认知科学导论/触觉
触觉系统检测压力以获取有关物理环境的信息。由于它与身体感知有关，因此被认为是“体感系统”的一部分。
我们的感官是感知环境信息的生理工具。至少有五种感官，分别是：视觉（视觉）、听觉（听觉）、嗅觉（嗅觉）、触觉（触觉）和味觉（味觉）。当感觉神经元对刺激做出反应并将信息传递给中枢神经系统时，就会感知到这些感觉。[1]
感觉受体分为五类：机械感受器、热感受器、本体感受器、疼痛感受器和化学感受器。这些分类取决于每种受体类别的转导刺激的性质。皮肤中的机械感受器被称为包囊或无包囊。[2]
植物也有触觉，但没有大脑，也没有任何可比的复杂思维机制，因此科学家认为它们没有任何主观体验。[3]
黄瓜的触觉比人类敏感十倍。它利用这种感觉来检测可以缠绕的东西。
捕蝇草的陷阱周围有毛发，可以检测到虫子的存在。但有时植物会被随意碰撞。捕蝇草关闭陷阱需要大量的能量，重新打开也需要几个小时，因此它进化出了一些方法来检测陷阱上的毛发刺激到底是真正的虫子造成的，还是其他不值得关闭的触碰，比如雨滴或落下的树枝。研究表明，陷阱上的两个不同的毛发必须在彼此激活后的大约 20 秒内被激活。只有这样陷阱才会关闭。这不仅是触觉，也是对时间和原始记忆的一种感觉，尽管这种记忆只持续 20 秒。
植物也利用触觉来了解哪里不应该生长。在动物经常经过的小路附近生长的树木，在远离小路的侧面会生长更多的树枝。树木可以检测到风，相同物种在强风区域会生长更粗的树干。通过这种方式，您可以简单地每天触摸植物的叶子来改变其物理发育。
人类通过皮肤中的机械感受器检测触觉。我们通过伤害感受器检测疼痛。[3]
主要参与的系统是皮肤系统和运动觉系统。皮肤系统是指任何与皮肤有关或涉及皮肤的系统。这包括压力、温度和疼痛的感觉。[4] 运动觉是本体感觉。本体感觉是指对自己身体部位的相对位置以及运动时所用力量的感觉。[5] 大脑利用来自本体感觉和前庭系统的的信息来获得对身体位置、运动和加速度的整体感知。
机械感受器分为三类：触觉感受器、本体感受器和压力感受器。机械感受器通过其质膜的物理变形来感知刺激。它们包含机械门控离子通道，这些通道的入口在响应压力、触碰、拉伸和声音时打开或关闭。[6]
热觉或温觉是生物感知温度的感觉。温度感受器的具体功能机制仍在研究中。哺乳动物至少有两种类型的传感器：一种区分热（即高于体温的温度），另一种识别冷（即低于体温的温度）。[7]
体内机械感受器的传递方式会影响对刺激的感知；这取决于感受野的大小以及是否激活单个或多个感觉感受器。[8]
柔软度是表面的顺应性的心理关联。顺应性物体可以进一步分为具有刚性表面的物体（例如钢琴键）和具有可变形表面的物体（例如橡胶）。纹理识别可以使用类似的匹配精度和精度来执行，利用视觉、触觉或视觉和触觉。[9]
重量是物体的属性，是重力、物体密度和体积的要素。值得注意的是，感知到的重量也会受到表面材料和形状的影响。物体的几何属性已被分为大小和形状。几何属性的触觉感知发生在从微米到大约米的各种尺度上。因此，形状的感知可能将包含根据大小不同的独特机制。[10]
人类触觉是指通过触觉和运动觉来研究人类感知和操纵。当一个人触摸物体时，接触力或压力作用于皮肤。连接的感觉系统将这些数据传递给大脑，从而导致感知。作为回应，大脑发出运动指令来启动肌肉，从而导致手或手臂的运动。人类触觉主要围绕着这个人类感觉运动回路，以及与人类触觉感知有关的所有方面。因此，人类触觉研究调查了身体-大脑触觉框架中的所有机械、感觉、运动和认知成分。[11]
体感皮层是大脑的一个区域，位于顶叶，处理来自皮肤、肌肉和关节的感觉输入。该区域识别和解释触觉、温度、疼痛和压力信息，并使我们能够通过触觉来感知物体的尺寸、形状和纹理。[12]
感觉信息对温度高度敏感 • 三个主要模式： – 辨别性触觉（触觉/皮肤） – 温度和疼痛（触觉/皮肤） – 运动觉（本体感觉）[13]
触觉感知协调体感信息来感知物体： – 触觉干预材料属性（例如，纹理、硬度和温度） – 本体感觉提供空间和运动信息（例如，物体几何形状和手部位置）[14]
触觉是最基本的感觉，对于动物性来说和身体行动的能力一样必要。对于这种感觉来说，身体感觉不代表身体或触觉空间，这一点非常重要。触觉与身体意识密切相关。[15]
一些有趣的例子包括：情感触觉、感觉替代和可塑性。情感触觉被定义为具有享乐或情感成分的触觉处理。[16] 感觉替代是将人的一种感官模式的性质改变为另一种感官模式的刺激。基于振动触觉信号的触觉交流框架已被开发为视觉、听觉或前庭障碍者的感觉替代设备，并帮助客户在不熟悉的环境中进行空间定位和导航。[17]
触觉是指人工智能 (AI) 中的触觉科学。[18] 触觉使机器能够与人类皮肤感受器和神经系统协同工作，除了传统的听觉和视觉方法或使用传统的控制台、鼠标或电脑游戏控制器之外，提供了一种额外的交流方式。[19] 这项技术使用专门设计的传感器，根据运动或互动发送电信号。计算机解码信号，然后将信号反馈回人体的器官或身体。 [20]
触觉交流——也称为运动觉交流，通过对用户施加振动、力或运动来再现触觉。 [21] 关于触觉，大多数专家将触觉分为皮肤触觉、运动触觉和触觉（触觉通常与主动触觉（而不是被动感觉）相关）。脑电波（或脑机）接口则在连接的脑部和外部设备之间建立了直接的通信通路。 [22] 脑机交互提供了一种方法，可以专门量化神经元活动，并将其解释为信息或动作。 [23] 最终为那些无法通过其他方式感知、控制和与外部世界交流的人提供通过思维强度感知、控制和与外部世界交流的能力。[24]
在各个领域中，不同的虚拟现实 (VR) 应用程序旨在为用户提供逼真的体验，包括视觉、听觉和触觉，以增强用户在 VR 领域中的临场感。 通过用户的五种感官，沉浸感使用户能够体验他们身在何处、与谁在一起以及他们在做什么，就好像它真的在发生一样。[25] 沉浸感是一个用于描述能够产生临场感的技术的术语。 [26] 此外，沉浸感也被定义为用户体验的参与程度；用户在虚拟空间中传达不同的感觉，并将它们传达给虚拟环境。[27]
如果没有触觉系统，在 VR 环境中与物体交互会导致真实世界和虚拟世界之间存在差距；因此，通过触觉框架与物体进行此类交互的反馈对于精确表达虚拟物体与现实之间的联系至关重要。 这是提高 VR 应用程序中临场感和沉浸感的重要一步。[28]
- ↑ Saddik, E., Orozco, A., Eid, M., & Cha, J. (2011). Haptics Technologies. Springer-Verlag Berlin Heidelberg
