認知科學導論/觸覺
觸覺系統檢測壓力以獲取有關物理環境的資訊。由於它與身體感知有關，因此被認為是“體感系統”的一部分。
我們的感官是感知環境資訊的生理工具。至少有五種感官，分別是：視覺（視覺）、聽覺（聽覺）、嗅覺（嗅覺）、觸覺（觸覺）和味覺（味覺）。當感覺神經元對刺激做出反應並將資訊傳遞給中樞神經系統時，就會感知到這些感覺。[1]
感覺受體分為五類：機械感受器、熱感受器、本體感受器、疼痛感受器和化學感受器。這些分類取決於每種受體類別的轉導刺激的性質。皮膚中的機械感受器被稱為包囊或無包囊。[2]
植物也有觸覺，但沒有大腦，也沒有任何可比的複雜思維機制，因此科學家認為它們沒有任何主觀體驗。[3]
黃瓜的觸覺比人類敏感十倍。它利用這種感覺來檢測可以纏繞的東西。
捕蠅草的陷阱周圍有毛髮，可以檢測到蟲子的存在。但有時植物會被隨意碰撞。捕蠅草關閉陷阱需要大量的能量，重新開啟也需要幾個小時，因此它進化出了一些方法來檢測陷阱上的毛髮刺激到底是真正的蟲子造成的，還是其他不值得關閉的觸碰，比如雨滴或落下的樹枝。研究表明，陷阱上的兩個不同的毛髮必須在彼此啟用後的大約 20 秒內被啟用。只有這樣陷阱才會關閉。這不僅是觸覺，也是對時間和原始記憶的一種感覺，儘管這種記憶只持續 20 秒。
植物也利用觸覺來了解哪裡不應該生長。在動物經常經過的小路附近生長的樹木，在遠離小路的側面會生長更多的樹枝。樹木可以檢測到風，相同物種在強風區域會生長更粗的樹幹。透過這種方式，您可以簡單地每天觸控植物的葉子來改變其物理發育。
人類透過皮膚中的機械感受器檢測觸覺。我們透過傷害感受器檢測疼痛。[3]
主要參與的系統是皮膚系統和運動覺系統。皮膚系統是指任何與皮膚有關或涉及皮膚的系統。這包括壓力、溫度和疼痛的感覺。[4] 運動覺是本體感覺。本體感覺是指對自己身體部位的相對位置以及運動時所用力量的感覺。[5] 大腦利用來自本體感覺和前庭系統的的資訊來獲得對身體位置、運動和加速度的整體感知。
機械感受器分為三類：觸覺感受器、本體感受器和壓力感受器。機械感受器透過其質膜的物理變形來感知刺激。它們包含機械門控離子通道，這些通道的入口在響應壓力、觸碰、拉伸和聲音時開啟或關閉。[6]
熱覺或溫覺是生物感知溫度的感覺。溫度感受器的具體功能機制仍在研究中。哺乳動物至少有兩種型別的感測器：一種區分熱（即高於體溫的溫度），另一種識別冷（即低於體溫的溫度）。[7]
體內機械感受器的傳遞方式會影響對刺激的感知；這取決於感受野的大小以及是否啟用單個或多個感覺感受器。[8]
柔軟度是表面的順應性的心理關聯。順應性物體可以進一步分為具有剛性表面的物體（例如鋼琴鍵）和具有可變形表面的物體（例如橡膠）。紋理識別可以使用類似的匹配精度和精度來執行，利用視覺、觸覺或視覺和觸覺。[9]
重量是物體的屬性，是重力、物體密度和體積的要素。值得注意的是，感知到的重量也會受到表面材料和形狀的影響。物體的幾何屬性已被分為大小和形狀。幾何屬性的觸覺感知發生在從微米到大約米的各種尺度上。因此，形狀的感知可能將包含根據大小不同的獨特機制。[10]
