 模式之識別即為比對刺激與記憶，並挑選最佳匹配結果。例如，在看到一個類似於三角形的物體時，我們會將所見的刺激信息傳送到大腦中，提取記憶中有關的信息——三角形，於是完成匹配，形成「這是個類似於三角形的物體」的認知。這是視覺感官對模式的直接觀察與科學知識相結合的範例，通常具有一般性。而需要經驗與理解來得到的抽象模式則因人而異，例如，每個人在辨識情緒時所依賴的線索模式不盡相同，心理諮商師因其所受的理論訓練與實踐經驗，能夠從細微動作中捕捉到對方的情緒，而自閉症患者受到個體「心智理論」能力的限制，通常情緒辨識能力較弱，但可通過訓練得到改善。 以下介紹數種模式識別理論：

  • 模板理論(Template Theory)：此理論描述當人受刺激時，長期記憶中會留下模板副本，而接受到新刺激時，人會先將新刺激標準化，將適當大小的標準化刺激與記憶模板進行疊合匹配。
  • 原型理論(Prototype Theory)：原型理論在認知科學中，是一種分級歸類的模式。此理論是在 1970 年代，由 Eleanor Rosch 與其他學者們所建立的。與模板理論不同，其認為「記憶中貯存的是一個類別或範疇的所有個體的概括表徵」，也就是原型，而刺激不需要和內部表徵高度吻合，只需要相似，即可將刺激納入此類原型代表的範疇完成匹配。
  • 特徵理論(Feature Detection Theory)：特徵理論從模式中拆分出具識別性的元素，以該元素作為特徵模板識別。例如：Urlic Neisser 於 1964 年做的實驗*[1]*[2]，將英文字母以 6 個一行排成多行字母表，要求受試者從中找到目標字母。此例中的英文字母可拆分成多個特徵，如字母 V 是由兩條斜線、一個銳角構成。而從實驗結果可知，在特徵相似的字母中找出目標字母(如在 IVMXWE 中找出 V)，相較於在特徵不同的字母中搜尋(如在 DCVGRO 中找出 V)更加困難。依據模板理論，刺激與模板比對後就可以直接識出，不因特徵相似程度而有所不同，而上述實驗結果除驗證特徵說，亦反駁模板理論的觀點。
模式識別理論
模板理論原型理論特徵理論
核心概念將標準化刺激與記憶模板進行疊合匹配將相似刺激納入原型代表的範疇完成匹配從模式中拆分出具識別性的元素
模式識別的人工智慧應用[5]
隨著人工智慧技術的發展，通過對大量資料進行統計分析、特徵學習、強化學習等，模式識別已被廣泛用於人類生活的方方面面，包含文字及語音辨識、遙感影像分析、醫學(輔助)診斷、生物認證、情緒辨識等。
  • 文字辨識：機器從印刷或手寫文字的電腦影像中自動辨識出文字序列，可改善人工鍵入效率低的情況。由於手寫體的個人差異性較高、拍攝角度多變等因素，此模式的學習較為困難，因此手寫體辨別難度遠高於印刷體識別。
  • 語音辨識：機器從說話者的語音訊號中自動辨識出文字序列，能夠提供更便利的輸入方式，也可用於會議紀錄快速生成等。與學習共性特徵模式不同，語音資料個人差異性的另一應用為聲紋辨識，可用於生物特徵識別、客製化語音生成等。
  • 遙感影像：機器從不同遙測傳感器記錄的地物電磁波大小的膠片或照片，例如航測影像、衛星影像，學習辨識特定特徵與模式，廣泛用於預估農作物產量、勘查潛在自然資源、進行氣象預測等，也常用於軍事偵察，由此又發展了干擾模式識別的對抗技術。
  • 醫學(輔助)診斷：透過大量資料積累和學習，機器能夠自動分析特定疾病的一致性病徵、發展歷程等，實現對特定資料結構如病理切片、X光照、核型分析等各種醫學影像及生理數據進行風險預測，或是綜合多個指標提供初步分析結果，輔助醫生更快判斷病情或可能提供指徵細微的線索。但後者在實際應用中由於反向推理具有局限性，醫學診斷又依賴疾病史等不利於機器分析的非結構化資料，且與經驗、推理等專業知識相關，機器無法完全取代專業醫師。
  • 生物認證：利用如人臉、指紋、虹膜等具有個體特異性的生物特徵，取代密碼、證件等身分驗證方式，提高便利性。但由於準確度不足、特徵可複製等因素，安全性目前仍無法完全保障。
  • 情緒辨識：最早研究者將人工提取的臉部特徵用於情緒表達模式的學習，而後影像處理技術發展，機器能夠透過自主學習圖像特徵以辨識更具一般性的模式。研究發現，不同國家、地區的人類在情緒表達時的面部特徵具有差異性，因此可能出現模式錯誤匹配的情況。近年來，透過語音、文字等資料進行情緒辨識的技術也得到了顯著的提高，機器得以從多種訊號中辨識人類的情緒，這一方向與人類的知覺方式逐漸接近，尤其體現在注意力機制的設計。

注意歷程[編輯]

由於注意歷程會影響人在環境中對特定事物的知覺與認識，直接影響人的訊息處理，因此在探討知覺組織的原則之前，我們須先瞭解一些「注意」的歷程。影響注意力有兩階段性：

  • 第一階段：目標引導注意，說明人們會傾向於注意與目標有連帶關係的事物。
  • 第二階段：刺激驅策的注意，描述一些環境中的變化（刺激），會自然而然的捕捉人們的注意力，而這與當事者本身原本的知覺目標無關。

前景與後景[編輯]

當我們看到一幅景象時，可能會特別注意到景象中一個特別的圖案或物體，這些被強化的物體就被稱為前景(figure)，且被凸顯在背景之前。對於一些景象，我們會很自然地把特定物體當成前景，其他東西便成為了後景(ground)；然而，隨著我們持續看著這幅景象，關注其他處的不同，便有機會切換前景與後景。而若因為觀點的不同，分別出現不同意義的畫面，稱為雙重意象。

一個經典的例子是魯賓之杯，如果只注意黑色的部分，看起來像是兩個人面對面，但若僅注意白色部份，看起來便會是杯子。

前景和後景的判別可能受到補腦或腦補途徑的影響，像是亮度較高的圖形自然容易吸引人類的注意力，進而使之成為前景，屬於補腦，而生活經驗的影響則屬於腦補，例如：習慣將下方物體視為地平線，並將上方視為天空。

知覺的兩大功能[編輯]

感官從外界收集的各種訊息，必須滿足知覺主要的兩項功能：

  • 認識環境狀況
  • 協助個體行動

舉例而言，視覺訊息從枕葉的初級視覺皮質區往額葉方向傳送總共有兩條路徑(Two-streams hypothesis)。

  1. 知何方通路(where pathway)的背側路徑(dorsal route)：其離開枕葉後往頂葉方向延伸，路徑上所經過的區域大多負責處理距離、立體視覺、運動速度等和定位能力有關的能力（行動用的知覺）。
  2. 識何物通路(what pathway)的腹側路徑(ventral route)：該路徑經過的腦區大多負責處理色形、質地、複雜形狀等認出目標身分所需的線索（認識用的知覺）。

此外，知何方通路也和指揮行動的視覺功能有關，除了能告訴我們「知何方」(where pathway)，它亦是一條告訴我們「如何做」(how pathway)的通路。

認知用的知覺（認識環境狀況）[編輯]

高層次的認知機制如思考、語言、回憶等，沒辦法直接處理感官傳來的訊息，因此認知用知覺必須將感覺與高層次的認知活動相互銜接。以視覺為例，最原始的視覺感覺訊息是視野中有哪些顏色、形狀、位置等「素材」，但語言和思考等高級認知功能在處理視覺經驗時，須將素材統整成「物件」來理解所接收到的訊息。舉例而言，在描述眼前物品時我們會說：「我看見蔚藍的天空中有朵朵的雲、火紅的太陽、在飛翔的鳥兒⋯⋯」我們所描述的已經不是最原始的感覺訊息（顏色、線條、形狀等素材），而是已經過加工和提煉，件件分明的「東西」。

行動用的知覺（協助個體行動）[編輯]

Ebbinghaus_illusion

踏上階梯時，我們會評估階梯的高度，以判斷腳需要抬多高，這即是行動、互動用的視覺。有一些可以愚弄我們「認識用的知覺」的錯覺，似乎對「行動用的視覺」產生不了作用。在緹欽納錯覺(Ebbinghaus/Titchener illusion)中，當一個同樣大小的圓被不同尺寸的背景元素環繞時，我們對它的大小感覺也跟著改變，對大多數人而言，置身於小圓中的中央圓，看起來會顯著地大於置身大圓者，此錯覺說明了知覺現象中的脈絡效應——同一事件在不同背景脈絡下有不同的意義。即使我們主觀判斷上認為左右兩邊的中央圓大小不同，但是在一個實物版的緹欽納錯覺中，當我們被要求伸手去拿左右兩邊的中央物的時候，我們手指張開的幅度其實與物件的實際大小相符，且完全無視背景脈絡的作用，這個觀察說明了我們「用來導引行動的視覺」和我們平常「用來認識世界的系統」可能不是同一種。

  • 功能預示性(affordance)

知覺心理學家詹姆斯·吉布森(James J. Gibson) 提出。是指在一特定環境中，一個物件所提供給一個個體所有的行動可能性(Affordance)。舉例來說，一個盈握大小的鵝卵石，我們將他握在手裡時，會覺得它適合拿來敲擊、輾壓堅果、投擲；而另一塊體型較大、表面平坦的岩石，我們就可能覺得適合坐在它上面，或是做為砧板。這些因一物體而自然聯想出來的動詞，就是該物體預示的功能。

理解環境中所有物件所提供的行動可能性，讓我們得以充分利用環境中的所有機會，我們也傾向利用各種物件作為工具，延伸我們的認知與行動的範圍。在近年來如人機互動、工業設計、使用者經驗研究等領域中備受重視。

認知用知覺與行動用知覺之比較
認知用知覺行動用知覺
功能認識環境狀況協助個體行動
路徑腹側（識何物通路）背側（知何方通路）
背景脈絡效應有影響無影響
鏡像神經元系統[編輯]

我們的行動中，有很大的比例是與社會互動有關聯的。我們必須藉由感官知覺的管道，去觀察外在人、事、物的變化，並了解他人表情與行動的背後意圖，乃至進一步能同理對方的感受。除此之外，鏡像神經元的重要性在於，它和我們很多心智能力都有相關，例如：同理心、語言、自我覺察(Self-awareness)等。早在 1970 年代，發展心理學家便已經發現，剛出生的嬰兒會模仿大人的表情與手勢，然而年紀這麼小的嬰兒根本沒看過自己的臉，如何對鏡子練習如何控制自己的臉部肌肉，這個讓許多科學家困惑的奇異現象，在 1990 年代鏡像神經元系統(mirror neuron system)的發現後被解答。

是指動物在執行某個行為，以及觀察其他個體執行同一行為時，都發放衝動的神經元，使個體不管有無真正動作，都如親身經歷一般。此神經元最早在猴子大腦的運動區被發現，當猴子伸手取物時，鏡像神經元會產生活動，如同典型的運動神經元。然而，和典型運動神經元不同的是，當這隻猴子觀察到其他個體（別的猴子或實驗者）伸手取物，即使猴子本身沒有做任何動作，這個特定的鏡像神經元系統也同樣會產生活動，就像是猴子自己本身做出動作一般。此時，這個鏡像神經元的特性又和感覺神經元非常類似。因此可以說，鏡像神經元是把「自身執行特定動作（運動神經的角色）」與「偵測他人之相同動作（感覺神經的角色）」兩種功能合併的特殊神經細胞。這個特性可以很好地解釋為什麼小嬰兒可以在還未看過自己的臉時，就模仿出大人的臉部表情。當大人對小嬰兒擠眉弄眼時，小嬰兒雖然看不到自己的臉，他的鏡像神經元卻會在觀察到這個動作後起反應，繼而以身為運動神經元的角色，操控小嬰兒使用相關的肌肉群，做出相似的表情。

  • 鏡像神經元與共情作用：

著名神經科學家維萊亞努爾·拉馬錢德蘭(Vilayanur S. Ramachandran)認為鏡像神經元在模仿及語言習得中起到了重要作用，他還推測鏡像神經元與理解他人感覺（共情）有關，因而在人類文明的發展中扮演了重要角色。不過，美國加州大學爾灣分校認知神經科學中心主任格雷格·希科克(Greg Hickok)[6]等科學家則對此表示懷疑，他們不認為鏡像神經元是理解他人意圖，或感覺的認知基礎。例如希科克就認為這種說法證據不足。儘管科學界對這一發現都感到很興奮，但目前仍然沒有被廣泛接受的神經或計算模型，能夠描述鏡像神經元如何增進模仿等認知功能。

完形定律與群組[編輯]

群組(grouping)最早由 1900 年代德國的心理學者發現，他們主張人們會將視覺上與聽覺上感受到的東西，看成是一個完整的刺激。知覺群集(perceptual grouping)是完形心理學(又稱格式塔學派，Gestalt psychology，Gestalt 是德文中形狀的意思)中重要的主張，其內容主要說明了「整體」的重要性。

  • 格式塔學派的原則
  • 整體性(Emergence)：通常人類所接受外來的刺激並非只有單獨一個，完形學派認為知覺經驗為整體性，超越部分相加之總和。當我們要去分辨一個物體時，我們的眼睛試圖去找出物體的輪廓，然後去比較對過去腦中的記憶，快速的分辨出物體，為視覺的整體性。這種知覺經驗中所產生之輪廓為主觀輪廓。
  • 具體化(Reification)：具體化是建設性的知覺經驗，當我們的視覺感受到刺激的同時，也會對外部環境的空間訊息產生解讀，此時大腦會試圖把這些缺口給補起來，並創造出一個訊息去理解觀察到的物體，是為具體化。
  • 組織性(Multistability)：知覺經驗的來源為客觀的感覺資料，而轉化為知覺經驗時會有主觀性的處理，具有組織性，稱為知覺組織。如果一個物體有兩種以上的解釋，我們的腦袋在同一個時間點，只能給予一種解讀的方式。我們的視覺允許我們在不同的解讀上游移，但無法同時看到兩種以上的解讀方式，是為組織性，最常見的例子是內克爾立方體與魯賓圖/花瓶幻覺。
  • 恆常性(Invariance)：視覺的最大優勢。不管物體如何變形、旋轉、放大、縮小，都能夠透過其輪廓或特徵來判斷這個物體。在不同環境下觀察一般人所熟知的物體時，儘管物體之特徵可能受環境影響而改變，但由於個體具有對物體的知覺經驗，因此傾向於保持其原樣不變的心理作用。而當個體辨認不熟悉的物體時，便會藉由周遭的其他物體來判斷這個不熟悉的物體之特徵。

此學派認為若把事物視為有組織、有結構的整體，才能夠完全解析事物；反之，若將其拆解為原始知覺元素，將是無法完整理解的（在此特指心理學現象）。組織原則是將破碎的資訊直覺性地組成群組或整合。舉例來說：當我們看到一間房子時，通常不會直覺把房子看成是磚頭、玻璃、木板等東西，而是把它視做是完整的房子。這些德國心理學家被稱作是 Gestalt psychologist，而 Gestalt psychology 的創始人之一Max Wertheimer提出了一些群組的定律，再加上後人提出的部分定律整理如下:

