我们日常生活的一切信息都是通过视、听、嗅、触等感知觉获得的,因此感知觉一直是心理学研究的一个重要领域。人类的感知觉能力强烈地依赖于人类的生理结构。当个体步入老年期时,感知觉的生理结构与青年期相比有所变化。相对应地,老年人的感知觉能力也有所变化。感知觉能力的衰退甚至丧失,给老年人的日常生活带来了许多困难,如读报、烹饪等。通过研究分析老年人感知觉生理结构和能力的变化特点,一方面可以提供理论依据,指导成年人进行科学健身,延迟衰老;另一方面也可以把理论应用到实践中去,针对不同的感知觉能力的衰退,设计不同的工具,如老花镜、助听器等,为老年人的生活提供便利。
一、视觉的变化
(一)视觉的生理结构
1.角膜、瞳孔和虹膜
角膜主要起保护眼睛和折射光线的功能。从成年期以后,角膜开始失去光泽,它的表面聚集了一些浑浊的流质,外周开始有了灰圈。它的曲度逐渐变小并逐渐变厚,折射光线的能力变差,开始出现散光。虹膜附在瞳孔的周围,是一种反馈—控制系统,它随着落在网膜上光线的多少而调节瞳孔的大小。在高照明度下,瞳孔缩小,减少进入眼睛的光线的相对数量。在低照明度下,瞳孔放大,增加进入眼睛光线的相对数量。随着照明强度的变化,瞳孔直径会自动作相应的变化,这也就是我们通常所说的瞳孔反射。成年期过后,瞳孔的直径会逐渐变小,瞳孔调节光线的能力由此减弱,这使得老年人在光线弱的情况下很难看清楚物体。
2.睫状肌和水晶体
水晶体在眼睛里就像一个凸透镜的作用,它使进入眼睛里的光线发生折射,在视网膜上呈现出缩小倒立的实像。眼睛之所以能够看清远近不同的物体,主要是因为睫状肌拉动水晶体,使水晶体的曲度不一样,从而对物体光线的折射率也不一样。当看远处的物体时,睫状肌松弛,由于柔韧性水晶体变扁平,曲度减小。当看近处的物体时,睫状肌收缩,拉动水晶体成球状,曲度增大。这就是我们所说的眼睛的调节作用。到了成年期以后,随着年龄的增长,睫状肌萎缩衰老,收缩性减弱,使得老年人很难看清楚近处的东西,需借助老花镜来调节。
随年龄增长,水晶体会变黄、变混浊,这阻碍了光线的传递,使投射到视网膜的光线减少,视觉能力下降。水晶体还会变硬,变得缺乏弹性,这也使得水晶体屈光的作用大大减弱。有研究发现水晶体对光线的调节作用在60岁以后发生实质性的衰退,但也有研究认为在人的生命全程中,水晶体是持续生长和发展的,新的组织纤维会覆盖旧的组织纤维(Kline & Scialfa,1996)。

图3-1 眼睛的生理结构
3.视网膜
视网膜在视觉中起着很重要的作用,它能把进入眼睛光线的能量转换为神经冲动。这些神经冲动通过视神经传到大脑。视网膜里有两种视觉感受细胞:锥体细胞和棒体细胞。锥体细胞主要集中在中央小窝,中央小窝以外的视网膜边缘部分,锥体细胞减少,主要是棒体细胞。锥体细胞在光线强的情况下起主要作用,并有色觉,棒体细胞在光线弱的情况下起主要作用,完全缺乏色觉。人类大约有六百万个锥体细胞和一亿多个棒体细胞。进入成年期后,视网膜的一些视觉感受细胞会凋亡,使得视网膜对光的感受性减弱,人们很难看清楚物体的细节,对物体颜色的感知也减弱了。
(二)视觉的功能变化
1.视敏度