人類觸覺是指透過觸覺和運動覺來研究人類感知和操縱。當一個人觸控物體時，接觸力或壓力作用於皮膚。連線的感覺系統將這些資料傳遞給大腦，從而導致感知。作為回應，大腦發出運動指令來啟動肌肉，從而導致手或手臂的運動。人類觸覺主要圍繞著這個人類感覺運動迴路，以及與人類觸覺感知有關的所有方面。因此，人類觸覺研究調查了身體-大腦觸覺框架中的所有機械、感覺、運動和認知成分。[11]
體感皮層是大腦的一個區域，位於頂葉，處理來自皮膚、肌肉和關節的感覺輸入。該區域識別和解釋觸覺、溫度、疼痛和壓力資訊，並使我們能夠透過觸覺來感知物體的尺寸、形狀和紋理。[12]
感覺資訊對溫度高度敏感 • 三個主要模式： – 辨別性觸覺（觸覺/皮膚） – 溫度和疼痛（觸覺/皮膚） – 運動覺（本體感覺）[13]
觸覺感知協調體感資訊來感知物體： – 觸覺干預材料屬性（例如，紋理、硬度和溫度） – 本體感覺提供空間和運動資訊（例如，物體幾何形狀和手部位置）[14]
觸覺是最基本的感覺，對於動物性來說和身體行動的能力一樣必要。對於這種感覺來說，身體感覺不代表身體或觸覺空間，這一點非常重要。觸覺與身體意識密切相關。[15]
一些有趣的例子包括：情感觸覺、感覺替代和可塑性。情感觸覺被定義為具有享樂或情感成分的觸覺處理。[16] 感覺替代是將人的一種感官模式的性質改變為另一種感官模式的刺激。基於振動觸覺訊號的觸覺交流框架已被開發為視覺、聽覺或前庭障礙者的感覺替代裝置，並幫助客戶在不熟悉的環境中進行空間定位和導航。[17]
觸覺是指人工智慧 (AI) 中的觸覺科學。[18] 觸覺使機器能夠與人類皮膚感受器和神經系統協同工作，除了傳統的聽覺和視覺方法或使用傳統的控制檯、滑鼠或電腦遊戲控制器之外，提供了一種額外的交流方式。[19] 這項技術使用專門設計的感測器，根據運動或互動傳送電訊號。計算機解碼訊號，然後將訊號反饋回人體的器官或身體。 [20]
觸覺交流——也稱為運動覺交流，透過對使用者施加振動、力或運動來再現觸覺。 [21] 關於觸覺，大多數專家將觸覺分為皮膚觸覺、運動觸覺和觸覺（觸覺通常與主動觸覺（而不是被動感覺）相關）。腦電波（或腦機）介面則在連線的腦部和外部裝置之間建立了直接的通訊通路。 [22] 腦機互動提供了一種方法，可以專門量化神經元活動，並將其解釋為資訊或動作。 [23] 最終為那些無法透過其他方式感知、控制和與外部世界交流的人提供透過思維強度感知、控制和與外部世界交流的能力。[24]
在各個領域中，不同的虛擬現實 (VR) 應用程式旨在為使用者提供逼真的體驗，包括視覺、聽覺和觸覺，以增強使用者在 VR 領域中的臨場感。 透過使用者的五種感官，沉浸感使使用者能夠體驗他們身在何處、與誰在一起以及他們在做什麼，就好像它真的在發生一樣。[25] 沉浸感是一個用於描述能夠產生臨場感的技術的術語。 [26] 此外，沉浸感也被定義為使用者體驗的參與程度；使用者在虛擬空間中傳達不同的感覺，並將它們傳達給虛擬環境。[27]
如果沒有觸覺系統，在 VR 環境中與物體互動會導致真實世界和虛擬世界之間存在差距；因此，透過觸覺框架與物體進行此類互動的反饋對於精確表達虛擬物體與現實之間的聯絡至關重要。 這是提高 VR 應用程式中臨場感和沉浸感的重要一步。[28]
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