- ↑ Lumen. (n.d.). Somatosensation. Retrieved from Boundless Biology/
- ↑ a b Chamovitz, D. (2012). What a plant knows: A field guide to the senses. Scientific American: New York. Pages 50--63.
- ↑ 运动觉与运动的感觉相关。 它与起源于肌肉、肌腱和关节的感觉有关。<ref name="Saddik, E., Orozco, A., Eid, M., & Cha, J. (2011). Haptics Technologies. Springer-Verlag Berlin Heidelberg.
- ↑ Mosby's Medical, Nursing & Allied Health Dictionary, Fourth Edition, Mosby-Year Book (1994). p. 1285
- ↑ Lumen. (n.d.). Somatosensation. Retrieved from Boundless Biology/
- ↑ Lumen. (n.d.). Somatosensation. Retrieved from Boundless Biology/
- ↑ Bresciani, J.-P., Drewing, K., & Ernst, M. (2008). Human Haptic Perception and the Design of Haptic-Enhanced Virtual Environments.
- ↑ Bresciani, J.-P., Drewing, K., & Ernst, M. (2008). Human Haptic Perception and the Design of Haptic-Enhanced Virtual Environments.
- ↑ Bresciani, J.-P., Drewing, K., & Ernst, M. (2008). Human Haptic Perception and the Design of Haptic-Enhanced Virtual Environments.
- ↑ Saddik, E., Orozco, A., Eid, M., & Cha, J. (2011). Haptics Technologies. Springer-Verlag Berlin Heidelberg .
- ↑ Somatosensory Cortex. (n.d.). In Alleydog.com's online glossary
- ↑ Raisamo, R., & Raisamo, J. (2011). The Sense of Touch.
- ↑ Raisamo, R., & Raisamo, J. (2011). The Sense of Touch
- ↑ O'Shaughnessy, B. (2003). The Sense of Touch. Oxford Scholarship.
- ↑ Morrison, I. (2016). ALE meta‐analysis reveals dissociable networks for affective and discriminative aspects of touch.
- ↑ Jones, L. A. (2011). Enhancing performance for action and perception\. In Progress in Brain Research.
- ↑ Investopedia.com. (2013). Haptics
- ↑ Investopedia.com. (2013). Haptics
- ↑ Trentini, Y. A. (2017). How Haptic & Brainwave Interfaces Are Shaping a More Inclusive Future
- ↑ Trentini, Y. A. (2017). How Haptic & Brainwave Interfaces Are Shaping a More Inclusive Future.
- ↑ Trentini, Y. A. (2017). How Haptic & Brainwave Interfaces Are Shaping a More Inclusive Future.
- ↑ Trentini, Y. A. (2017). How Haptic & Brainwave Interfaces Are Shaping a More Inclusive Future.
- ↑ Trentini, Y. A. (2017). How Haptic & Brainwave Interfaces Are Shaping a More Inclusive Future.
- ↑ Slater M., Steed A. A virtual presence counter. Presence Teleoper. Virtual Environ. 2000;9:413–434. doi: 10.1162/105474600566925
- ↑ Draper JV, Kaber DB, Usher JM Hum Factors. 1998 Sep; 40(3):354-75.
- ↑ Slater M. Measuring Presence: A Response to the Witmer and Singer Presence Questionnaire. Presence Teleoper. Virtual Environ. 1999;8:560–565. doi: 10.1162/105474699566477.
- ↑ Azuma R.T. A Survey of Augmented Reality. Presence Teleoper. Virtual Environ. 1997;6:355–385. doi: 10.1162/pres.1997.6.4.355