视敏度也就是我们通常所说的“视力”,是指视觉系统分辨最小物体或物体细节的能力。视敏度分为静态物体的视敏度和动态物体的视敏度。我们平常测量的视力是指静态物体的视敏度,在医院里检查视力最常用的就是E形视标或蓝道环C。研究发现(Schulz & Salthouse,1999),在20~60岁,视敏度呈轻微的下降趋势,但过了60岁,视敏度下降的趋势就骤然增大了(见图3-2)。静态物体视敏度的下降给老年人读书看报,以及辨认某些商品上的标签带来了很大的困难。动态物体的视敏度,像看电视、在行驶的公共汽车上看路标等,也随年龄的增加而呈下降的趋势,但它和静态物体的视敏度下降的速率不一样。20世纪80年代,有些心理学家曾做过一个实验:在晚间行驶的巴士上有两组被试,一组年轻人(平均年龄33岁),一组老年人(平均年龄66岁),要求他们辨认道路上的一些小路标。这两组被试具有相同水平的静态物体的视敏度。结果发现,年轻组辨认路标的正确率比老年组的正确率高25%(Sivak,Olson & Pastalan,1981)。这说明在完成动态的视觉任务时,老年人的反应速度比较慢,老年人的动态物体视敏度在逐渐下降。

图3-2 静态物体视敏度随年龄的变化
(引自Schulz & Salthouse,1999,p.85)
2.暗适应和明适应
暗适应指照明停止或由亮处转入暗处时视觉感受性提高的时间过程。明适应则与暗适应相反,是指照明开始或由暗处转入亮处时人眼感受性下降的时间过程。例如,从室外走进电影院就是发生暗适应过程,看完电影后从电影院走出来则发生明适应过程。克林和希伯(Kline & Schieber,1985)研究了老年期的适应时间,结果发现不管是暗适应还是明适应,随着年龄的增长,适应光线强度改变所需的时间越来越长(见图3-3)。在前面我们已经知道,在老年期,一些视觉感受细胞会凋亡,这或许也是老年人适应时间增长的原因。由此我们可以知道,在夜里行驶或行走时,老年人需要很长的时间才能适应迎面而来的车灯,这就容易发生交通事故。因此,我们应该想方设法改善这种环境,避免这种交通事故的发生。

图3-3 暗适应的年龄变化
(引自Schulz & Salthouse,1999,p.84)
3.颜色的感知觉
水晶体在40岁以后开始变黄,影响我们对颜色的感知觉能力,受影响最大的是光谱短波那端的蓝绿色。我们就像戴着一个黄色的太阳镜看这个世界。有些心理学家研究发现,老年人在辨别蓝色、绿色和紫色时没有显著差异(Kline & Schieber,1985)。有心理学家扩展了他们的研究,发现老年人辨别黄色、橙色和红色比辨别紫色、蓝色和绿色要容易得多。
(三)视觉的信息加工过程
1.视觉编码速度
大量研究表明,随着年龄的增大,我们的视觉编码速度呈下降趋势。这在闪光融合的实验中可以得到充分的说明。老年人需要两个闪光点之间的时间间隔显著长于年轻人,才能觉察出这闪光不是连续的。此外,在视觉掩蔽实验中我们也可以看到,后一个闪光与前一个闪光之间的间隔时间要长到一定程度,老年人才能觉察出前一个闪光,这个间隔时间也显著大于年轻人所需要的间隔时间(Scialfa & Kline,1996)。
2.视觉搜索
视觉搜索指的是人们怎样扫描视觉影像,找出重要的信息。心理学家拉比特(Rabbitt,1999)曾做过一个实验,实验要求被试尽可能快地从一个字母矩阵中把字母Q找出来(实验材料见图3-4)。结果发现老年人完成这个视觉扫描任务的时间要显著长于年轻人。克林和希伯(Kline & Schieber,1985)也作了许多研究,结果表明视觉搜索策略效率会随着年龄的增长而降低,而且缺乏系统性和完整性。这种改变最早出现在30岁,然后一直持续到生命结束。可是后来有人提出,以前实验所用的视觉搜索任务不但包括了对字母的感知觉时间,而且也包括了对字母进行确定的时间。因此有研究者对实验作了改进,结果却得出20岁和50岁的成年人的视觉扫描能力没有显著差异(Scialfa & Kline,1996)。
