刺激-效应的统一模型

本文通过对某些神经生理学实验结果的分析,从人体感受器官能够经受信号强度的巨大变化出发,建立了反映刺激τ和效应E一般关系的效应方程E=Blog(1+τ)。式中系数B为与效应E同量纲或性质的条件恒量。 值得注意的是,效应方程把心理学领域中许多不相关的经验定律用统一的模型联系起来。例如,从效应方程出发,能够推出实验心理学中的遗忘定律、海曼公式,心理物理学中的费希纳定律、韦伯定律、费瑞—帕特定律和格拉涅-哈帕公式等。 此外,对遗忘定律进行了修正,使其能适用于0≤t<1的时间范围,从而变得较全面。对费希纳定律也作了类似的修正,避免了出现负的感觉,并从不同角度阐述了效应E与感觉S的某些性质。对格拉涅-哈帕公式则作了较前更为合理的解释。 在推导关于闪光融合频率的费瑞-帕特定律时,得出一条影响中枢神经处理信息的速度和精度的规律。 作为这一模型的直接验证,可以从前人所作的一些实验数据分析中得出。本文举的例子为鲎鱼单根神经的实验;在另文里将举出反应时间依赖于刺激强度的另一个实例。     

韦伯比的拟合公式

本文以神经生理学为基础,结合感官具有调节和比较两功能的实用性,建立起刺激在大脑皮层上引起感知效应Ｅ的数学模型：Ｅ＝Ｂｌｏｇ（１＋ｋＩ）,其中ｋ＝Ｉ￣（－ｂ）／ａ。从此出发,可推出中等以上刺激的差别阈判据：△ＥＭ＝恒量。将此判据推广到弱刺激,即得到差别阈的普适规律：△Ｉ／（Ｉ＋ａＩ￣ｂ）＝Ｎ,亦即韦伯定律的修订公式。从弱到强的广大刺激范围内,它都能与实验数据拟合良好。     

试评外周神经生理效应的函数之争

大量的神经生理学实验久已证实由刺激引起的外周神经生理效应具有类似于心理物理效应的高度压缩现象。从外周神经纤维中观察到的神经脉冲频率或发生电位是描述这种压缩效应的常用方法。半个多世纪以来一部分研究人员观察到压缩效应遵守刺激强度的线性对数函数,而另一部分研究人员则观察到幂函数。这种传统实验分歧,通过笔者前时建立的刺激一效应方程,得到合理的说明和两者的统一     

试评反应时间与刺激强度关系的传统方程

简单反应时间与刺激强度的理论方程,以往是通过和生长过程或学习过程类似的数学模型推导出来的。但由此推出的方程,往往不能与实验数据拟合;说明传统理论存在问题。本文改用刺激-效应的统一模型导出的理论曲线,与实验数据符合良好;进一步说明这个模型的普适性。经过对导出方程的分析,发现大脑在下达运动指令之前,似乎需要一个40—60毫秒的弛豫时间以聚集产生神经脉冲的能量。     

差别阈定理

近百年来,针对韦伯定律的各种修正方案,虽经多次提出,但始终未能成功地揭示差别阈对标准刺激强度的普适规律,或称“差别阈定理”。 本文以刺激-效应的统一模型为基础,推导出的差别阈定理,能在较小误差范围内拟合简单的提重实验以至韦伯分数变动百倍以上的明度实验。 对结果的分析还表明:在10~(-3)-10~3毫朗这个日常生活的照明范围里,人眼感受性的调制,主要靠瞳孔变化完成;间视觉的主要分析器是棒体本身;并给出了这个视觉区间的刺激强度上限。