定律說明舉例&說明圖例
接近律(proximity)在其他所有條件相同的狀況下，觀察者會傾向於將空間上鄰近的物件或圖形元素組織成一個知覺單位我們會把圖中例子看成排成縱列的三個集團，或是三行水平排列的串列，而非 18 個獨立的圓圈。
相似律(similarity)在其他所有條件相同的狀況下，在知覺場地具有多種刺激時，觀察者會傾向於把有最相似外型的元素共同組合起來在這例子中我們容易將之視為由縱列而不是橫行所構成的圖形。
閉鎖律／封閉律(closure)觀察者傾向將刺激解讀成完整的單位，而不是破碎殘片的集合。因此圖形之界線被遮蔽時，人類的知覺會自動將缺少的部分補齊，使圖形為完整的整體我們傾向於將圖看成一個白色正方形壓在一個菱形框線與四個黑色圓形上，然而這個正方形卻不是由實線畫出來的。為了貫徹封閉原則，我們的大腦會憑空捏造出物理上不存在的輪廓，這個現象又稱為「錯覺輪廓」(illusory contours)，是平面設計師很喜歡使用的一種視覺效果。
簡單律(simplicity)人傾向以最簡單的解釋法來組織我們的經驗，具有良好的對稱性的正方形與部分重疊的兩個三角形比較起來是較為簡單的形式，於是成為我們比較優勢的知覺經驗。大部分人會將之視為兩相同大小三角形部分重疊的圖形，事實上，這個圖形可以有很多種解釋，如在快速撥放鍵圖形中央插入一個小三角形等等。
連續律(continuity)由於人類視覺喜歡平滑且連續的物體，因此會把感官刺激看成是連續相連的物體把 101 大樓看成是完整的物體，而不是每一層樓都是一個物體、或者是將斷掉的線條自動延伸起來，即使線條在實際上的圖案是中斷的，但是觀察者仍會傾向於把兩個「分離」的部分自己連結起來。（如右圖，雖然各點都是互相分離的，但我們會傾向將其延伸、串連成完整的曲線。）CNX Psych 05 06 Continuity.jpg
共同變化(common fate)在其他所有條件相同的狀況下，觀察者會傾向於把具有相似行動（有相似移動速率、同樣移動方向）的物體共同組合起來把一起往同樣方向飛的鳥看成是完整東西Law-of-common-fate.png
同步律(synchrony)把發生時間點相近的事件感覺成是相同事件腹語師的玩偶動嘴巴，同時腹語師發出聲音，則觀眾會認為聲音是玩偶發出來的腹語表演[3]，Darci Lynne，2017
共同區域(common region)把被相同邊界框住的物體看成是完整物體把被柵欄圍住的區域內的東西看成是一間住宅的所有地1 VxBcEZmTiwn6GhzMZTcyIw.png
連接律(connectedness)把被其他要件連接的多個物體看成是完整物體玩兩人三腳的時候，把每兩個人看成是完整的物體25c0f106276e0eec33baad421dc1226f.jpg

完形心理學家強調「完形」或是整體大於所有部分的總和。這概念其實間接指出知覺歷程的主動性，亦即殘缺的部件可以在我們腦中激活一個完整的型態概念，該概念則可以進一步的引導我們的知覺系統去發現更多支持該概念的線索。知覺歷程這個「從上下達」的指導力量與感覺系統「由下上傳」形成鮮明的對比。

大小恆常性誤用理論(misapplied size-constancy theory)

英國心理學家格里高利（Richard Langton Gregory）用結構主義理論解釋了一些常見的視覺錯覺現象，例如穆勒—萊耶錯覺(Muller-Lyer illusion)。有兩條等長的線，但兩邊有不同方向的箭頭，其中一條的兩端指向內，另一條的兩端指向外，視覺上我們會覺得箭頭向內指的那一條比較長，他認為，箭頭向內指的圖案類似於屋內的拐角，而箭頭向外指的圖形看起來像屋的外角。因此我們會認為箭頭向內指的圖案在三維空間中離我們較遠，這是由於一些用於產生三維物體的大小恆常性過程被錯誤的用在了二維圖形上，因此格里高利把他的理論稱為大小恆常性誤用理論。

大小恆常性誤用理論也可用來解釋旁諾錯覺(Ponzo illusion)：在延伸的路上有兩顆大小相同的球，但是遠處的球看起來會比較大，按照大小恆常性誤用理論，在三維表徵中，因為一圓看起來比較遠，就像是在向遠方延伸的路上。既然兩個圓的視網膜成像是相同大小，則位在道路延伸的球就會比較大。

舉例說明圖片
大小恆常性誤用理論不同方向的箭頭會使等長的線看似不等長大小恆常性誤用理論.jpeg
旁諾錯覺在延伸的路上有兩顆大小相同的球，但是遠處的球看起來會比較大旁諾錯覺.jpeg

生態知覺理論[編輯]

美國心理學家詹姆斯·傑爾姆·吉布森(James Jerome Gibson)認為，知覺的各種理論都應該更加聚焦於現實世界中的知覺，而不是高度人工化情景實驗室中的知覺，因此他提出了視知覺的生態學理論(ecological approach)。

  • 理論假設
1.主要假設：「知覺與行動有密切關係」。
2.次要假設：「視覺環境提供的資訊遠比結構主義心理學家先前所假設的更加豐富且複雜」並且強調知覺中由下而上加工的作用，以解釋知覺發生的原因。1950 年，吉布森發表《視覺世界的知覺(The Perception of the Visual World)》[7]，反對當時主流的行為主義觀點。
  • 生態知覺理論的實際案例
以飛機落地作為生態知覺理論的實際案例，吉布森發現飛行員在降落時是透過光流法(optic flow patterns)獲取資訊。光流法是視域(viewsheds)中的物體運動檢測的概念，用以描述相對觀察者的運動所造成觀測目標的運動。在降落時，將飛機著陸點視為靜止，而視域中的其他物體被看做是遠離該點。若飛機改變方向，則光流模式中靜止點的位置會相對改變，當飛機飛進停機坪時，視域中的物體從「極點」離開的速度也會有所增加。同理，若飛機加速也會有同樣效果。換句話說，光流模式提供了飛機的方向、距離等相關資訊。
  • 重要的理論意義
吉布森對光流模式的研究有重要的理論意義。在視覺環境中確保人們移動時保持不變的成分相當重要，這便是所謂的「不變因素」，用以提供環境的布局、安排等資訊。在光流模式中，極點是其中一個不變因素；另一個不變因素是水平線的比例關係—即物體高度與底部距地平線的距離之比，當觀察者看的距離有所變化時，水平比例仍固定不變。
  • 生態知覺理論的積極與消極觀點
以積極的觀點分析，吉布森假設的視覺世界中，普遍包含所有基本知識所需的資訊，這個假設符合事實，且當觀察者移動時更是如此，正如同前面討論光流模式時所說，在日常視覺環境中所能獲得的資訊通常比在實驗室中能得的更加豐富。
從消極角度來看，由於吉布森的理論中，皆未有具體說明產生知覺中間的過程，且理論中所假設的不變因素和可供性都可以一種相對直接和自動的方式得到，事實上，視知覺的產生有著相當複雜的內部過程，而吉布森卻忽視了許多知覺過程中視覺刺激所含的複雜意義，因此受到了外界的批評。
  • 共鳴和提供
吉布森還提出了另外兩個重要概念——共鳴和提供。
他認為共鳴使我們能夠認出、發現視覺環境中不變因素的過程，類似於收音機須調到適當的頻率才能接收廣播電台所發出的信號，並進一步與電磁波中所含的資訊產生共鳴。同樣地，當我們與視覺環境「共鳴」時，便可以輕而易舉地發現視覺環境中的不變因素。
提供是指一個物體可被察覺的用途，例如：筆是拿來書寫的、書是用來閱讀的等，如此可以被輕易發現的用途。在吉布森論點中，物體主要的意義皆與它們的用途有關，因此他提出一個爭議性的假設——物體的意義是直接被「知覺」到，而不是儲存在人腦記憶中資訊的意義。

跨感官知覺整合[編輯]

生活中，我們並非僅藉由一個感官來感知一個事物，而是多個感官共同感受。此時大腦便需要將不同感官產生的感受整合，使其成為一個完整的知覺經驗。通常不同感官的感受會具有同質性，進而將訊息指向同一事實或解釋，因此便不大會產生問題。然而，當不同感官的感受彼此衝突時，在處理這些衝突的訊息中，大腦會偏向相信人體較敏感的感官。

同質性感受的整合，可以舉下雨天為例：下雨的時候，視覺上可以看到雨滴飄落、烏雲密布；聽覺上可以聽到雨滴的滴答聲、遠方的雷電轟隆聲；嗅覺上可以聞到下雨天的味道；肌膚觸覺上可以感受到雨天的潮濕、雨滴的冷冽感等，大腦雖然接受到不同感官傳入的訊號，但不會將這些訊號視為分散的形狀、顏色、聲音、味道等不同感覺，而是將其統合為我們所知的「下雨天」。

視覺與聽覺

20 世紀 70 年代中期，英國薩里大學(Universityof Surrey)的心理學家哈里·麥格克(HarryMcGurk)和約翰·麥克唐納(John MacDonald)發現了麥格克效應(McGurk effect)：在一部影片中，可以看見一個人說"ga"的唇型，但配音為"ba"，在聽覺與視覺衝突下，大腦會整理資訊並認為聽到的音節是"da"。McGurk effect - auditory illusion1976 年這兩位心理學家在學術雜誌《自然》上發表了關於該現象的論文"Hearing Lips and Seeing Voices" 。而我們平常知道的「腹語術」也是透過將視覺和聽覺結合，創造出不用開口便可講話的奇景。

視覺與觸覺

1964 年，Rock 和 Victor 首先探討了視覺與觸覺的衝突[8]，他們將一個正方形塑膠板，藉由透鏡使某一邊視覺上放大，變成長方形，並請受試者分別以視覺比對、觸覺比對、紙筆描繪的方式，描述出他們知覺到的形狀。結果發現，不管描述的方式為何，受試者大多認為該塑膠板為長方形，因此發現當視覺和觸覺有衝突的時候，大腦傾向以視覺主導知覺。

另外， 1998 年，Botvinick 和 Cohen 發表了同樣著名的橡膠手錯覺(rubber-hand illusion)[9]，他們將受試者的其中一隻手以擋板遮住，取而代之，出現在受試者眼前的是一隻橡膠手。當受試者將注意力放在橡膠手上時，他們用毛刷同時輕刷受試者真實的手及橡膠手。這時受試者多會有橡膠手就是自己的手的錯覺；一旦用利器戳刺或是鈍器重擊，都會使受試者被驚嚇到或是產生痛覺，而這樣的實驗結果，再次證明了視覺的影響力大於觸覺。rubber-hand illusion 影片連結

有些失去四肢的人仍會覺得失去的四肢還在身體上，並且跟著身體活動，這種想像出的肢體被稱為幻肢。幻肢也可能感到疼痛，稱為幻痛(Phantom Pain)，也是一種視覺和痛覺合併的例子。後來有鏡像療法的出現以幫助這些患者。

鏡像療法(Mirror Therapy)又稱鏡像視覺回饋(Mirror Visual Feedback)，是由 Vilayanur S. Ramachandran 發明，用來治療患有幻肢痛的截肢患者，視覺反過來影響知覺的例子。

  • 幻肢痛(Phantom (Limb) Pain)：又稱幻痛、肢幻覺痛。幻肢是某些失去四肢的人類所產生的一種幻覺，也發生過如牙齒、臉、眼睛等個案案例，這些人感覺失去的四肢或器官物理上仍舊存在在軀幹上，並隨著身體移動。而幻痛為病人在幻肢、幻手或幻指上產生之疼痛感。
  • 鏡像療法的作法：將患者受影響的肢體放入一個「鏡子盒」(mirror box)中，中間有一面鏡子面向患者完整肢體的鏡子，由此讓患者產生具有兩個完整肢體的視覺、心理錯覺。接著，患者看著鏡子並做出動作，看上去就像幻肢也在跟著動，以這種視覺反饋讓患者想像重新獲得了幻肢的控制感，進而使得幻肢不再疼痛。鏡像療法已經從最初治療幻肢痛被延伸應用到治療其他類型的單側疼痛或殘疾，像是中風引起的輕偏癱(Hemi-paresis)。

嗅覺與味覺

研究顯示嗅覺可能是造成大部分食物韻味的原因。嗅覺可以透過以下兩種方式之一影響對味道的感知：

  1. 作為味道的組成部分：此種情況下，嗅覺是味道本身的一部分。
  2. 作為調節力：此種情況下，嗅覺會改變或調整對味道的感知。

一種理論表明，正鼻嗅覺（或透過鼻孔嗅覺）可作為調節力。換句話說，它啟動並告訴你的大腦對你的食物有什麼期望，從而改變對食物的感知味道。所有這些感官輸入都是由大腦同時處理的。來自味蕾和嗅覺感受器的訊息將融合成一種難以區分的體驗。由於這兩種感官體驗交織縝密，鼻後嗅覺被認為是味道的關鍵組成部分。味道的體驗是一種難以描述的感覺。因為它植根於經驗。若有人想瞭解您品嚐的食物的確切味道，他必須曾經吃過類似的食物。這就是為什麼很難將味道的比例分配給嗅覺和味覺的部分原因。科學家從生理學的角度理解這兩種感覺，但味道本質上是一個現象學（即基於直接經驗）問題。 兩種感官的融合創造了一種難以量化的體驗。

最大似然估計假說(Maximum Likelihood Estimation)

此假說推測，當同時有多種感官的訊息輸入且彼此衝突時，大腦會統合以前的經驗，估計可能情境的機率，並選擇相信發生機率最大的狀況。

最常見的例子便是「腹語術」。當耳朵聽見了聲音從一個地方傳來，眼睛卻看見那個人的嘴巴沒在動，倒是手裡的布偶嘴巴一開一闔的，此時大腦對此可能有兩種解釋：

  1. 相信講話的人不開口。
  2. 相信人偶在說話。

我們的經驗告訴我們——人說話得開口，沒有人能講話不開口的。因此大腦只好選擇相信是布偶在說話。

腹語術 YouTube 影片

感官適切性假說(The modality appropriateness hypothesis)

此假說推測，大腦在處理不同種類訊息刺激所形成的衝突時，會選擇以最敏感的感官來詮釋所接收的訊息刺激。

此假說亦可以用來解釋腹語術：我們的耳朵聽到了聲音從一個方向傳來，而那個方向上，有個人嘴沒在動，手上的布偶卻在動嘴，這時，由於人類視覺的定位能力較聽覺精準許多，大腦便做出是布偶在說話的解釋。

另一個著名的實驗是「雙閃爍錯覺」(the double-flash illusion)實驗：實驗者同時讓受試者觀察螢幕上快速閃爍的黑點，並同時撥放「嗶」聲，要受試者判斷螢幕閃過幾個黑點。有兩種情況:

  1. 黑點實際閃爍了一次，「嗶」聲卻有快速的兩下，此時受試者傾向回答看到了兩個黑點閃爍。How Sound Changes Sight - How Many Flashes Do You See?
  2. 黑點實際閃爍了兩次，「嗶」聲卻只有一下，此時受試者傾向回答看到了一個黑點閃爍。

此實驗結果符合大腦會依據最敏感的感官詮釋衝突的感官刺激的假說。在兩次實驗裡，分別是聽覺與視覺感受到了兩次刺激，成為最敏感的感官，因此大腦也據此作出解釋。

感官與情緒[編輯]

在聽音樂或者是觀賞影片時，是否有過這樣的經驗：
突然出現一種無法言喻的欣快感，全身的皮膚像通電了一樣，覺得全身上下一陣輕微的、癢癢麻麻的感受(Paresthesia)，就像是雞皮疙瘩的感覺？
這個現象叫做 Frisson，法文原意是「顫抖」。如前述所言，此種現象一般會透過視覺或聽覺引起，尤其在音樂上被觀察到，雖然確切的刺激可能因人而異，但引發此反應的特點一般都是在樂句中出乎意料的倚音(Appoggiatura；或稱為裝飾音)或轉調(Modulation)，即意料之外的音調。

除了上述的皮膚反應外，也會有瞳孔放大(Mydriasis)的現象，只是一般不易察覺。這樣的反應，和腦中回饋系統(Reward system)還有交感神經系統(Sympathetic nervous system)的作用相關，而這樣的感官現象，一般可以持續數秒鐘，而低溫的房間和較大的音量可以增強這樣的效果。過往的研究則指出，這樣的反應，在情緒方面和類鴉片受器(Opioid Peptide Receptors)相關；另外，也有研究指出，快速變化的音群（不論是在音量、音高等）都可以有效刺激自主神經系統，進而刺激此現象的發生。

失認症(Agnosia)[編輯]

說明 ：[編輯]

失認症是指由大腦受損而導致的認知障礙。病患在沒有感官功能不全、智力衰退、意識不清、注意力不集中的情況下，對傳入的感覺刺激缺乏認識能力。須注意的是，此種辨識障礙並非因感覺缺失(如視野缺損，半側無知覺)、智力退化、意識或注意力的異常，而對該物體不熟悉所引起。

原因 ：[編輯]

失認症的主要病因為顱內腫瘤、腦血管疾病和顱腦外傷等，也可能由中風、癡呆或其他神經系統疾病引起。此外，某些形式的失認症可能是發育障礙的結果。導致失認症的損傷通常發生在大腦的枕葉或頂葉。

類型 ：[編輯]

運動失認、病感失認、統覺性視覺失認、聯想性視覺失認、立體覺失認、聽覺失認、言語失認、自體失認、皮質性色盲、皮性質聾、環境失認、手指失認、形狀失認、聯合性失認、痛覺失認、噪音失認、臉盲、純失讀、語義失認、社會情緒失認、畫片中動作失認、觸覺失認、時間失認、地形定向障礙、視空間認知障礙、視覺失認