Z N O R E X V
L A I Q B D W
S M K E O P Y
E L A X R V Q
N A W O M D C
V L O A Y K J
B Q N S H R U
图3-4 实验材料(任务:在规定的时间内从每行中选出Q字母,共500行)
3.视觉的注意分配
有人认为老年人视觉搜索能力下降,可能是由于视觉的注意分配能力下降而导致的,视觉搜索实质上是一个选择性注意问题。有研究者让被试探测显示在计算机屏幕上的目标物,目标物出现在屏幕上的位置不确定,结果发现老年人完成这项任务的成绩非常差。后来研究者把目标物出现在屏幕上的位置固定,就是让目标物固定在屏幕的某一位置出现,结果老年人完成任务的成绩与年轻人相比没有显著的差异(Plude & Hoyer,1985,1986)。因此研究者认为,老年人的注意分配能力明显下降了。当目标物出现的位置不确定时,被试必须把注意力均匀地分配在屏幕的各个点上,而当目标物出现在固定位置上时,被试只要把注意力集中在这一点上即可。
二、听觉的变化
(一)听觉的生理结构
1.外耳
外耳包括耳廓和外耳道。进入成年期后,随年龄的增长,耳廓会变宽、变长、变厚、变硬,并有一些硬的细毛长出。外耳道是一条弯曲的管道,外三分之一为软骨部,内三分之二为骨部。软骨部耳道壁的皮肤有汗毛、皮脂腺、汗腺和耵聍腺。耵聍腺会分泌一种黄褐色黏稠物质──耵聍,成年中晚期,耵聍腺分泌的耵聍会越来越多(Anderson & Meyerhoff,1982)。
2.中耳
中耳包括鼓膜、鼓室、听小骨和咽鼓管。随年龄的增长,中耳的生理结构也有所变化。最大的变化就是鼓膜的张力变得难以恢复,听小骨变得僵硬(Schow,et al.,1978),但中耳生理结构的这些变化对老年人听力的正常衰退没有太大的影响,由于中耳的生理结构缺陷而导致的听力丧失叫做条件性失聪。条件性失聪跟年龄没有相关关系,而且这种失聪在老年人中也不常见(Schow,et al.,1978)。
3.内耳
内耳的结构比较复杂,主要包括前庭系统、骨半规管和耳蜗三部分。前庭系统又包括卵圆窗和圆窗。骨半规管包括上半规管、后半规管和外半规管,三管互相垂直。前庭系统和半规管是位置和平衡感受器。耳蜗包括基底膜、螺旋器和毛细胞等。毛细胞是声波感受细胞,它的上方有盖膜。当外界声波传到内耳时,内耳前庭阶外淋巴液振动,引起基底膜振动,螺旋器的毛细胞与盖膜发生相对位置变化,因此引起毛细胞发生膜电位变化。毛细胞的膜电位变化进一步又引起耳蜗神经纤维产生动作电位,神经冲动传至大脑皮质听区产生听觉。内耳损伤会引起永久性失聪(Whitbourne,1985)。由于内耳结构的复杂性,人们很难研究内耳各个部分随年龄的增长而产生的变化,以及这些变化对老年人听觉的影响。

图3-5 人耳的生理结构
(引自Schulz & Salthouse,1999,p.91)
(二)听觉的功能变化
1.音调(pitch)
音调的高低主要由声波频率决定。人的听觉频率范围是16~20 000赫兹,其中1 000~4 000赫兹是人耳最敏感的区域。前人分别对音调的绝对阈限和差别阈限,以及高频率的音调作了研究。研究认为成年人所具有的对阈限音调的感知觉能力从40岁起开始下降,但下降的趋势并不明显,直到某一年龄后,这种下降趋势才开始显著。奥尔索(Olsho,1985)研究了音调的差别阈限,他先呈现给被试某一频率的音调,然后再呈现另一不同频率的音调,让被试辨别这两种音调的差别。结果发现成年人音调的差别阈限随年龄的增长没有明显的下降。一些研究者对高频率声波的研究发现,下降最显著的是2 500赫兹以上的高频波,也就是说老年人对高频率的声波反应不灵敏。究其原因,主要是耳蜗内的毛细胞和支持细胞发生衰退和凋亡。另外,研究发现男性比女性下降更快,这可能是由于听觉系统正常老化的性别差异(Kline & Scialfa,1996)。
2.音响 (loudness)
音响是由声音强度决定的一种听觉特性。声音强度大,音响就大,声音强度小,音响就小。人所能感觉到的音响范围在0~130分贝,当音响超过130分贝,人耳就会产生痛觉。研究者大多数用纯音来测查音响的感知觉。30岁的成年男子能知觉到音响只有4分贝的6 000赫兹纯音。在同是6 000赫兹的声波频率下,65岁的老年人要把声音强度提高到40分贝才能知觉到同样的声响(见图3-6)。奥尔索(Olsho,1985)认为这可能有四个原因:第一,内耳里的毛细胞凋亡;第二,听神经通道的细胞凋亡;第三,供给耳蜗细胞的血液和营养成分不足;第四,耳蜗里基底膜等振动机制衰退。他还认为,四种生理结构的老化是同时进行的,但它们的进程是不同的。

图3-6 不同年龄的等响曲线
(引自Schulz & Salthouse,1999,p.94)
(三)听觉的信息加工过程
1.言语的感知觉
言语的感知觉对于言语理解来说非常重要,它通过影响老年人的言语理解而影响他们的社会交往。成年期言语感知的变化在20世纪七八十年代研究得较多,下面介绍伯格曼(Bergman,1976)的一个研究。他设计了三种实验情景。(1)正常言语:没有背景噪音或其他言语声音的干扰。(2)选择地听:在有背景噪音干扰的情况下去听清某个人的言语。(3)插入言语:被试与某人进行言语交流,中间每秒钟插入几声收音机节目的声音,看被试是否还能继续进行言语沟通。研究结果(见图3-7)表明,在第一种实验情景下,随着年龄的增长,言语感知觉能力下降不大,直到50岁才有显著下降。在第二种实验情景下,随年龄的增长,言语感知能力下降较大,从20岁到50岁,人的言语感知觉能力大概下降了10%,但从50岁到70岁,人的言语感知觉能力却下降了20%。同样,言语感知能力的显著性下降在第三种实验情景也表现出来了。从20岁到50岁,言语感知觉能力大概下降30%。而到70岁,整个言语感知觉能力下降了大约60%。伯格曼认为老年人言语知觉能力的衰退,一方面是由于外界条件的改变,如加快语速、插入其他言语信息等,提高了感知某一特定的要求;另一方面则是老年人的外周神经感觉系统发生了改变。最近,一些心理学家也作了类似的研究,得出了相同的结论,言语感知能力随年龄增长呈现下降的趋势,但趋势并不明显,而且言语感知能力的下降由于个体的生活环境和其他认知能力的不同而有很大的个体差异(Pichora-Fuller,et al.,1995)。

图3-7 随年龄的增长,言语理解能力的下降
(引自Bergman,1976)
2.听觉选择性注意