1.聯結性失認症[編輯]

顳葉受損的病人，可能無法用視覺辨認物體，但可以透過觸覺或是嗅覺等其他感官辨識眼前的物體，這種失認症稱之為聯結性失認症(Associative agnosia)。

聯結性失認症患者可分別感受複雜物體的各種屬性，並將這些資訊整合認知，完成複雜物體間的匹配任務，亦能將物體的形狀、顏色等正確地描述在紙上；但患者卻不知物體的意義、用途，無法稱呼物體的名稱。這類患者大多數是由於顳下回或枕－顳間聯繫受損而致。此種病症是因視覺及其記憶功能和語言功能之間的功能解體所造成的。

2.臉孔失認症／臉盲症(prosopagnosia，face blindness)[編輯]

介紹 ：[編輯]
臉盲症，即面部識別能力缺乏症(prosopagnosia)。該症狀表現一般分為兩種：
  1. 患者看不清別人的臉
  2. 患者對別人的臉型失去辨認能力

臉盲症患者會認不清別人的樣貌，或對別人的臉型失去辨識能力，其中更包含自己的面孔（自我認知）。英國倫敦國王學院的科學家指出，此病症會使患者甚至連身邊的至親或伴侶都認不出，只能靠對方的其他身體特徵進行辨識。

成因 ：[編輯]
研究顯示[10]，與臉盲症相關聯的大腦區域為梭狀回(fusiform gyrus)的梭狀回面孔區(fusiform face area)，此區域能夠對非臉的視覺形象產生像臉的認知。正常情況下，視覺信息會先經過枕葉的形狀識別，再傳至顳葉的梭狀回進行面部的識別，最後與記憶中的面孔比對，才辨別出目中之人是誰。若梭狀回有所損壞，便會失去辨識人臉的能力。因此臉盲症與智力、記憶力無關。

1.先天性（染色體顯性遺傳）：從生下來就未曾開發識別面部的能力。

2.後天性（頭部受傷、中風等因素）：為枕顳葉損傷引起，相對罕見。

常見形式[編輯]
臉孔失認症症狀解釋
統覺性臉孔失認症
(Apperceptive Prosopagnosia)
喪失將臉部各個元素統合的能力，這是面部辨識過程中的「早期」缺陷，此類病患無法看出兩張照片裡的臉孔是否為同一張臉。
聯想性臉孔失認症
(Associative Prosopagnosia)
喪失連結對一個人的相關認知與其面孔的記憶之能力。此類病患可以從兩張照片中看出是否為同一張臉，雖然熟悉的臉孔並未從記憶中消失，但無法連結眼前的臉孔、他們記憶中所知的臉孔，以及對此人的相關認知。
發展性臉孔失認症
(Developmental Prosopagnosia)
又稱為先天性臉孔失認症，是一種先天的症狀，起因於遺傳因素會選擇性地阻斷臉部的記憶，因此可能在同一個家族中發現多個案例。
目前診斷方法 ：[編輯]

雖然目前尚未有任何測試可以準確診斷一個人是否為臉盲症患者，但可透過多種測試，評估個人的臉孔辨識能力、基本認知能力與視覺功能，前者是臉盲症主要的判斷依據，後者則是檢視出每個人的基本視覺與知覺能力。

典型的測試有四種：

  1. 先記憶多個沒有見過的面孔，再要求病人分辨。
  2. 辨認有名人士的臉孔。
  3. 同時看多張人臉，並找出相似處與差異處。
  4. 觀察人臉，以分辨該人臉的年齡、性別與情緒。
目前治療方法 ：[編輯]

目前對於臉盲的症狀仍無能為力。專家們多半建議病患，先處理由臉盲產生的問題，並公開自己的狀況，盡量讓朋友和家人體諒。現今的患者只能通過記住面孔周邊的細節，如：髮色、髮型、高度等，來輔佐認人。事實上，在反覆記誦之下，大多數輕度臉盲症患者可以成功地辨認部分熟人，目前國外也已經出現成功治療的患者—Oliver Sacks，但其治療過程相當困難、費時。再者，由於患者是利用細節記憶分辨人臉，一旦對方換了髮型或髮色，患者便需要重新記住新線索。重度臉盲症患者的治療成功率低，他們往往只能認出少數幾位自己親近的人，因此仍然存在時間的不確定性、治療效果有限性等缺點。不過，大部分臉盲症患者為輕度症狀，即臉盲不會對他們生活造成顯著的不便，之中有許多人甚至完全不知道自己有臉盲症，只以為自己「對臉的記憶力很差」。

期待超憶症者的研究幫助治癒臉盲症

超憶症，又稱完全記憶，指擁有超常自傳性記憶，能在不刻意選擇記憶的狀況之下，記得自己發生的事情。

在 2006 年，神經生物學家 Elizabeth Parker 在其發表的自傳性超憶症者論文[11]中首次描述此症狀，並總結出以下兩點：

  1. 患者會不正常地花費大量時間思考自己的過去，且具有回憶自己過去特定事件的超常能力。
  2. 患者通常有從個人經歷中摘取超大量細節的能力。

此外，超憶症者對於記憶容貌亦有超乎常人的能力，故科學家期望能從此類病人著手，研究治癒臉盲症的方法。目前研究發現：

  1. 超憶症者連接大腦中間和前部的白質—跟自傳式記憶相關的區域—比常人更強健，且主宰認知控制的腦尾細胞核是正常人的七倍，或許可以從中找出實際治癒臉盲症者的方法，然而較少研究往這方面發展。
  2. 在人的眼球運動研究中發現，看見人臉時，超憶症者的眼睛停留在鼻子的時間較正常人與臉盲症患者久，推測鼻子是我們要認出別人時最重要的辨識容貌資訊部位。

3.純粹失讀症(pure alexia)[編輯]

純粹失讀症(pure alexia)，這類患者通常左側枕葉受損，患者可以辨識臉孔以及自然物體，也可以辨識出個別字母或是字，唯一失常的部分是無法辨識視覺呈現的詞彙或單字。當呈現單詞時，他們會花上數十秒辨識常見單字，當呈現單詞時，他們必須把每個字母逐一念出，字母越多的單字，花費的時間越多(Bub et al.,1989)。

根據葉乃靜，世新大學資訊傳播學系教授的《失讀症學生的學習經驗研究設計》指出，失讀症患者並不是因為智商低或不認真而導致學習困難，而是因為腦神經結構和功能的不同，使得他們無法用一般人的學習方式學習，而必須使用失讀症學生的學習經驗研究設計不同的學習方式。

常見協助失讀症患者的方法如下： 1、採用輔具:例如圖片、字卡、有聲書或非視覺桌面存取系統，協助患者閱讀和使用電腦。 2、採用閱讀策略:將字與圖像、實物建立連結，以及將造字的邏輯和脈胳 引入，提升字的意思，以幫助閱讀。 3、採用較大字級，和較高的行距，降低視覺干擾。 4、使用尺壓住後排文字，或以筆將讀完的行首畫點標記，以避免跳行。

4.顏色失認症（color agnosia）[編輯]

顏色失認症是視覺是視覺失認症的一種，具體指患者不能對所見的顏色命名，同時也不能根據人的口頭提示的顏色，指出相應的顏色的物體，在顏色失認症中，根據腦損傷的部位的不同，還可以分為全色盲性失認症、顏色命名性失認症、特殊顏色失語症。

顏色失認症症狀解釋
全色盲性失認症無法認知物體的顏色，只能把五光十色的外部世界看為黑白或灰色的世界。而該類型顏色失認症主要是由於雙側或單側的大腦皮層枕區腹內側(包括舌回(Lingual gyrus)和梭狀回(Fusiform gyrus))，大致上相當於大腦 V4 區視覺皮層損傷所致。
顏色命名性失認症實際上是一種失語症，患者對五光十色的物體形成知覺，能按要求把兩個相同顏色的物體匹配起來，但卻說不出顏色的性質與名稱，因而常求助於一些迂迴的說法如「草的顏色」代表綠顏色，「血的顏色」代表紅色。這類患者大多是由於左顳葉或左額葉皮層語言區，或視覺或語言區皮層之間的聯繫受損所致。
特殊顏色失語症與顏色命名性失認症十分相似，其差異在於此類患者不僅喪失顏色知覺和語言功能之間的聯繫，而且關於顏色的聽覺表象能力也喪失，可能是由於大腦 V4 視覺皮層更廣泛的損傷所致 。

失實症(derealization，DR)[編輯]

失實症是一種人格解體的典型症狀，患者對外部世界的認知會發生改變，讓患者覺得周圍環境變得奇怪、不真實。其他症狀還包含感覺環境不自然、缺乏感情性色彩和深度等。

失實症的感覺可以被想像成是外在世界被非實質的物質分隔。患者可能會抱怨他們眼中看到的事物缺乏生動性和感情性色彩，對親人感情的反應可能會大大減少，經常對新事物有既視感或對舊事物有陌生感，而這種感知異常可能還延伸到聽覺，味覺和嗅覺。

原因[編輯]

失實症是一種許多疾病的解離症狀，如精神病和神經疾病，而不是一個獨立的疾病。這也是急性藥物中毒、睡眠不足和嚴重壓力的短暫副作用。慢性失實的原因可能是大腦枕葉、顳葉功能障礙。在人群中這些症狀是常見的，患病率高達 5％。

失實症可能伴隨神經癲癇、偏頭痛、輕度腦部外傷。與感知不足、降低情緒反應看事物與失實症有相同處。這表明知覺情感上的豐富的過程中的中斷，這種在經歷感知的性質上變化可能導致認為不真實或脫落的回報。

許多科學研究對「經歷過極端創傷和/或患有創傷後應激障礙(PTSD)的人中反復出現或慢性失實症」的情況進行了密切的探討，其結果表明這兩種疾病之間有很強的聯繫。與普通人相比，創傷後應激患者報告反復出現失實症的比例過高（佔所有患者的 30%，普通人只占約 2%），那些在童年經歷創傷的人尤其明顯。不同的心理學家提出了許多可能性來幫助解釋這些發現，其中最被廣為接受的是，經歷創傷會導致患者與周圍環境和感知保持距離，目的是與創傷和創傷的情緒反應保持距離。這可能是一種有意的應對機制，也可能是一種非自願的、反射性的反應。

如何減緩症狀[編輯]

  • 觸摸溫暖或寒冷的東西，專注於它的溫度。
  • 捏捏自己，感受自己是多麼真實。
  • 數房間裡的東西，辨識它們是什麼。
  • 盡可能的使用感官。

時空距離相互影響的效應：托效應（Tau effect）和卡帕效應（Kappa effect）[編輯]

托效應是一種空間感知錯覺，這個效應反應的是時間距離對空間知覺的影響。當觀察者判斷刺激序列中連續刺激之間的距離時，就可能出現這種錯覺。當從一個刺激到下一個刺激的距離相等，並且所經過的時間也相等，受試者傾向於能正確地判斷距離相等。然而，如果距離相等，但所經過的時間不相等的，那麼受試者往往會誤判具有較短時間間隔的刺激也具有較短的空間間隔。

以下是一個例子：在受試者的手臂上連續觸碰三個位置，並讓其判斷前兩個點之間的距離和後兩個點之間的距離何者較長。許多人的判斷都會受到時間距離的影響，假如前兩個點間隔 1 秒，後兩個點間隔 2 秒，實際上前兩個點的距離比後兩個點的距離長，但大部分人會感覺後兩個點的距離較長。

T effect.png

和托效應相反，卡帕效應（Kappa effect）反應的是空間距離對時間知覺的影響。當觀察者判斷在不同位置順序施加的感覺刺激之間經過的時間時，可能會出現這種錯覺。在感知一系列連續刺激時，若刺激之間的距離足夠大，受試者傾向於高估兩個連續刺激之間經過的時間，而當距離足夠小時，則低估經過的時間。

例子：下圖中的三個燈泡，依序從右至左亮，皆間隔 1 秒，但人們會認為左邊的兩個燈泡相繼亮的時距比右邊兩個燈泡來得長。

K effect.png

感覺與知覺的本土心理學研究與應用[編輯]

高尚仁教授和他的書法心理學研究[編輯]

高尚仁，台灣大學文學士，威斯康辛大學心理學博士。退休前曾為香港大學心理學系講座教授及系主任，台灣輔仁大學焯照心理學講座教授，其致力於書法認知心理學及書法心理治療的研究，聞名國際，著有《書法藝術心理學》和《書法心理治療》，成為書法心理學的開山祖師，實乃本土化知覺心理學應用研究方面的重要案例。

高尚仁認為漢字書法書寫行為包含人的身體機能和認知活動的全過程。這是由於中國毛筆書寫包含一個對字元元素的視覺空間結構化的過程，而漢字在一個可細分的正方形裡可分別完成其筆觸、構形、間距和構架，故書寫中其運動控制和毛筆操控是因字形而異的。這在一個動態的書寫過程中，便形成一個由心、身和字交織而成的整體。此外，漢字書寫風格的變化，反映了漢字的獨特形狀和筆劃構成。不同書法風格和字形形式下書寫的漢字將導致書寫者不同的行為反應。

在臨床的實用上，高尚仁教授以中土書法治療的系統方法，運用科學研究，關注書法對身心健康的影響，與當今主流醫學的治療方法，實證地做了對照，其中包括：

  • 生物反饋
  • 針灸
  • 藥物
  • 靜坐
  • 肌肉放鬆訓練

在練習書法時，人的呼吸、血壓、心跳，都會發生變化。高尚仁的研究發現，書法具有調節穩定情緒、集中注意力、啟動認知，加強知覺敏感性等作用。在心理治療中，書法可用於多動症兒童、精神病人、孤獨症、老年癡呆等。例如：

  • 以直線幾何形為主的隸書、楷書有改善認知的功能
  • 以曲線整體為主的行書、草書，則在情緒調節方面功能更強。

書法書寫由於種種知覺上、注意上、思維和情緒活動上的全面動態和積極微啟作用，使得書寫者在毛筆書寫過程中，產生了高度的注意，思維敏捷，反應加快和認知能量增強等等正面的效果。

高尚仁以上述為研究契機，實證地研究漢字書法認知心理學及其對行為健康的影響，更開拓應用於心理治療，在香港和台灣培養了一批中土書法心理學異軍，開創先河，其書法心理治療系統更獲得歐盟、美國和中國等多國專利，是相當成功的本土化知覺心理學研究實踐。  

高尚仁[4]的發現:漢字幾何對於視覺認知的影響[編輯]

高尚仁的研究，發現漢字不同的幾何特徵可能影響書寫者的結果。為了驗證不同漢字的視覺屬性是否會影響漢字的拼寫過程，高尚仁團隊設計了兩項實驗。在第一項實驗中，假設漢字的視覺屬性可以促進文字的拼寫過程。「視覺-空間」的屬性分為線性，平行性，封閉性及對稱性等四種；實驗對象為四年級學生。結果顯示，具有較多「視覺─空間」屬性的漢字比具有較少「視覺─空間」屬性的中國文字，能更快建立視覺認知且產生較少錯誤；文字中「視覺─空間」屬性的數量與實驗對象的認知反應時間成負相關。

結論：漢字幾何特性的多寡會直接影響人的感知及認知過程。

第二項實驗，比較「外型接近正方形」和「外型接近長方形」兩組中文字在視覺認知過程中的不同。研究發現受測者對「外型接近正方形的文字」做出反應所花費的時間短。另一項實驗研究漢字中筆畫連結的角度大小是否會影響認知過程，結果顯示大學生對於較小角度的字有更好的認知能力。

比較閱讀漢字和閱讀漢語拼音字時大腦皮層的功能位置:

透過功能性核磁共振造影（fMRI）技術，高尚仁團隊發現：雖然有些時候閱讀漢字和閱讀漢語拼音激活相同的皮層區域，但對於同樣聲音的字，閱讀漢字比閱讀漢語拼音需要激活更多皮層區域。兩種不同的文字符號，由於其型態和複雜程度不同，所激活的皮層區域因而有所差異。

上述這些實驗結果為高尚仁所提出書法具有激活及促進認知功能的假設，提供了有力的證據。

最新研究[編輯]

邦納症候群(Charles Bonnet Syndrome)[編輯]

邦納症候群(Charles Bonnet Syndrome)也就是俗稱的幻覺。在以前的認知中，我們對於幻覺的了解，都假定它是腦部的神經受損，導致神經異常而看到幻覺。但在 1760 年發現[12]，部分患者在看到幻覺時是有知覺與意識的，代表他們其實是知道自己所看到的景象都只是幻覺而已，這些案例就大大地打破了先前對於幻覺的假設。因為若受損的區域為前額葉，那麼對於能意識到自己是在看幻覺的現象就不會產生，這群患者也沒有服用任何神經相關的藥，或罹患思覺失調症等精神疾病。這類患者的症狀稱為邦納症候群(Charles Bonnet Syndrome)。
這類的患者在視覺上都有缺陷，呈現出幾乎全盲的狀態，但是他們都有一個先決條件——必須曾經有過完整的視覺。這類的患者在 fMRI 的掃描下可發現。在看到幻覺時，只有負責視覺區域的腦區處於活躍的狀態。 然而負責「想像」的腦區不會有任何活躍的表現。這個發現再次驗證了幻覺的產生不一定只發生在「想像」的腦區，然而這並不能全盤否定所有的幻覺都是發生在相關的知覺區域，依然很有可能是案列的特殊性而已。 [13]。

  • 知覺的補償系統
處理知覺時，通常腦區都會利用周圍環境的資訊來進行整合處理，讓我們感受到比較完善的世界。以眼睛為例，因眼睛的一部分區域沒有感光細胞的存在，所以外界一部分的光是無法被我們觀測的。大腦會對於我們接受到的資訊作為整合處理，將看不到的區域進行「補償」，讓我們能「看」得比較完整。然而大腦並非時刻都在進行正確的補償，偶爾也會發生小錯誤。
雖然我們會突然感到怪異，但還是會視而不見。如閉上眼睛後，仍看得到有影像的產生即為大腦的補償效果。只是視覺提供的資訊太少，就漸漸的補償不到，逐漸失去視覺——看不見。所以大腦在沒有視覺資訊的進入時，還是能利用補償效果來產生視覺，這就是邦納症候群可能產生的原因。
而除了視覺外，嗅覺與聽覺都有相同的案例。其他感官從實驗中觀察到的結果也與視覺相同，都只有相關區域的腦區有活躍的現象，前額葉並沒有明顯的活躍。
  • 藥物作用下產生的異常
服用治療精神疾病的藥物如LSD與Psilocybin時，其副作用會讓服用者產生幻覺，如他們會把所看到的乾物體看成濕的、看到東西在呼吸等，若服用劑量高一點的話就會看到所有東西都在熔化，然後變成不規則形狀。這些藥物會作用在整個大腦皮質的神經細胞，所以所有的感官區域都會受到影響、發生異常，進而產生幻覺。

服用抗精神藥物，還可能會產生以下幾種副作用，如

  • 「急性肌肉失張」（一種持續存在的肌肉痙攣，通常發生於軀幹、頭部、脖子，不由自主地扭曲身體）
  • 「帕金森氏症狀(Parkinson's disease)」（肢體僵硬、動作緩慢、小碎步行走、顫抖、面無表情）
  • 「遲發性異動症」（長期服藥後可能會發生嘴與舌頭扭曲怪異鬼臉、肢體與手指的不規則移動）等。

這些藥會結合到血清素（一種神經傳導物質）的受體上，影響神經細胞的訊息傳遞，導致神經訊號受到干擾。目前科學家對於血清素的作用機制尚未十分了解，只知道在某些疾病中，如思覺失調(schizophrenia)的患者腦中的血清素的含量很高，而抗血清素的藥物能降低產生異常的現象（透過與血清素競爭與其受體結合）。目前確定的是，血清素對於神經的訊號整合有一定程度的影響。

人造眼(Artificial eye)的發展[編輯]

市售的人造眼，其感光器數量少，無法模擬人類眼睛，亦即需要再以電線連接外部電源，並經由一副眼鏡接收和處理影像，導致成像質素很低。由於人造眼感光器在人工視網膜的密度，比人類視網膜中的感光細胞更大，故人其對光線的反應速度、影像解析度都較人眼高，且可視的光波長範圍達 300nm 至 800nm(人眼可視範圍 380nm 至 750nm)，甚至能看見部分紅外線，達到夜視效果。

人造眼的運作原理是以太陽能電池中的電化學反應，模擬人類視網膜中的感光細胞，且人造視網膜上的每個感光器都能像奈米太陽能電池般運作。其中，液態金屬線是為了模擬人類眼球後方的神經線，離子液體則負責模擬眼球中的玻璃狀液，作為電極以傳導神經訊號。經過進一步改良，電化眼可成為能自我供電的圖像感應器，如此一來，用作人造眼科義體時，無需依靠外部電源或電路，使其更為方便應用。平均而言，成年人每三到五年可能就需要更換一副新的人造眼，但對於年幼的孩子，情況就大不相同，新生兒每四到六週可能需要一個新的擴張器或構象器。

嗅覺[編輯]

人類的嗅覺能識別和記住大約 10～1000 種不同氣味，然而人體內的嗅覺受體卻僅約 400 餘種，藉由活化不同的受體組合，可辨別特定的氣味。研究發現每個嗅覺受體細胞都表達一個且只有一個氣味受體基因，因此嗅覺受體細胞的類型與氣味受體一樣多。而大多數「氣味」由多個氣味分子組成，每個氣味分子啟動幾個氣味受體。這形成了一串組合代碼形成「氣味圖案」，可以想像成馬賽克中的顏色那樣。這也是我們識別和形成大約 10000 種不同氣味的記憶的能力的基礎。

  • 嗅覺與記憶
2004 年，美國科學家理查·阿克塞爾(Richard Axel)和琳達·巴克(Linda Brown Buck)發表了有關「氣味受體和嗅覺系統的組織」的論文並獲得該年的諾貝爾醫學獎。這兩位科學家發現，嗅覺是一種感受化學刺激的能力，是五感官之中唯一不經過視丘，而是穿過嗅球(olfactory bulb)直接將神經刺激傳入大腦中負責許多情感和本能反應的腺體。路徑如下：
組成各種「氣味」的化學粒子進入鼻腔 → 通道 → 大腦的嗅球處理轉換為大腦可讀的形式 → 腦細胞帶 → 負責處理情緒的杏仁核 → 相鄰負責學習和記憶形成的海馬體。

由此可知嗅覺可以直接透過大腦邊緣系統，刺激杏仁核與海馬迴，影響我們的情緒、記憶、荷爾蒙、中樞神經，也說明了氣味會對人類的生理與心理產生作用。我們自從出生以來，就不斷記憶各種氣味，並將環境中的味道陸續建構成豐富的氣味資料庫。

儘管氣味帶來的回憶總是伴隨著情緒性感受，但也有些時候，記憶永遠不會浮現。由於嗅覺的特殊路徑，當一個人聞到與過去有意義事件相關的氣味，會先產生情感反應，然後才可能產生記憶，而後者的浮現與否與當下情境差異有關。另外，如果一個人不斷聞到一種氣味，這種氣味也將從特定的記憶「解脫」出來，失去帶回該段記憶的能力。反過來，如果某種氣味與過去發生的事有關，但你再也沒有聞過這種氣味，則這些記憶可能就永遠埋在腦海深處，想也想不起來。除此以外，由於每次回憶，記憶都可能重寫，帶回的記憶也不一定準確。但因這些記憶會引起強烈情感聯繫，所以依靠氣味記住事物的人往往傾向相信這些記憶的真實性。
  • 普魯斯特現象(Proust Phenomenon)
解釋 : 表示喚起早年回憶的嗅覺能力。
起源 : 在法國知名文學大師普魯斯特的代表作《追憶逝水年華》中描述到，主人公因為啜了一口母親為他準備、摻著瑪德蓮蛋糕碎屑的熱茶，因而觸動他在貢布雷度過童年時光的記憶。
實際應用: 「嗅覺行銷」，當我們接觸到「良好的味道」時，我們的大腦也會產生出良好的回憶，當某天再次聞到相同的味道時，由於曾經記憶過，大腦就會立刻勾起對於這個味道的回憶。嗅覺行銷便是看準了這一點，利用專屬於品牌、產品的味道，讓人產生情緒連結。
  • 費洛蒙(pheromone)
費洛蒙也稱外激素，指個體分泌到體外，被同物種的其他個體通過嗅覺器官察覺，從而影響牠們的行為、情緒、心理或生理機制的物質。具有通訊功能（特定物種利用其來發出性接納、危險、領域界限及食物來源等訊號），幾乎所有動物都具備費洛蒙。
費洛蒙分類[編輯]
依名稱分類
費洛蒙特色
警報費洛蒙(alarm pheromones)能引發進攻或逃跑等行為。值得注意的是，費洛蒙也存在於植物中。當動物在吃它們時，這些植物會分泌警戒費洛蒙使相鄰的植物產生單寧酸，而單寧酸會使動物覺得植物的口感變差。
追蹤費洛蒙(trail pheromones)在行動時分泌化學物質，讓同伴作為方向的指引，通常屬於短效性。普遍存在於具有社會性的群居昆蟲中。
性費洛蒙(sex pheromones)傳遞了雌性動物是否進入了適合繁衍的發情狀態訊息。
聚集費洛蒙(aggregation pheromones)抵禦掠食者、求偶、或是利用數量上的優勢成功突破宿主的防禦。吸引同種昆蟲長時間聚集，使昆蟲群聚在食物所在地、繁殖場所、越冬地點。
空間費洛蒙(dispersing pheromones)通知同伴區域密度過高，可調節生物群體之密度，以避免資源不足。
死亡費洛蒙(necromone)可使同伴查覺到牠們的死亡，並將牠們的屍體清除、分泌物質以封住屍體或單純遠離屍體。
安慰性費洛蒙(appeasing pheromone)對成體和幼體都具有安撫作用，並有助於個體與母親建立情感聯繫。
奈氏腺費洛蒙(Nasonov pheromone)一種蜜蜂信息素，有吸引工蜂的效果，通常是由工蜂釋放以引導出外覓食的同伴回巢。
蜂后費洛蒙(queen substance、royal pheromone)由蜂后分泌，影響到蜂群的行為，包括蜂巢維護、蜂擁、交配，甚至於工蜂的卵巢發育。
依作用機制分類
名字描述
釋放體費洛蒙(releaser pheromones)使接收者產生行為變化的費洛蒙，通常是警戒費洛蒙，也有些性費洛蒙屬於此類。例如有些物種會利用誘引效果強大的化學分子來吸引兩英里以上的求偶對象。一般來說，這種類別的費洛蒙會誘發立即的反應，效果也會消失的很快。例如兔子媽媽的乳腺所分泌的費洛蒙會立刻誘發兔寶寶的吸乳行為。
阿洛蒙(allomone)誘導的是較緩慢、延遲的生理反應。李波特氏效應(Lee-Boot effect)與麥克林塔克現象(McClintock effect)是典型的例子，當一群雌鼠聚集在一起生活而沒有雄鼠存在時，牠們會釋放影響彼此月經週期的費洛蒙。
易混淆物質
名字釋放者接受者例
開洛蒙(kairomone)不利有利由獵物釋放並可被掠食者偵測的。
阿洛蒙(allomone)有利不利如植物所釋放以抵抗昆蟲的化學物質。
新洛蒙(synomone)有利有利如蘭花釋放新洛蒙吸引雄性果蠅授粉同時刺激其性費洛蒙分泌。
費洛蒙相關效應與現象[編輯]
  • 李波特氏效應(Lee-Boot effect)
當一群雌鼠聚集在一起生活而沒有雄鼠存在時，牠們會釋放影響彼此月經週期的費洛蒙。
  • 麥克林塔克現象(McClintock effect)
1971 年，瑪莎·邁克林塔克(Martha McClintock)發表於《 自然 》(nature)期刊的研究顯示[14]，長期居住在同一空間的女性會因為費洛蒙化學訊號的影響而產生月經同步的現象，在此之後關於費洛蒙的研究才逐漸興盛。
  • 社交花蝴蝶(Social Butterfly)
根據一份刊登在《類固醇生物化學與分子生物學》雜誌的文章[15]指出：實驗顯示，年輕女性不自覺地暴露在含有費洛蒙特質 5-alpha-16-androten-3-alpha-01 的環境之下，一個晚上後，其社交行為會受到影響，並且與異性的互動會變得較為活躍，這種費洛蒙可能使女性感覺與異性相處較為自在，造成彼此較易相互吸引，這即是「社交花蝴蝶」現象。

生活應用[編輯]

視覺[編輯]

飛蚊症[編輯]

飛蚊症(Floater), 正式名稱為玻璃體混沌或玻璃體浮游物。是因進入眼睛的光線將漂浮在玻璃體內的雜質投射至視網膜上，而產生視野中無法揮除的干擾。這些雜質在玻璃體中具有不規則形狀、濃稠度、折射率和能動性，並且通常都是以透明的型態呈現。飛蚊症不屬於視覺假象而是屬於內視現象。而這些浮游物因為是漂浮在玻璃體當中且隨著眼球的轉動而移動，如同蚊子在眼前飛舞，故稱為「飛蚊症」。

症狀 玻璃體是填充整個眼睛的膠狀物質，當玻璃體不再能夠填充眼睛時，浮游物則會懸浮於玻璃體原本所屬的空間中，因此這些浮游物會跟隨著眼球的移動而移動。而且浮游物懸浮於玻璃體中而無法被非侵入式治療的方式消除，這些物體會一直在視野中持續的被看到。人的玻璃體通常都會隨時間退化，30歲以後飛蚊症是很尋常的老化現象，而原先飛蚊症患者大多是老年人，但近年來由於用眼過度的原因，越來越多的年輕人也會早早患上了飛蚊症。

成因：[編輯]

玻璃體萎縮 飛蚊症最常見的原因為玻璃體萎縮。玻璃體為膠狀物質，是由99%的水和1%的固態物質所組成。而固態物質的部分是膠原蛋白和透明質酸所組成的網絡，後者可以攜帶水分子。當人開始老化，膠原蛋白供給會逐漸不足，玻璃體會崩解成纖維狀而成為玻璃體內雜質，引發玻璃體混濁。

後部玻璃體剝離與視網膜剝離 玻璃體中由膠原蛋白和透明質酸所構成的網絡解聚合作用會使透明質酸釋放它所包含的水分子，因而液化膠狀物質，這也就是一般所稱的玻璃體液化。當玻璃體液化到某一種程度後，液化的玻璃體就會失去支撐並且它的結構會萎縮，最後會導致後部玻璃體剝離，後部的玻璃體膜會從視網膜剝離。而部分的視網膜有可能會被脫離的玻璃體拉扯下來，而導致視網膜剝離。導致流出血液到玻璃體中，病患會看到突然出現的無數小黑點在整個視野中移動。

夜盲症(night blindness 或 nyctalopia)[編輯]

夜盲症指在黑暗中或光線微弱處無法看清物體的病症總稱，特徵為視網膜周邊退化，導致夜間視力顯著衰退。夜盲症依據成因和形態可大致分為三種，簡介圖表如下：

種類成因內容舉例治療
先天遺傳型NYX 基因突變隨年齡逐漸加重，甚至有失明的危險性色素性視網膜炎目前無法根治，僅能減緩視力退化
後天疾病型糖尿病（多數）

肝、膽、胰功能疾病（少數）

感光細胞萎縮壞死，造成視力退化糖尿病視網膜病變控制血糖，減少視網膜病變發生率
後天暫時型飲食缺乏維生素 A暫時性症狀，不及時治療仍可能造成角膜乾燥萎縮，最終導致全盲直接攝取含維生素 A 或胡蘿蔔素的食物
  • 先天遺傳型

由於 NYX 基因的突變導致先天遺傳型夜盲症。突變等位基因會製造出有缺陷的蛋白質，導致視桿細胞發育不良，感光能力減弱，光訊號難以被接收，因此在光線較微弱的情況下無法正常發出訊號。此類患者夜間視力衰退的狀況會隨年齡逐漸加重，甚至有失明的危險性。色素性視網膜炎(retinitis pigmentosa)即為一種先天性夜盲症，患者在疾病早期，周邊視力會受損，夜間視力下降，直到疾病後期，日間視力亦下降，且視野僅剩中央部分。對於先天遺傳型的夜盲症，目前尚無有效療法，但能透過避免紫外光照射、增加攝取抗氧化食物(維生素 A、維生素 C、維生素 E、胡蘿蔔、蔬果類等)來減緩視力的退化。

  • 後天疾病型

糖尿病為後天型夜盲症最常見的主因之一。由於糖尿病會阻礙眼睛周圍的血液循環，當養分難以由血液輸送到視網膜時，視網膜上的感光細胞便會萎縮壞死，造成視力退化。預防此病狀僅能盡量將血糖控制在一定範圍，減少視網膜病變發生率。除了糖尿病以外，由於肝、膽、胰功能疾病會阻止脂溶性維他命(A、D、E、K)的吸收，因此相關疾病也會導致後天型夜盲症。