在许多场合我们都需要对听觉进行选择性注意,例如,参加一个晚会,周围有很多人在说话,你必须把你的听觉注意力集中在正与你交谈的那位客人身上。研究听觉的选择性注意基本上采用双重听觉任务:让被试戴上耳机,在耳机两边同时分别呈现两组不同的听觉信息,然后摘下耳机,让被试自由回忆出其中一组信息或两组信息。通过分析被试回忆各组信息的情况来衡量听觉选择性注意的水平。研究发现,随着年龄的增大,听觉选择性注意水平呈下降的趋势。与年轻人相比,老年人报告两组信息的正确率较低,但有人认为这涉及一个听觉记忆问题,因为报告时是先报告一组信息,再接着报告另一组信息,后报告的这组信息由于没有得到复述而被遗忘了。只考察先报告那组的信息的正确率时,老年人和年轻人没有显著差异(Craik,1977)。后来研究者(Madden,1982)把双重听觉任务的难度加大,发现随着任务难度的增大,年龄差异也明显增大了。
(四)噪音的研究
生活中,噪音无处不在,工厂里机器的响声,公路上汽车的声音,还有工地上石头撞击的声音等都属于噪音。众所周知,噪音是有害的,它对我们的听力有严重的消极影响。长期处在噪音环境下的人们,他们的听觉能力衰退得比其他人快。噪音对我们听觉能力的消极影响引起了心理学家的重视,许多心理学家对它进行了广泛研究。科索(Corso,1967)关于噪音研究关注的一个问题是噪音是否与年龄交互作用,共同影响着人的听觉能力。经过多次实验,他得出否定的结论,并且得出噪音对人的听力所起的消极作用要大于年龄所起的消极作用。后来他又进行了跨文化研究,发现与生活在文明程度高、噪音污染多的国家里的人们相比,生活在文明程度比较低、噪音污染比较少的国家里的人们听力的衰退速度较慢。由此,科索指出人们应尽力想办法来降低工业噪音对人类听觉能力的影响。有些工厂为了避免工人遭受持续的、单调的噪音干扰,让工人们戴上了耳机,但科索认为这并不是降低噪音影响的最佳办法,因为为了使工业流程畅通,工人们所戴的耳机也附有通话和接听功能。为了使对方在背景噪音下能探测出自己的言语,对话双方都需要提高自己的音量,这种高音量通过耳机立体声道传播,对人类的听力同样具有很大的消极作用。这种消极作用也应该避免。
三、其他感知觉的变化
(一)味觉
人类的味觉大概可以分为四种:咸、甜、苦、酸。在日常生活中,我们可以观察到人类进入成年期后味觉发生很大变化。人们研究味觉主要是研究味觉的绝对阈限和差别阈限。味觉的绝对阈限是指被试通过味觉能把另一物质和水区分开来,差别阈限指通过味觉能辨认出某种物质。据研究(Moore,et al.,1982),味觉的两种阈限都随年龄的增长而提高。另一些心理学家研究了咸、甜、苦、酸四种味觉能力的变化。斯皮策(Spitzer,1988)研究认为,咸、苦、酸这三种味觉阈限随年龄的增长而提高,甜的阈限几乎没有什么变化。有研究者(Schiffman,1996)的结果与斯皮策的有些不同,他的研究结果表明,50岁以后人们的咸、甜、苦、酸四种阈限都上升了。也有研究者的研究结果与斯皮策的相同,并且提出有些老年人甚至能辨别咸、甜、苦、酸这四种味觉的密度,只是这种辨别力比年轻人稍差而已。还有些心理学家的研究发现,在味觉阈限以上,老年人的味觉能力和年轻人几乎没有什么差别。有些人认为味觉变化缓慢与成年人的味觉生理结构有关,但对舌头各个部位味蕾的密度进行研究后,发现味蕾的密度并没有随年龄增长而发生明显变化(Bartoshuk,et al.,1986)。
(二)嗅觉
研究嗅觉是很困难的,因为至今我们仍没有完全弄明白气味是怎样转化为神经冲动,让大脑作出反应的。为此,心理学家最常用的研究嗅觉的方法是测试被试对各种气味的辨别力,而不是测试被试对气味强度的辨别。许多研究表明,我们辨别各种气味的能力随年龄的增长而衰退(Schiffman,1996)。下面具体介绍两项关于嗅觉的研究。首先介绍1984年在迈阿密所作的研究。此研究涉及1 955名5~99岁的被试,共测试了樱桃、比萨(pizza)、石油、烟草、薄荷、肥皂、草、柠檬、机油、生啤等40多种气味。结果发现人类嗅觉的最佳时期是20~40岁,50岁以后出现轻微的衰退,70岁以后出现显著的衰退。在65~80岁的被试中,大约有60%的人嗅觉严重衰退,大约25%的人完全丧失了嗅觉能力。在80岁以上的老人中,几乎有一半人完全丧失嗅觉能力。另一研究是与美国《国家地理》杂志合作的。1986年9月《国家地理》杂志在插页上刊登了调查问卷,大约有150万人参加了调查,寄回问卷。调查结果表明,从70岁开始,人的嗅觉能力随年龄的增长而下降。50~60岁的老年被试能像年轻人那样辨别出一些气味,但他们命名气味的正确率较低。此外,虽然在天然气里加入了一些难闻的气味,以便天然气泄漏时人们有所察觉,但调查结果表明老年人很难察觉出那种气味,这就意味着老年人面临天然气中毒的危险很大。因此,一些科学家认为应该在天然气里加入一些老年人敏感的气味,如玫瑰花的香味。成年晚期人们的嗅觉能力下降,其原因是多方面的。根据一些研究,随年龄增长,嗅觉能力下降很可能与嗅觉中枢神经的变化有关,而与外周神经的变化无关。
(三)皮肤感觉
皮肤感觉分为触觉、温度觉和痛觉。测量触觉有两种途径。一种途径是测量触觉的绝对阈限,即给皮肤表面施加一定的刺激,然后要求被试报告是否感受到刺激存在。被试所能感受到的最小刺激量就是触觉的绝对阈限。另一种途径是测量触觉的两点辨别阈限,即测量人们能够分辨皮肤表面两个点的最小距离。20世纪60年代,人们就已得出结论,光滑皮肤的绝对阈限和两点辨别阈限都随年龄的增长而上升(Axelrod & Cohen,1961),被毛发覆盖皮肤的触觉阈限即使到了成年晚期也基本保持不变(Cauna, 1965)。
温度觉包括温觉和冷觉。皮肤表面的温度称为生理零度。高于生理零度的温度刺激引起温觉,低于生理零度的温度刺激引起冷觉。老年人的温度觉感知能力与年轻人没有显著的差别,只是老年人应对低温和高温的能力随年龄的增长而出现下降的趋势。由此我们不难明白,当外界温度发生骤变时,老年人易出现意外伤害。在美国,老年人的死亡率随着季节的改变而改变,因为在季节交替之间,温度会出现骤然变化。1979年美国最冷的那个月,老人死亡的人数比月平均死亡人数高出了2万人,最热的那个月由于心脏病突发而死亡的老人人数比其他月份的平均数高出了2 000人(Anderson & Rochard,1979)。
痛觉是当有机体遭到损伤或破坏时所出现的一种不愉快的情感体验。痛觉很难进行操作,因为痛觉不仅仅是一种皮肤感觉,它还涉及认知、动机、人格和文化环境的作用。许多人对痛觉进行了广泛的研究,但得到的结论很不一致。一些研究结果认为痛觉的感知能力随年龄的增长而显著下降,而也有研究者(Kenshalo,1977)发现痛觉的感知能力随年龄的增长而有所上升,后来有些研究结果(Harkins,Price & Martelli,1986;Harkins & Scott,1996)认为痛觉的感知能力并不随年龄的增长而发生变化。虽然我们不知道上面的哪一种结论正确,但在日常生活中我们可以观察到许多老年人长期遭受疼痛的煎熬,而这种煎熬极易导致老年抑郁(Harkins & Scott,1996)。