  • 後天暫時型

因節食、偏食等因素，使得飲食缺乏維生素 A，進而導致的暫時性的夜盲症。由於視桿細胞中含有視紫質(rhodopsin)，其合成需要維生素 A 在體內轉變為 11-順式視黃醛，若維生素 A 攝取不足，就會導致視桿細胞異常而感光能力下降。此類患者可透過直接攝取含維生素 A 的魚肝油與奶製品等補充不足的維生素，另外由於人體可將胡蘿蔔素轉換成維生素 A，因此亦可攝取含胡蘿蔔素的蔬菜水果來補充。

色盲症(Color blindness)[編輯]

定義

色盲(color blindness)，又稱色覺辨認障礙(color vision dificiency)，指看見顏色及辨別顏色的能力減退的狀況。色盲有可能造成學習困難，購買水果、挑選衣物、辨識交通號誌等日常行為也都可能受到影響。雖然大多數患者的狀況並不嚴重，多半患者可以適應，但全色盲的患者有也可能出現視敏度(visual acuity)下降及畏光的問題。

而色盲和色弱的差別在於色弱類別有多種類別，其中最普遍的是紅綠色弱，而黃藍色弱則比較罕見。如果患者完全沒有分辨顏色的能力，並將不同顏色看為只有深淺之分的單一顏色，則稱為色盲。

發現者

色盲症的首位發現者為英國化學家約翰·道爾頓(John Dalton)，在發現自己是色盲者後，道爾頓於 1798 年出版了第一部論述此問題的科學專著《關於色彩視覺的離奇事實》。因為道爾頓的發現與研究，故色盲症也常被稱為「道爾頓症」。

起源與病因

視網膜上視錐細胞有三種，分別為感應紅光、綠光、藍光的視覺感受細胞。若三原色其中一種顏色辨色能力減弱，稱該色色弱；若三原色中其中一種顏色不能辨識，則稱二色視；若三原色都不能看見，則為全色盲。而根據其造成色盲原因，可分為以下兩種：
  1. 先天性色盲：發生原因為視錐細胞發育不良，由於視錐細胞的遺傳是根據 X 染色體而定，故男性發生機率較高；人類紅綠錐細胞色素基因位於 X 染色體上，為一種性聯遺傳，而藍錐細胞色素基因位在第七號染色體上。
  2. 後天性色盲：發生原因可能與視網膜、視神經病變有關，如外傷、青光眼、黃斑部病變。

發生機率

全球約有 4%-8% 的男性患有色盲，女性則約有 0.2%-0.5%，兩者相差 15 倍以上。造成此巨大差異的主因是先天性色盲為性聯遺傳：人類感光細胞的基因是伴 X 染色體隱性遺傳，男性性染色體為 XY，而女性性染色體為 XX，因此患有色盲的母親必然會將色盲基因遺傳給兒子，讓男性罹患色盲的機率增加。此外，相較於非洲人、亞洲人，白種人患有紅綠色盲的比例高出接近一倍。

色盲分類

色盲根據其症狀表現，可分為以下幾類：
  1. 紅綠色盲(red-green color blindness)：臨床上將紅色盲與綠色盲統稱為紅綠色盲，是三者中發生率最高的一類，亦是最常見的人類性聯遺傳疾病，且不容易被發現。紅綠色盲的患者會將紅、橙、黃色都看成黃色，較偏藍紫的顏色均視為藍色，對綠色則非常不敏感，只看得到為黑灰白色。檢驗是否為先天性紅綠色盲的方法有：聚合酶鏈鎖反應(Polymerase Chain Reaction， PCR)、限制酵素(Restriction enzyme)切割以及定序分析。
  2. 藍黃色盲(blue-yellow color blindness)：又稱為第三色盲，藍黃色盲包括藍色盲和藍色弱，其患者難以辨認藍色和黃色，但可辨認紅、綠色，佔色盲中的極少數。
  3. 全色盲(achromatopsia/total color blindness)：其生理特徵是視椎細胞缺少或無作用，導致視覺缺失，僅能依靠視桿細胞感受影像光線的強弱。與夜盲症相反，全色盲患者通常喜暗、畏光，其視覺所見的景像只有灰階的色階分布，且眼睛對於亮度非常敏感，在白天的室外需戴上深色的太陽眼鏡保護眼睛。在美國，大約每 33000 個人中會有 1 人患有全色盲。
  4. 部分色弱：有紅色弱、綠色弱和藍黃色弱等。其中，紅綠色弱較常見，其患者對紅、綠色感受力差，照明不良時，其辨色能力近於紅綠色盲；但物質色深、鮮明且照明度佳時，其辨色能力接近正常。
  5. 全色反：稱為三原色盲，患者所看到的所有顏色會與現實世界的景象完全相反，為一種嚴重的視覺障礙。

色盲檢查

多數先天性色盲患者，無法察覺自己的病症。以下的檢查方法能協助確定色盲及色弱：
  1. 石原氏色盲測試：石原氏色盲測試是一種檢測色覺障礙的方法，得名於它的發明者，日本東京帝國大學教授石原忍。最早發表於1917年，其中測試圖包含一系列彩色圓盤，稱「石原盤」，圓盤內佈滿多種顏色與不同大小的原點。其中一部分原點以色盲者不易區分的顏色組成數字，若為色覺正常者，很容易分辨出這些數字，而色盲患者則無法分辨或辨認錯誤。
  2. 色線束試驗：將顏色及深淺皆不同的毛線混在一起，被檢驗者須挑出與標準線束相同的線束。然而，此方法較為費時，且不能精準定量。
  3. 顏色混合測定器：根據紅加綠產生黃色之原理所設計之儀器，此方法可用以判定紅綠色覺異常，能定性與定量。
  4. 眼電圖：眼電圖是測量在視網膜色素上皮和光感受器細胞之間存在的視網膜靜電位。根據在明、暗適應條件下視網膜靜止電位的變化，可反映光感受器細胞的光化學反應和視網膜外層的功能狀況，也可用於測定眼球位置及眼球運動的生理變化。


色盲者的社會生活

  • 工作
色盲患者不適宜從事美術、紡織、印染、化工和醫學等須具備敏感色覺的工作。而在國防軍事領域，由於空軍必須能夠辨別各種顏色的信號，因此在選兵時，色覺檢查也被列為重要的檢查項目之一。
  • 生活
色盲患者於汽、機車駕駛上有所限制，如《道路交通安全規則》第 64 條規定，考取駕駛執照者必須通過醫院的辨色力檢查，證明具有辨識紅色、黃色及綠色的能力。
另外，在地圖的製作上，常常沒有考慮到色弱的問題，造成色弱患者無法辨識區塊與區塊間的差別，例如地鐵路線圖、捷運路線圖，地鐵公司應將色弱友好環境的建置考慮進去，除了對於路線排定顏色，也應該列出路線編號／站名編號等等。
  • 改善
  1. 色盲眼鏡：採用補色原理，可選擇性移除光線中造成重疊的特定波長，補充不足的光線，使進入眼睛的紅綠藍三原色比例趨於正常，產生更準確的顏色知覺，讓大腦分辨出原本無法辨識的顏色波長。
  2. 疾病改善：由於後天色覺障礙造成的原因，主要是由眼部／大腦視覺中樞疾病，像是屈光間質異常、光感受器細胞異常、視覺中樞異常等等方面造成，故只要治癒原發疾病，即可改善視覺異常

色盲的治療

遺傳性色細胞疾病尚無治癒方法，但是隨著時間的流逝，大多數人能習慣並學會忍受它。父母能以下列方式幫助自己的孩子解決生活上的困擾：
1.告訴您的孩子所在的學校，他或她很難識別顏色，以便可以相應地調整教材。
2.向朋友或家人尋求幫助，在飯廳或雜貨店中尋求幫助，或者在選擇合適的衣服顏色組合等方面幫助穿衣。
3.在家裡安裝優質的照明設備，以幫助受影響的人更好地識別顏色。
4.了解如何使用新技術，計算機和其他電子設備通常允許您更改顯示設置，以使文本或圖像更容易被色盲使用，或者移動電話有各種智能應用程序可以識別各種顏色。
5.嘗試特殊的色盲眼鏡，市場上有一些眼鏡可以幫助色盲人們區分紅色和綠色，儘管它們比較昂貴，但它們可以幫助某些有色盲的人，因為它們會增加色飽和度並使識別它們更加容易，購買此類眼鏡之前，請先諮詢眼科醫生。
色盲症
摘要項目說明文字
定義看見顏色及辨別顏色的能力減退的狀況。
發現者英國化學家約翰·道爾頓(John Dalton)
起源感應紅光、綠光、藍光的三種視覺感受細胞。依有幾種顏色辨色能力減弱或無法辨識，稱該色色弱、二色視、全色盲。
病因先天性色盲、後天性色盲
發生機率男性約有 4%-8%、女性約有 0.2%-0.5%；白種人患有紅綠色盲的比例高出接近一倍。
色盲分類紅綠色盲(red-green color blindness)、藍黃色盲(blue-yellow color blindness)、全色盲(achromatopsia/total color blindness)、部分色弱、三原色盲
色盲檢查石原氏色盲測試、色線束試驗、顏色混合測定器、眼電圖
改善色盲眼鏡、疾病改善

動物色盲研究

  • 猴子色盲的研究

經研究者發現，約 130 種新世界猴中（除了夜猴屬和吼猴屬之外）多數具有色盲，舊世界的靈長類動物（包括智人）大多能看見人類看見的全部色彩。 研究者推論之所以在新世界猴中多數具有色盲的性狀，是經過適應性演化的結果。

色盲於人類祖先來說為不利條件（無法分辨果實熟成與否、有毒動物的警告色等），然而研究提出假說推測色盲對新世界猴為有利條件，使其能夠屏除色彩訊號的干擾而專注於形體質地，較有機會能躲避隨環境色彩「擬態」的獵食者。且具高敏感三色視覺的生物在低光環境時其視覺功能下降差距過大會形成劣勢，具有色盲的生物體，環境光的條件優劣對其視力造成的影響相對較小，為其生存的一大優勢[16]。

  • 治癒松鼠猴的先天性色盲

在 2009 年時，華盛頓大學(University of Washington)的 Neitz 教授的研究團隊成功治好了 2 隻天生色盲的猴子，他們找來 2 隻成年的松鼠猴，分別取名為 Sam 和 Dalton。這種雄性的松鼠猴天生缺乏某種基因，跟人類的紅綠色盲一樣無法區分紅綠色。研究人員利用病毒，將負責製造 L-opsin 感色蛋白的基因注入猴子體內，如此當猴子的眼睛接受到不同波長的光刺激時，會產生 3 種感色蛋白(包括 L-opsin 感色蛋白)，從而能感知到顏色。之後研究人員讓 Sam 和 Dalton 在灰色的電腦螢幕上找出不同顏色的區塊，找對後給予獎勵，從剛開始的隨機敲擊螢幕，到注射 5 個月後牠們的成功率越來越高，研究人員認為這是牠們恢復了分辨紅綠色視覺的證明[17][18] 。

色盲近期發現

16歲劉姓少女暑假每天滑手機10小時以上，開學後多次「闖綠燈」險出車禍，經就診確認成了「紅綠色盲」。大仁科技大學健康管理學院副教授洪啟庭指出，少女因長時間滑手機造成「藍光誘發之後天性紅綠色盲合併暗適應減退」，為全球首宗因長時間使用電子產品而確診色盲的案例。

雙眼複視(Diplopia)[編輯]

Diplopia.jpg
Diplopia

患有此視功能障礙的人會把一個物體看成兩個；即使有正常的視力，也無法產生立體的視覺。

由於人的兩眼球位置和看物體的角度不同，兩眼視網膜上成的物像也略有不同，此現象稱為視差。而人類和高等脊椎動物會綜合兩眼有視差的物象，產生一個立體的三維空間像，這樣的能力稱為雙眼單視。若缺少此功能，而無法產生立體像的病症，則被稱為雙眼複視。

複視產生的原理：一隻眼睛的影像落在黃斑部的小凹，而另一眼的影像卻不落在小凹上。落在小凹上的影像永遠比不落在小凹上的影像清晰，於是形成兩個影像。形成複視的原因有很多，大抵是眼睛的外眼肌無力或麻痺所引起，又外眼肌是由腦神經所控制，所以腦神經或大腦本身的疾病都可能引起複視。

色彩通用設計(Color Universal Design)[編輯]

對於辨色能力正常的人來說，要分辨紅色和綠色的交通號誌相當簡單，但若換作是紅綠色盲患者，便會無法分辨，並造成危險。色彩通用設計即是針對色覺障礙者的設計輔助，使其也可和正常辨色能力者一樣，順利分辨顏色。致力於推動色彩通用設計的民間團體，以及設計實作案例等詳細資料，可參見色彩通用設計。

色彩通用設計的要旨為 3+1 原則：

  1. 調整亮度、增加彩度，並使用同色系而深淺不同的色彩。
  2. 改變形狀或增加圖示、增加紋路。
  3. 確保在溝通時易於表達顏色的名稱。
  4. 設計出視覺上友善且美麗的樣式。

而日本東京慈惠會醫科大學解剖學講座的岡部正隆教授，與東京大學分子細胞生物研究所的伊藤啟教授也對此提出了三大設計方針：

  1. 挑選顏色時，應選用大部分色盲也可以認知的顏色，可輔以調整亮度，與使用同色系而深淺不同的方式。
  2. 不讓顏色成為唯一的辨識標準，可豐富化圖形與型態的設計，讓資訊可由圖示來區分。
  3. 需要時，在資料上標示其所使用的顏色，例如路線圖與三聯單等。

薄暮現象(Purkinje Shift)[編輯]

又稱柏金赫現象或浦金野現象，指人類從亮環境移動到暗環境時，視覺由彩度（視錐負責）轉換成優先分辨明暗（視桿負責），最敏感光源從長波長（如紅色）轉變為短波長（如藍色）的現象。在高明度光源中，紅色的明度比藍色強 10 倍；在低明度時，則是藍色比紅色強 16 倍。當外界光度低時，只有對光線較敏感的視桿細胞能受刺激而產生黑白影像，視錐細胞因活躍度降低而使人類無法清晰辨識顏色。

  • 實例:
  1. 紅色警告標誌在白天明亮顯眼，在黃昏變成不飽和帶灰調的紅色，到了晚上只剩灰黑色。
  2. 明適應時對紅色和橙色看起來較亮，而在暗適應時則對藍色光看起來較亮。
  3. 電影裡的月亮會調成藍色，配合的低光度背景。
  4. 消防員夜間出勤會戴紅色護目鏡，來提前進入暗適應。
  5. 波蘭司機晚上撞死穿紅色夾克的行人，被判無罪。

色彩恆常性（color constancy）[編輯]

洋裝可依兩種方法理解： * 黃色照明下的黑色和藍色連衣裙（左圖）或 * 藍色照明下的白色和金色連衣裙（右圖）

我們可以把「色彩恆常性」解釋成一種主觀認定的現象，因為色彩並不是真的恆常不變。在不同光源照明條件底下，物體表面所反射出來的色彩變化是非常劇烈的，但因為人類的色彩恆常性這種視覺功能，使得我們所看到的色彩，不會產生劇烈的變化，我們的生活才不至於眼花撩亂。

舉例來說，路邊的樹葉在日光下，葉片中的綠色素吸收掉日光中的長波與短波，只將中波段的光線，也就是綠色，反射進我們眼裡，因此我們會認為這片葉子是綠色的；然而同一片葉子在幾乎只有長波的燭光下，看起來更像是紅色的。物體的顏色明明受到光源影響而改變了，大腦卻因為記憶，或先入為主的認知，自動修正色彩的變化。

另一個著名的例子為「黑藍白金洋裝」。事件的爭議點在於該件裙子的顏色究竟是「白色與金色」或是「黑色與藍色」，兩派各自有眾多擁護者，進而在社交媒體上掀起一陣風波。雖衣服設計師證明此洋裝真實顏色為黑藍，為何仍有許多人看到白金色呢？研究人員之後發現如果連衣裙是在人造黃色光線下展示的話，幾乎所有受訪者會看成黑色和藍色，而如果照明具有藍色偏差的話，他們就會看成白色與金色。

色彩互補理論(Color Opponency)[編輯]

在光學中，若兩種色光同時呈現而產生白色視覺時，兩種顏色即稱「互為補色」。人類的視覺系統包含兩種色彩感知的單位: 紅綠系統、黃藍系統、黑白系統，每一個單位都包含了一對互補色。互補色不會同時呈現，因此我們能夠看到黃色（紅加綠）或紫色（紅加藍）等多種混合的顏色，而無法感知到「紅綠色」或「黃藍色」。

  • 負後像(negatiüe afterimage)

指顏色刺激停止後，與此顏色有關的對立顏色處理系統被活化，因而產生原來顏色的補色。例如注視紅圈 30 秒，再將視線移到白紙，紙上就會隱約出現綠色的圓圈。

四色視覺(Tetrachromacy)[編輯]

此種現象是指生物擁有四種不同光頻率的感光受體，或指眼球中有四種感色的視錐細胞（相比人類，多出感應紫外線的錐狀細胞）。而這樣的視椎細胞基因為在 X 染色體上（參見紅綠色盲條目），且有兩種不同的等位基因，故兩種基因所感知的光頻率略有不同。因為這個基因位在 X 染色體上，使女性有機會擁有四色視覺。研究指出，約有 2~3% 的世界女性有這樣優於常人的辨色能力[19]。

黑暗適應(dark adaptation)[編輯]

關於為何眼睛可以在黑暗中適應，有兩個原因：

  1. 瞳孔反射：瞳孔有如照相機的光圈，掌管進入眼睛中光線的多寡。當光線增加，副交感神經興奮而瞳孔縮小，作用為避免過多光線進入視網膜而造成傷害；相反地，當光線減少，交感神經興奮，使瞳孔放大而有更多光線進入，此過程可在一兩秒內完成。
  2. 視紫質的合成：瞳孔的放大沒辦法完全解釋眼睛適應黑暗。當我們走進暗室中，除了瞳孔會快速放大以外，此時視網膜上的視桿細胞會開始合成更多的視紫質，增加視桿細胞的感光能力，這也說明人在適應暗房常超過瞳孔縮放的時間。
    視網膜上的錐狀、桿狀細胞

不同於瞳孔反射的是，視紫質的合成所需時間依環境的光線而定。根據統計，在暗處 5 分鐘內可生成 60% 的視紫質，約 30 分鐘即可全部生成。例如要到戶外觀星的時候，如果剛從有燈光的室內走到室外，即使天空萬里無雲，周遭也沒有光害，還是沒辦法看見所有星星，在黑暗中等待大約數十分鐘的時間，會發現自己能看見的星星愈來愈多，原本只能看到比較明亮的星星，之後漸漸看見亮度低的星星。這就是因為在黑暗中，視桿細胞合成的視紫質增加，而眼睛對光線更為敏感，而適應黑暗。

視覺擁擠效應 (Visual crowding effect)[編輯]

當位在視野周圍的物體旁邊有其他物體圍繞時，我們對它的辨識會變得特別困難。目前對於視覺擁擠效應的形成機制尚未有定論。過去有研究者認為這樣的現象類似於視覺的「雙耳分聽」，意即其中一眼注意在目標上，而另一眼則作為干擾器，視覺擁擠現象發生在皮質，但就該現象是發生在初級皮質(V1)、紋外皮質(V2～V5)還是後續的視覺產生過程，依然眾說紛紜。

視錯覺[編輯]

不可否認，日常生活中充滿著許多錯覺，如：太陽系中的大多數星體都圍繞著太陽運轉，但我們每天都在重複經歷著所謂的「日出」和「日落」、晚上走在街道上時，天上的月亮看起來如同形影不離地跟蹤我們、根據服裝的顔色及長度進行穿搭以達到「瘦身」等現象。 因此，建築師、室內設計師、乃至服裝設計師、理髮師、畫家等會利用視錯覺的原理進行修飾，使某樣東西看起來更符合人們的期望。
法國國旗中，藍：白：紅三色的比例是30：33：37，但人眼看其實會覺得三個面積一樣大，而造成這樣錯覺的原因則是白色會給人有擴張的感覺，若三者面積相同時，則會讓人以為白色面積較紅色及藍色來得大，因此為了使人眼看國旗時感覺三個顏色比例相同，最後將藍白紅的比例調整為30：33：37。

文字亂序閲讀[編輯]

只要是對語言有一定見解的人，面對由母語或者是相對熟悉的語言所小範圍錯誤排列組合的句子，都能夠瞭解其原本要表達的含義，這是基於長久以來的閲讀認知習慣以及眼睛在閲讀時能夠讀取文字數量所造成的。再加上「慣性思維」的影響，用以往的經驗先入為主忽視了順序的錯亂，自動腦補其句子的排列。這種現象在某種意義上加快了我們在閲讀時的速度。

視覺暫留[編輯]

  • 簡介:

視覺暫留（英文：Persistence of vision）也稱為正片後像，是光對視網膜所產生的視覺，在光停止作用後，仍然保留一段時間的現象，其具體應用是電影的拍攝和放映。原因是由視神經的反應速度造成的，其時值約是1/16秒，對於不同頻率的光有不同的暫留時間。是現代影視、動畫等視覺媒體製作和傳播的根據。

  • 歷史:
  1. 視覺暫留現象首先被中國人發現，在宋朝時的走馬燈便是據歷史記載中最早的視覺暫留運用
  2. 法國人保羅·羅蓋在1828年發明了留影盤，它是一個被繩子在兩面穿過的圓盤。盤的一個面畫了一隻鳥，另一面畫了一個空籠子。當圓盤旋轉時，鳥在籠子裡出現了。這證明了當眼睛看到一系列圖像時，它一次保留一個圖像。
  • 應用:
  1. 我們日常使用的日光燈每秒大約熄滅100餘次，但我們基本感覺不到日光燈的閃動。
  2. 電影、電視、動畫,利用許多張靜止圖片以一定速度播放，每張圖片間會出現些許差距，使圖片變成連續動作的畫面，並且依照其畫面掃描行數及圖片出現的頻率，在業界出現許多規格
  3. 乘坐地鐵時，地鐵運行穩定後，我們在地鐵隧道中經常可以看到「動態」的宣傳廣告，彷彿有一幅屏幕在和列車同步前進，它們也是利用視覺暫留原理製成的。在隧道的一段牆壁上有一排長長的水平方向等距 1 米多、垂直安裝的 LED 燈帶，每條 LED 燈帶相當於一列像素，上面分佈著幾百個發光點，如果列車靜止下來，我們能看到每根LED 燈帶上的各種顏色的光點。當列車快速運動起來，速度較為穩定的時候，我們就可以欣賞到動態畫面了。如果列車的速度稍有變化，我們就會覺得畫面的位置在動，向前移動或者向後移動

雞尾酒會效應(cocktail party effect)[編輯]

雞尾酒會效應(cocktail party effect，也稱為 Selective attention 或 Selective hearing)，於 1953 年由英國電訊工程師柴瑞提出。指人們的聽覺在外在環境接收各種訊息的時候，可以只接受特定的幾樣訊息。也就是說，人類聽覺有選擇性注意的能力，我們會把認知資源放在與自身有關的來源或想關注的對象上，並忽略其他同時存在的干擾因子。此外，柴瑞也指出，人們可以從未注意的信號中過濾，並偵測出對自己而言重要的訊息。

柴瑞舉例：「和朋友在雞尾酒會交談時，就算周圍很吵，我們還是可以聽到朋友在說什麼。另一個例子是，若突然有人在我們與朋友交談的過程中呼叫我們的名字時，我們會馬上注意到。若周圍交談的語言都不是我們的母語時，我們可以注意到在較遠處以母語說出的話語，而其聲源所發出的音量，感覺上會是其他同音量聲源的三倍。」

  • 實例：柴瑞的研究
柴瑞在進行研究時，是以一項稱為跟讀的實驗來進行測試[20]。在跟讀實驗中，受試者會載上耳機，但他們的左右耳會聽到完全不同的句子，且聽到的當下必須馬上複誦其中一耳所聽到的內容。實驗結果發現，多數的受試者都能忽略某一耳的訊息並正確跟讀另一耳所聽到的句子。這顯示人們可以將注意力選擇性地投入某個事物上。
  • 實例：駕駛時通話的研究
研究人在駕駛時使用手機造成的音頻刺激影響，目的在測試駕駛時的對話刺激與視覺刺激相結合時，是否會影響受試者的視覺注意力（如:將視覺由眼前的道路轉移到他處）。此研究應用到前述跟讀的實驗技術，最後得出的結論是，視聽刺激的結合確實有損駕駛員對空間和時間的判斷，其中包括駕駛員對速度的判斷、與平行車輛的距離以及對前方駕駛員突然剎車的延遲反應。
跟讀技術也被用來模擬人們在開車時進行手機通話時,是否會因為手機放置的位置不同而造成注意力受影響程度的不同。研究指出，若聲源來自於駕駛員前方，比起來自駕駛側邊，駕駛會有更短的反應延遲，也可以更準確地的跟讀內容。這項研究得出的結論是，人們對視覺刺激的注意力能將聽覺系統的注意力吸引到同一方向，使發出對話的手機放置在駕駛前方時，較不易讓駕駛員分心，因為它最接近駕駛員所關注的前方道路（視覺刺激位置）。
  • 應用：語音辨識與軍事偵察
這個效應在近幾年被 Google AI 部門運用在音訊辨識技術上[21]。過去的辨識科技無法透過單一輸入的方式分離多個音訊流，然而現在利用視覺結合音訊的理論訓練 AI，成功地突破了音訊辨識技術的現有瓶頸。此技術被稱為「LOOKING TO LISTEN」，主要是引用雞尾酒會效應的原理來建立模型及訓練。
一開始先利用現有影音資源，分離其音訊跟視源，再仿造雞尾酒會場合，組合多個影像音訊形成多聲源背景，並讓人工智慧以深度學習判斷視源中的嘴型與音訊的關聯。受過訓練的模型將可用於辨識獨立的人聲，因此這項技術在未來將有助於影片的後製，例如自動字幕生成器、會議影音處理等。另外，此效應亦可應用於軍事方面。首先，軍事偵察的目的是從複雜的電磁環境中，發現並跟蹤有意義的信號，如敵方電臺的電磁信號。軍事偵察想實現的目的與人的雙耳聽覺系統相似，即從複雜的背景環境中提取有用的信號，且軍事偵察同樣需要確定目標的方位、內容、特徵。
  • 應用：讓機器人也具有雞尾酒會效應
華盛頓大學的研究團隊寫出一套演算法，利用仿生人工神經網路，讓機器學習辨認人聲對話與環境背景音的差異，使其模擬人類大腦的雞尾酒效應。研究成果顯示，他們的演算法除了可以過濾掉那些背景環境的雜音外，在極度嘈雜的環境下，他們甚至能更進一步地精準定位人聲的聲音來源。也就是說，若是在兩個人同時講話的場合，這個演算法可以分辨出不同的聲音來源，精準到 3.7 角度以內的位置差異，此機器亦可在八個人同時講話的場合，分辨並定位不同人聲來源。
  • 應用：讓聽覺受損的人也具有雞尾酒會效應[22]
伯恩大學的研究團隊為聽力受損的人設計一套演算法，將其加入他們的助聽設備裡，並透過額外的麥克風收音，提升語音的識別能力。研究結果發現，最佳的麥克風放置位置是在額頭前方，但此條件不切實際且難以實現。因此，研究團隊開發出另一種模擬演算法，藉由頭後方的麥克風進行反算，進而推估原本額頭前方的訊號，經過 20 多名受試者的問卷調查結果發現，這樣的演算法與模擬方式會顯著地提升收聽品質，尤其是在吵雜的雞尾酒會場合中，語音的分辨度將大幅提升。
  • 研究：雞尾酒會效應對於長短期記憶的影響[23]
有兩組實驗，第一組是測驗短期記憶的影響：他們首先給予受試者一份問卷與文章，在他們閱讀的同時播放收音機，並請他們馬上填寫關於問卷與文章內容的問題；另一組則是測驗長期記憶的影響：受試者一樣獲得同樣的問卷與文章，閱讀的同時也播放收音機，接著先請他們做幾個無關的批判思考問題，最後請他們回答與問卷和文章相關的問題。透過最後的問題可以推算受試者的回憶精準度，藉此判斷雞尾酒會效應對於長短期記憶的影響。研究結果預期長期記憶會因為受到干擾造成記憶的儲存比較大的影響。

遮蔽效應[編輯]

遮蔽效應是來自一種刺激被另一種刺激遮掩或減弱的現象，但是原來的刺激並沒有因此消失，而是因為大腦將其餘的聲音給屏蔽掉。與雞尾酒效應不同的是，其不限於聽覺，在日常生活中，常常也會遇到嗅覺、味覺等感覺上的遮蔽效應。 以下舉出一些各種感覺上遮蔽效應的例子：

  • 有些人會在流汗之前，先抹上體香劑以減弱可能會散發出的體味，減少他人嗅覺聞到臭味的可能。
  • 料理海鮮時，人們常以薑、蔥、蒜等辛香料來掩蓋原有的腥味，讓人類的味覺感受不到本身食材的腥臭味。
  • 日本的廁所會裝上消音裝置，以流水聲掩飾人們排泄所會發出的聲音，以用來做刺激遮掩。
  • 咖啡廳與餐廳會撥放一些音樂，來掩蓋其他桌所產生的說話聲。
  • 下雨的時候，固定的雨聲會遮蔽其他不規則頻率的聲音，是聽覺上的遮蔽效應。

其中在聽覺方面，遮蔽效應依時間的發生次序不同又可以分為頻域遮蔽以及時域遮蔽：

  1. 頻域遮蔽：又稱為「同時遮蔽」，是因為一種聲音被另一同時發出的聲音所掩蓋，也就是（能量）大的聲音會蓋過（能量）小的聲音。例如：在 1kHz 頻率上發出的聲強較大的聲音，可能會將在 1.1kHz 頻率上聲強較小的聲音掩蓋。科學上來說，就是一個聲音的「聽閾值」因另外一個或多個聲音的存在而提高的現象，這影響了所要接收的主要訊息源，從而需要更大的能量去提升聲音的音壓之外，人在此惡性循環之下，長年累月，也確實會令聽力有所損傷。
  2. 時域遮蔽：時域掩蔽的產生原因為人類的大腦在處理訊息時需要花費一定的時間，因此主要發生在時間上相鄰的聲音之間。而時域遮蔽又可區分為兩小類：
    • 超前掩蔽：也就是噪音發生在想要聽到的聲音之前，且其持續的時間較短，大約只有 5~50ms。
    • 滯後掩蔽：噪音發生在想要聽到的聲音之後，持續時間較長，大約能夠持續 50~200ms。
假設一個很響的聲音後面緊跟著一個很弱的聲音，而時間差在 200ms 之內，弱音就很難聽到。
相反在弱音後緊跟著一個很強的音，而時間在 50ms 之內，弱音也是很難聽到。當然這個對強弱音的音壓差距也會產生不同的遮蔽程度。

日常生活上，人們基於遮蔽效應現象去提出不同的應用，最常用的就是可以幫助失眠人士入睡的「白噪音」或「粉紅噪音」。

  • 白噪音：是一種功率譜密度為常數的隨機訊號，在各個頻段上的功率一致的，像是電風扇、空調、吹風機、電風扇等，發出來的嘶嘶聲，聲音平穩一致也是舒服的白噪音。
  • 粉紅噪音：比白噪音更柔和，低頻功率較強，由低頻到高頻遞減，可謂一種「溫和且令人舒適的噪音」。粉紅噪音的聲音更像是來自大自然的聲音，如流水聲、風吹過樹葉的沙沙聲或下雨的聲音。

很多人睡不好，驚醒後又難以入睡，並非因為聲音太吵或者生理上的因素，而是因為大腦察覺到環境有變化，產生警覺而睡不著，尤其是在淺眠的時候，這些影響會更加明顯。 白噪音和粉紅噪音，在頻譜中，也是有著 20 至 20kHz 的頻率內容，而且也是平均分配。所以對大部分突然而來的細微噪音提供了很好的遮蔽作用，從而令人不受干擾而不被驚醒，較易入睡。 有些新興公司、安靜的醫療場所，也會裝有遮蔽系統(masking system)去防止對話聲音過於明顯和抑制可被聽見的程度，系統主要都是發出全頻的白噪音、粉紅噪音等，用以遮蔽多數的聲音訊號，發出的遮蔽音壓愈大，所遮蔽的聲音便愈多。當然過大的音量，可能又會造成噪音污染，所以一般達到可遮蔽的程度便足夠。

幻聽現象[編輯]

幻聽在醫學上被稱為 Paracusia，意思為「聽覺的不服從」，患者認為他們聽到一個或是多個聲音，但其實聲音並不存在。而幻聽可分為顯性和隱性：

  • 顯性幻聽患者可以清楚地說明，聲音是透過他的耳朵聽來的，且來自外界，離他一定的距離出現。
  • 隱性幻聽患者感覺聲音不是來自外界，而是存在於他的腦子或肚子，但這種案例比較少見。

此外，幻聽主要分成三種形式：

  1. 病人聽到聲音在說出他的想法。
  2. 病人聽到很多的聲音在爭吵。
  3. 病人聽見一些聲音在敘述自己的行為。

除了這三種形式，還有其他類型的幻聽，包括在腦內聽到音樂在播放，一般是個人熟悉的歌曲。其成因可能是腦部曾經受損，或由聽覺障礙、癲癇所引起，也有些幻聽狀況是腦中的聲音在與自己對話或討論。

幻聽是最常見的幻覺障礙，是指以往聽覺映像痕跡不自主的重現，它是大腦感覺區皮質的一種興奮現象。另外先天的聾子，在患精神疾病時並不出現幻聽。因為他們從來沒有過聽覺，所以腦中從來沒有產生過感知映像，就不能產生表象而形成幻覺。

目前最主要治療幻聽的方式是使用能影響多巴胺代謝的抗精神病藥物，如果幻聽的成因是情緒障礙，則使用抗抑鬱藥或情緒穩定劑等其它藥物，通常也會連同抗精神病藥一起使用。這些治療可能會短暫停止幻聽的發生，同時心理治療已被證實有助於降低幻聽的強度和發生頻率，但終究不能完全治癒，因為還是沒有解決幻聽問題的根源。

歷史上最著名的幻聽患者是作曲家羅伯特·舒曼(Robert Alexander Schumann)，在其生命的最後階段經歷了幻聽。舒曼的日記指出，他想像的 A5 音階長期在耳朵裡響著。音樂幻覺後來也變得越來越複雜，一天晚上，他聲稱作曲家舒伯特的鬼魂拜訪他，並寫下了他所聽到的音樂。此後甚至說明自己聽到天使合唱團為他歌唱，但隨著病情續漸惡化，天使般的聲音成為了魔鬼的聲音。

導因
幻聽的原因可能為強烈情緒、感覺器官疾患、感覺剝奪或中樞神經系統疾患。分別詳述如下:

幻聽原因說明
情緒伴有罪惡妄想的嚴重憂鬱病人，可能會聽到責罵自己的人聲。這些人聲傾向於片斷地說零星字或短旬，如「無賴」 、「自殺算了」等負面詞。
精神疾病精神疾病患者可能出現幻聽的症狀，包括憂鬱症患者以及雙極性人格疾患(又稱躁鬱症，bipolar disorder)患者，其中又以思覺失調症(Schizophrenia)患者比例佔大多數。
遭霸凌或虐待兒時如有創傷性經驗，可能導致之後出現施暴者的聲音。
腦傷發生重大意外如車禍等，導致創傷性腦部損傷(Traumatic Brain Injury, TBI)創傷性腦部損傷(Traumatic Brain Injury, TBI)可能會導致幻聽的發生。
物質濫用喝酒、吸毒過量導致腦部變異可能造成幻聽。
營養不良飢餓導致大腦營缺乏養分可能造成幻聽。
週邊感覺器官疾病人聲幻覺可發生於耳病，但通常中樞神經系統應該也存在一些病變。
感覺剝奪若正常人所有進入刺激被減至最小程度，數小時之後他將開始幻覺。
大腦病變大腦顳葉集額葉萎縮，導致聽覺皮質出現功能異常，無法抑制原本不該存在的聽覺電訊號而產生幻聽症狀，此症狀通常發生於中老年人。
中樞神經系統疾患中腦及大腦皮質之傷害能產生幻覺，通常為視幻覺，也可以是聽幻覺(Mckay, Headlam， & Copolov,2000; Levitan, Ward, & Catts， 1999) ，另外也須特別注意聽覺路徑的神經系統生理學(Olsson & Nielzen， 1999) 。

常見影響
情況輕微的可能遭到別人輕視、排斥，情況嚴重的則會擾亂自己和他人正常生活秩序，久了以後，造成病人自尊心低落，社交功能退化，開始遠離人群。

行為控制
所謂行為控制指的是藉由特定的行為方法來減少發生幻覺的次數、強度及持續時間，即是以非藥物的行為療法達到有效地控制幻覺症狀(Bill & James, 1995)。例如:可以請病人離開當時造成幻聽的情境，找一些能讓病人產生現實感的活動，利用參與活動轉移注意力，增加或減少活動來改變病人感官感受或請病人變換姿勢皆可減少幻聽。

控制幻聽的方法
幻聽的控制方法有很多種，包括藥物、團體分亭、行為控制等，而藥物雖然對於控制幻聽有部份效果，但卻不一定能夠完全控制幻聽。例如 Carr 的實驗中，有 54%的人在藥物治療後仍有幻聽(Baker， 1995)。另外從研究中發現，接受藥物治療的病人，大約只有 30%可使幻聽之聲音消失，且須持續性服藥;30%的病人表示即使服藥,除了有焦慮、思考混亂的相關經驗外，幻聽之聲音甚至有被加強的現象; 30%則表示藥物沒有任何影響(Buccheri， et al., 1996)。由此顯示，有 2/3 受聽幻覺影響的人無法自藥物單方面獲得有效的控制，因此藥物的效果還是有限的。

根據 Buccheri ， Tyrgstad， Kanas & Dowling（1997）的研究歸納出幻聽的控制方法如下:

控制方法說明
自我監控由家屬記錄幻聽發生之前兆，主要在注意使幻聽發生變好或變壞之原因，使個案盡量避開導因，並進一步控制症狀。
大聲閱讀此為最有效之方法，可降低幻聽程度及清晰度。
與人談天有研究認為假設幻聽受注意力支配，則可利用口語以減少幻聽。
看電視藉由視覺轉移注意力，有助於減少幻聽。
大喊停止、走闊阻斷幻覺輸入或停止思考的技巧，可有效降低幻聽，藉此增加病人感官知覺感受以超越錯覺。
以耳機聽音樂音樂透過耳機播放，為減輕幻聽頻率及程度最有效的行為控制策略，可轉移病人注意力及滅輕焦慮。
藥物控制規律且持續地服用藥物，幫助患者控制受幻聽影響的程度
避免喝酒和吸毒這些活動都會令到幻聽干擾更加嚴重，應盡量避免
尋求專業協助到醫院或心理衛生中心求助，與專業人員會談、尋求家人支持。如果有機會可以和別人或在團體治療過程中，分享您幻聽的干擾情形和處理心得。

如何對待患者

  • 鼓勵病人嘗試前述的控制方法。
  • 不要批評或責罵病人。
  • 評估病人幻聽內容是否會造成病人或他人傷害，若因幻聽以致出現暴力或自殘的傾向時，需儘速送醫診治。
  • 減少不必要的環境刺激。
  • 告訴病人現在正發生什麼事、他正在做什麼事等，以增加其對現實感受，並在病人談論真實的事物時給予稱讚、鼓勵。
  • 鼓勵病人描述與幻聽相關的想法、感受及行為，並且在與病人談論幻聽內容時，儘量用「聲音」代替「他們」。
  • 引導病人察覺幻聽所反映的真正需求，當症狀發生時，主動關懷病人需求，並藉由討論與滿足需求，減少幻聽出現的頻率。
  • 協助病人察覺幻聽如何影響其日常生活與其活動能力，當病人察覺受影響時，可增加學習阻斷幻聽的動機。

錯覺[編輯]

錯覺又叫錯誤知覺，錯覺是在特定條件下產生的對客觀事物的歪曲知覺。在心理學研究中，錯覺是指「假性幻覺」所呈現的狀態，成因是大腦對於刺激的錯誤分析。當一個人將畏懼或焦慮的感受投射在外在物體與經驗上，或是因為想像、虛構或錯誤的聯想而產生畏懼或焦慮的感覺，就會產生「假性幻覺」。

然而，錯覺與幻覺是截然不同的現象，前者是大腦對於刺激訊息的錯誤分析，後者則是在完全沒有刺激的情況下，大腦仍感受到刺激。舉例而言，當某甲在聽見有人在呼叫他，但其實並沒有人在叫他，這屬於幻覺；若某甲誤以為聽見水流的聲音，實際上是其他相似的聲音，而非真正的水流聲，才屬於錯覺。

錯覺的種類常見的有兩種：

1.視錯覺(Optical illusion)

是指利用幾何排列、視覺成像規律等方式，做出「視覺欺騙」的圖示，並讓人類產生視覺上的錯覺。現代生活中，有許多藝術家利用視錯覺進行創造，建築師、室內設計師等可以利用視錯覺的現象，設計出讓物體看起來比實品更大或更小的效果。例如 莫里茲．柯尼利斯．艾雪(Mauritanian Cornelius Escher)則為透過錯視創作的大家，其《不可能的瀑布》(1961)及《天與水 Sky and Water》(1938)即分別為幾何學及圖地反轉錯視的應用；而歐普藝術則為使用生理錯覺及幾何錯視創造特殊光學效果之創作形式。
一般而言，視錯覺可分為以下幾種：

A. 幾何學錯覺

此類錯覺能使視覺上所感受的大小、長度、面積、方向、角度等幾何性質，與實際上測得的數字有明顯的差距。最早的研究是 Oppel 在 1855 年發表的分割距離錯覺[24]，研究結果顯示，未經分割的物品，看起來較經過分割者的面積小。例如：加斯特羅圖形、繆萊二氏錯覺、艾賓浩斯錯覺、赫林錯覺、波根多夫錯覺等。


加斯特羅圖形繆萊二氏錯覺艾賓浩斯錯覺赫林錯覺波根多夫錯覺
Jastrow illusion.svg大小恆常性誤用理論.jpegMond-vergleich.svgHering illusion.svgPoggendorff illusion.svg
在此圖中的兩個圖形是相同的，不過下面的看起來要大一些\在兩條等長平行線段中，兩端箭頭向外的線段比兩端箭頭向內的線段看起來更長。將兩個大小相同的圓放置在一張圖上，並讓其中一個圍繞較大的圓，另一個圍繞較小的圓；圍繞大圓的圓看起來比圍繞小圓的圓小。兩條平行線受到斜線的影響，呈現彎曲狀。當一條直線被部分遮蓋，分隔出的兩條直線看起來不在一條直線上。

B. 生理錯覺

成因是人類天生的視覺適應現象，意指在接受過久的刺激後，人類的感官會鈍化，進而造成補色、視覺暫留。其中，補色是當視網膜上的細胞受到一定時間的光刺激後，對該色產生疲勞，因此在視線離開後，疲勞的細胞暫時無法作用，而未受刺激的細胞開始活動，產生另一種視覺感受，即是補色的殘像；而視覺暫留是指一個物體在快速運動後，從視線中消失，但視線中仍繼續保留其影像，故人仍能看見此物體，此錯覺也被應用在動畫以及電影上。相關的研究有：赫曼方格錯覺、馬赫帶（明度對比現象，為一種主觀的邊緣效應，當觀察兩塊亮度不同的區域時，邊界處亮度對比加強，使輪廓表現得相對明顯）。

C. 認知錯覺

鴨兔錯覺

成因主要是知覺恆常性，著名的例子包含鴨兔錯覺、圖地反轉。
圖地反轉的詳細介紹可參考(設計法則：圖地反轉 Figure–ground Illusion 及負空間 Negative Space) 補充另一個著名的例子：在相同的兩張圖示裡，左、右邊的底色其實相同，但受到前景線條顏色的干擾，讓人誤以為兩邊底色的深淺有所不同，證明了錯覺的色差是可創造的，除非周圍不熟悉的物體亮度改變。


2.錯聽

錯聽是指聽覺上的錯覺，讓聽者的耳朵、大腦察覺到客觀上不存在、或不可能出現的聲音。與錯視一樣，錯聽不必然是聽者本身有生心理上的疾病，也可能是因某些相似的音高混淆了聽覺系統，導致錯聽的產生，如：幽靈鈴聲、Deutsch 音階錯覺、雙聲道拍頻等。而「Laurel 或 Yanny 爭論」，亦是錯聽的著名例子。2018年在網路上流傳的一段由歌劇演唱家傑·奧伯利·強斯（Jay Aubrey Jones）於vocabulary.com所錄製並發表的20萬個單字參考發音之一的錄音。網路上主要的爭論點，在該段錄音所發出的單字究竟是「Laurel」（/ˈlɔːrəl/ 或 /ˈlɒrəl/）抑或「Yanny」（/ˈjæni/），而根據Twitter網路調查顯示，聽取該段錄音的逾50萬名網友，當中有53％的人回答聽見「Laurel」，剩下47％的人則表示聽見「Yanny」的單字發音，其原因和聲音的頻率以及接收者年紀及平時所接觸到的經驗、語言或方言相關，因而產生錯聽。

空想性錯視(Pareidolia)[編輯]

空想性錯視，又稱空想性錯覺、幻想性錯覺，是一種心理現象，意指大腦對外界的隨機刺激（如：一個畫面或一段聲音）賦予其一個想像的實際意義，但其實此刺激並無任何意義。舉例而言，人們常會將雲朵看成動物、人臉、物品，而臺灣野柳的女王頭、鬼影人等也都算是一種空想性錯視。

在 2009 年的一項研究發現，那些被錯視為人臉的物品在大腦的梭狀回面孔區(FFA)產生了較早活化，和大腦看見人臉時所產生的反應相似，但人們看見其他常見物時，卻沒有這類的反應。該研究人員認為，由類似人臉的物品引發的人臉識別，屬於大腦相對早期的處理過程，而非稍後的認知理解現象。2011 年的一項功能性磁共振成像研究揭示了類似的現象，反覆展示那些「有意義的」形狀會降低在看到正常物體時核磁共振的強度。以上研究結果都顯示出人們在處理模糊的外界刺激時，會試圖將其理解成已知的、熟悉的物品。

總而言之，與人臉相似的物品能活化大腦的認知過程，提醒觀察者注意對方的情緒和一致性，而在大腦開始處理訊息前，甚至是在還未接收到訊息前，此過程或許就已經開始。這類研究也剛好說明了為什麼人類能在瞬間將幾個圓形、幾條線條組成的幾何圖案，看作是人臉，而除了人類以外，野生動物身上也有類似功能。

相關現象

  • 有些人聲稱將音樂倒放時會產生不同的「隱藏訊息」，且在正放時無法聽出來
  • 人們有時候會將一團黑影看成人形（或其他生物），稱之為「鬼影人現象 (shadow person)」
  • 有時會有一些宗教信徒聲稱他們見到了宗教人物的臉，如：耶穌、菩薩等等
  • 人們將某些自然景物聯想成某些特殊事物，如：台灣野柳的女王頭、布切吉山脈的羅馬尼亞獅身人面像…等等

麥格克效應(McGurk effect)[編輯]

麥格克效應(McGurk effect)是大腦在處理語音資訊時整合視覺與聽覺的現象。當眼睛看到的聲音與耳朵聽到的另一聲音互相衝突時，由枕葉處理的視覺訊息與顳葉處理的聽覺訊息會在大腦中進行整合，成為大腦認為的訊息，而非將其中一方的訊息直接省略。這種作用機制可以幫助人在談話時更快速且有效的接收他人的訊息，例如在吵雜的地點，人們還是能夠大致理解談話中的訊息

如看著一個人唸「fa」的影片時，若實際播放的聲音是「ba」，人們可能會誤以為自己聽到「fa」。感官整合能力較強者較容易受到此效應的影響。

參考BBC針對McGurk effect製作的影片[25]可以發現，即使播放音檔相同，視覺影像也能影響受試者對於/b/或是/f/的語音感知。此外，觸覺上也會發生類似的現象，例如：人們在辨識 p/b 時，會透過觸覺感知氣流是否突然經過，進而判斷是哪個音。了解這種語言接收方式，便可解釋講電話時接收訊息的時候比較吃力的原因，乃是因為類似的感覺整合也可以幫助語言理解，甚至只是對肢體輕微吹氣也可以影響ㄅ和ㄆ（雙唇清塞音，送氣與不送氣）的辨知。

以下為近年來對於麥格克效應的相關研究：

內在因素[編輯]

  • 腦部傷害
兩個大腦半球攜手合作，能夠整合來自視覺和聽覺所接收的語言信息。麥格克效應更有可能發生在右腦觀測人臉、左腦觀察文字的右利手人們身上。
當人們的左側大腦發生病變，視覺特徵對於理解語言以及在言語(speech)和語言治療(language therapy)上有很大幫助。左側大腦半球病變的人們比正常的對照組表現出更明顯的麥格克效應，視覺信息強烈的影響著這類人的語言感知。如果左腦半球出現損傷會導致語言感知的視覺節斷性缺少，缺少對麥格科錯覺的易感性。
右腦半球有所損傷的人，雖然他們任然有能力整合產生麥格克效應的信息，但是在只有視覺(visual-only)和視聽(audio-visual)的集成任務上便顯出有所減值。當聽覺信號較弱，隱約能夠聽見時，視覺刺激的出現可以用來提高理解的水平。因此，右腦半球出現病變的人們比正常的對照組出現的麥格克效應較弱。
  • 疾病
具有以下病症者產生的麥格克效應較一般人弱：
  • 閱讀困難：閱讀障礙者在輔音串的感知與產生上較易遇到困難，這可能是他們產生麥格克效應較弱的原因。
  • 特殊語言障礙：特殊語言障礙者表現較弱麥格克效應，因為他們在語音感知中使用的視覺訊息較少，或較少去注意發音手勢。
  • 自閉症譜系障礙：由於識別語音時的聽覺和視覺方面有所缺陷，自閉症患者表現的麥格克效應較弱。
  • 阿茲海默症：阿茲海默症患者受到視覺刺激的影響較少，因此麥格克效應的表現較弱。
  • 精神分裂症：精神分裂症減慢了患者的視聽整合，因此在語音感知中，精神分裂症患者比起視覺訊息更可能依賴聽覺訊息。
  • 失語症：失語症患者在所有實驗情況下（僅聽覺、僅視覺、聽覺與視覺），都顯現對語音感知的受損，因此表現較弱的麥格克效應。

外在因素[編輯]

  • 視覺分心：若是在談話中沒有將注意力集中在視覺訊息（如中國人不會在交談時凝視對方），麥格克效應造成的影響辨相對較少
  • 音節結構：「fa」、「ba」、「ga」等音節類似，麥格克效應較強
  • 語言的熟悉程度：若接收到的訊息並非熟悉的語言，則大腦無法做出有意義的解讀，使麥格克效應減弱
  • 期望程度：當呈現的是聽覺訊息與預期相同，麥格克效應會增強，反之，則會減弱甚至消失
  • 時間同步：當是覺訊息與聽覺訊息不同步時，麥格克效應減弱

另外交錯配音、個體差異、物理任務分流等也可能會對麥格克效應產生影響

其他因素[編輯]

  • 語言損傷影響聽覺
早期的研究發現特殊語言損傷(SLI)患者在言語辨識理解方面較有困難。言語辨識同樣包括聽覺和視覺信息的整合，實驗中對五十六名學前兒童進行研究，以檢測其聽、視覺整合能力，受試者一半有特殊語言損傷，一半沒有。實驗流程如下：
  1. 讓兒童「看與聽」一名女性唸「bi」和「gi」的影片
  2. 讓兒童「聽」同一名女性唸「bi」、「di」和「gi」的音檔。
  3. 從兒童「看」同一名女性唸「bi」的影片，但「聽」該女性唸「gi」的音檔，來測試視覺輸入對言語感知的影響（即麥格克效應）。
研究結果顯示，兩組兒童在純聽覺狀態，以及一致的聽、視覺狀態下，識別言語標誌的表現最好；相反地，在不一致的聽、視覺條件下，語言能力正常組比 SLI 組表現出更強的麥格克效應。
  • 視力不好影響聽力
視力不好的人一旦摘下眼鏡，往往感覺眼前一片模糊，而令一般人感到驚訝的是，聽力也可能因此受到影響。美國加州大學心理學教授勞倫斯·羅森布魯姆表示，雖然學界中對此現象的研究不多，但事實的確如此。他解釋，人體各種感官是相互交叉使用的，雖然直覺地認為在使用聽力的過程中不會使用視力，但事實上是會的。在交流過程中，特別是面對面交流時，人們會一直關注對方嘴唇的活動，並同步觀察其牙齒和舌頭活動所傳遞的信息。因此，如果摘下眼鏡看不清東西，聆聽聲音的確可能更費勁。
此一現象也可用上述的「麥格克效應」解釋。假如看到螢幕上出現的嘴型是「ba、ba、ba」，但是耳朵聽到的是「ga、ga、ga」時，大腦會整合兩種互相衝突的訊息，並找出一個合理的解釋。因此，經過大腦整合兩種感官接受的資訊後，便會判別聲音為「da、da、da」。早期研究認為，人們的各種感官區會先各自接收信息，經過大腦神經皮質綜合處理後形成新的理解，但後來的研究表明，其實感知和理解過程是同時交錯進行的。
  • 聲音誘發閃光幻覺
當一個閃光伴隨著兩聲嗶嗶聲時，人們有時候也會看到兩個虛幻的連續閃光。之前的試驗顯示當涉及到人們對於這種幻覺的傾向度時個體之間存在強烈的不同。英國倫敦大學的一位神經系統科學家班傑明-德-哈斯説道：有的人幾乎每次遇到伴隨有兩聲嗶嗶聲的閃光時都會出現幻覺，其他人幾乎從來都不會看到第二次閃光。這些差異提醒德-哈斯和他的同事們或許看到幻覺和看不到幻覺的那些人的大腦結構存在差異。為了查明此事，研究人員通過磁共振成像分析了29個志願者的大腦而且用閃光和嗶嗶聲對他們進行了測試。這些志願者平均有62%的機會能夠看到幻覺，一些人只有2%的機會看到幻覺，而其它人則100%能看到。他們發現一個人大腦中與視覺有關的視覺皮層越小，就越有可能體驗到這種幻覺。

幻肢痛及療法[編輯]

早在 16 世紀，法國的外科醫生巴雷(Ambroise Pare)已經注意到幻肢的存在，關於幻肢的民間傳說也不勝枚舉。「幻肢」這個名詞則是費城著名的神經科醫生維米奇爾在 1872 年開始使用。他觀察美國南北戰爭後在士兵身上廣泛發生的幻肢現象，並用假名在當時流行的通俗雜誌《Lippincott's Journal》發表幻肢的第一篇文章。

幻肢痛(phantom limb pain)[編輯]

出現在截肢、癱瘓或是天生肢體缺陷的人身上，病人會在不存在的肢體區域感受到疼痛，約一半的幻肢病人會感受到無法忍受的幻肢痛，若患部在切除前若經驗長期的不舒服，會提升幻肢痛發生的機率，最常發生在因外傷導致截肢的病患上。幻肢痛可能會因為壓力、焦慮、天氣變化而加重，或因忙碌、按摩殘肢而減輕，幻肢也會有其他如熱、冷、癢、擠壓或炙熱的感受。
早期普遍的解釋，是在截肢後肢斷神經會形成神經瘤(neuroma)，神經瘤易發炎且容易受刺激，產生紛亂的信息傳至腦中，使大腦誤以為肢體仍然存在。現代一般常見的說法是，截肢時由於失去了肢體，原本本體感覺的輸入將消失，同時壓覺、觸覺等等輸入也都會消失；原本相應的腦接收區失去輸入後，周邊神經會將訊息傳到因截肢而接收不到訊息的感覺區，造成從其他地方輸入的訊號傳輸到遺失的肢體對應的腦區。而每個身體部位有其特定的感覺區，在某個身體部位(ex.手)被切除時，其他感覺區的神經傳遞軸突會延伸到切除部位的感覺區，當其他部位受刺激、有感覺時，大腦將其信號解釋為失去的肢體的輸入，會讓病患的手部產生有知覺的錯覺。
拉瑪錢德朗(V. S. Ramachandran)的新發現，則為幻肢的成因提供一個嶄新且合理的解釋：周邊神經必須將訊息傳達至大腦皮質的感覺區，才能使人產生知覺。人體各部位在大腦皮質的投射有一定的區塊，以手為例，手部神經在大腦皮質的投射區域恰巧與臉區、軀幹區相鄰。當患者手部被截去時，手部傳入大腦的神經會失去作用，而大腦臉區或是軀幹區的神經纖維則向旁延伸至手區，使從臉傳出的訊息除了到達大腦皮質的臉區外，也會到達手區，造成碰臉的動作卻感覺像是在碰手一般。

療法[編輯]

  • 鏡像療法：將鏡子放在完好及被截肢的肢體中間，病人會在被截肢的地方看到另一邊完好的手或是腳的鏡像。此時病人可以伸展或使用健側的肢體，藉由視覺對腦的影響力比本體覺、觸覺還要大的原理，欺騙大腦失去的肢體還在，使得鄰近感覺區的神經信號較不會侵入，緩解大腦產生的幻肢痛。大多數的人在短時間之後會產生一種很怪異的感受，覺得鏡子中的手就是他們身體的一部份。鏡像療法也可以幫助中風、神經損傷後手臂或腿部癱瘓的病患，藉由健側與患側同時做一樣的事(如翻書)，來活化運動神經元，增進功能。鏡像治療使中風偏癱者手功能進步的療效顯著，效果甚至可持續 6 個月以上，並且無副作用及侵入性。
  • 目前並沒有藥物能夠完全治療幻肢痛，只能「緩解」疼痛的症狀，如下列 4 種：
    • 三環抗憂鬱劑(Tricyclic antidepressants)
    • 抗癲癇藥物(anticonvulsant)
    • 類鴉片藥物(Opioids)
    • 含阿斯匹靈(Aspirin、 acetylsalicylic acid)的止痛藥物
  • 非藥物治療方式，則有以下幾種：
    • 經皮神經電刺激(TENS)：這種方式常用於緩解肌肉痠痛，其概念為透過儀器釋放的微小電流刺激非痛覺、低閾值的輸入神經元，使本該傳導至大腦的痛覺訊號被抑制。生活中，揉著碰撞位置附近的頭皮也是該療法的簡易版。
    • 脊髓刺激療法(Spinal cord stimulation)：概念大致與前者相同，但需要將電極植入皮下，並在脊髓旁放置另一個電極。脊髓的神經傳導會被電極電流刺激。這個刺激干擾傳向大腦的神經衝動，減低幻肢的疼痛。
    • 針灸(Acupuncture)：來自於中醫，常被用來治療慢性疼痛，醫師會將消毒過的細針，插入身體的特定部位（穴位），產生得氣的感覺，來達到緩解疼痛的效果。此外，美國國家生物技術資訊中心(National Center for Biotechnology Information)的研究也指出，針灸對於幻肢痛治療有正面效果。
    • 催眠：用催眠的方法使求治者的意識範圍變得極度狹窄，藉助暗示性語言，以消除病理心理和軀體障礙的一種心理治療方法。通過催眠方法，將人誘導進入一種特殊的意識狀態，將醫生的言語或動作整合入患者的思維和情感，從而產生治療效果。
    • 心靈療法(Vibration therapy)
    • 生物回饋療法(Biofeedback)：利用現代生理科學儀器，通過人體內生理或病理信息的自身反饋，使患者經過特殊訓練後，進行有意識的「意念」控制和心理訓練，通過內臟學習達到隨意調節自身軀體機能，從而消除病理過程、恢復身心健康。

截肢時若除了全身麻醉之外也對患部使用局部麻醉，可有效預防幻肢、幻肢痛的產生。

幻肢實驗-橡膠手錯覺[編輯]

受試者要將自己戴了橡膠手套的手臂從視線中移除（例如用一塊布遮住手臂和身體連接的地方），而另一隻橡膠手套則塞填充物並放在 受試者看的到的地方。然後，他們戴了手套的真手和橡膠手同時被撫摸，在受試者只能看到橡膠手的情況下，持續撫摸橡膠手和真手。3分鐘後，他們會有種橡膠手就是自己的手的錯覺。

接著，當橡膠手被錘子猛擊、或者被針扎的時候，受試者都會做出「自身手臂受到刺激」的反應，例如縮一下脖子。此實驗除了增加心理學家對於感覺與知覺的了解外，更讓疼痛等相關症狀出現了新的層面之治療方式。

ASMR[編輯]

Autonomous Sensory Meridian Response (ASMR) ，又稱為「自主性感官經絡反應」或「自發性知覺神經反應」，是一種對於視覺、聽覺、觸覺、嗅覺等其他知覺從顱內、頭皮、後背以及四肢等周邊部位受到刺激而產生愉悅反應的感知現象，例如頭頸皮膚騷癢、引起雞皮疙瘩等反應。ASMR 常由特定的視覺或聽覺刺激所觸發，由自主意志觸發 ASMR 的情況則較少見。也因此網路上出現了許多旨在觸發 ASMR 的影片，其中有超過 1,300 萬個在 YouTube 上發布。 該現象的本質和分類仍存在著很大爭議，目前仍然缺乏科學解釋或研究數據以支持相關說法。但值得一提的是，ASMR 由珍妮佛艾倫(Jennifer Allen)提出，他表示選擇這些單詞來詮釋此現象較為客觀及舒適，能夠避免爭議性的含意，進而做科學化、臨床化的討論。以下是他假設它們具有這些含意：

意思解釋
Autonomous(A，自主性)自發的、自治的、有或沒有控制
Sensory(S，感官)跟感官或感覺有關
Meridian(M，經絡)表示高峰、高潮或最高點發展
Response(R，反應)意指由外部或內部事物觸發的體驗

根據近年研究顯示，受試者在 MRI 掃描儀中透過屏幕和耳機觀看了幾段 ASMR 片段，研究發現受試者在提出自己有顫抖感時，與他們未提出顫抖感的時段相比，不同時段內的大腦活動具有顯著的差異。顫抖時大腦區域最活躍的是伏隔核(Nucleus accumbens)、前額葉皮質(Prefrontal cortex)、島葉(Insula)及次要體感皮層(Sensory cortex)。研究員認為這些與先前在社交交往和音樂性的抖顫等體驗中，觀察到的腦區活躍情形類似[26]。

ASMR 的當代歷史始於 2007 年的一個與健康主題相關的討論論壇網站上，該網站名為「穩定健康」。一名 21 歲的註冊用戶以化名「okaywhatever」提交了一個帖子，描述其從小就經歷一種特殊的感覺，那相當於在皮膚上追蹤手指所刺激的效果，但通常是由看似隨意和不相關的觸覺交流事件所觸發的，例如「觀看木偶戲」或「正在讀故事」。

許多其他人回覆此帖子表示都曾經歷過「okaywhatever」所描述的感覺，也就是對目睹世俗事件的回應。這個交匯處促成許多基於網絡位置的形成，這些位置旨在促進對大量軼事證據的進一步討論和現象的分析，但沒有一致同意的名稱，也沒有任何科學數據或解釋。

觸發[編輯]

ASMR 通常由突然的刺激引起，稱為「觸發因素」。ASMR 最常見的是由特定的聽覺或視覺刺激所觸發，像是日常生活中人際關係互動中的聽覺和視覺，也會被特定的音訊和影片觸發。2017 年一個對 130 位調查受訪者的研究發現，音調偏低、聲音複雜、節奏緩慢以及注重細節的影片片段對觸發非常有效[27]。ASMR 的特點是「結合了正面的感覺，與皮膚上有一種獨特類似靜電狀的刺痛感」。值得注意的是，ASMR 較少見於透過有意的注意力控制處發。

相關觸發因素：

  • 耳語(Whisper)
  • 環境噪聲
  • 白噪音(white noise)與粉紅噪音(pink noise)
  • 個人關注角色扮演
  • 臨床角色扮演
  • 觸感 (Touch)

應用[編輯]

1.美國歌手 Billie Eilish 的歌曲<<Bad Guy>>
編曲中包含了歌曲開頭吃麵的吸麵聲，以及歌手自身特殊的低沉嗓音，形成有如泡沫被成群戳破的效果，給聽者一種顱骨震動的舒服聽覺。
2. IKEA (「Oddly IKEA」: IKEA ASMR)
IKEA曾經發佈了長達25分鐘的ASMR廣告, 放大了手與家具觸碰的聲音來刺激觀眾的感官，給人一種耳目一新的質感。
3. 肯德基（KFChill - Finger Lickin』 Good Vibes）
肯德基也曾經發過類似的影片, 大自然的聲音與炸雞聲融為一體，無限挑動著觀眾的食慾。
4. 全家便利商店
全家便利商店於 2019 年也跟上 ASMR 的潮流，推出了相關影片。影片當中有熟悉的開門聲、結帳聲、咖啡機…等等不同種類的聲音，參雜其中，主要都是店內常常聽見的聲音。聽久了之後，其實我們會漸漸忽略掉這些聲音，把他們當作環境的背景音樂，類似於白噪音的效果。
5. Apple
美國蘋果公司 Apple，在 2019 年的時候，推出了四支 ASMR 的影片。

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