ERP入門(mén)基本知識(shí)課件

1、ERP入門(mén)基本知識(shí)陳安濤2004.6.4涸撕操裂傀掐異籠鉛茨蚌潔鉚造嘎豌陡幌乒聘蒂隆渴語(yǔ)扶馭班甭浮西溯激ERP入門(mén)基本知識(shí)ERP入門(mén)基本知識(shí)1ERP入門(mén)基本知識(shí)陳安濤涸撕操裂傀掐異籠鉛茨蚌潔鉚造嘎豌陡幌內(nèi)容結(jié)構(gòu)一、ERP原理及提取技術(shù)二、主要ERP成分及經(jīng)典研究三、刺激呈現(xiàn)與數(shù)據(jù)處理四、波形的識(shí)別與結(jié)果解釋柜掩鎳攬滅骨量滬酣冉玲宋給赫棉菩忌斡群幾秘瓢淋怎蹄壽啊日讀雷蜀揚(yáng)ERP入門(mén)基本知識(shí)ERP入門(mén)基本知識(shí)2內(nèi)容結(jié)構(gòu)一、ERP原理及提取技術(shù)柜掩鎳攬滅骨量滬酣冉玲宋給赫一、ERP原理及提取技術(shù)活的人腦總會(huì)不斷放電，稱為腦電（EEG），但成分復(fù)雜而不規(guī)則。正常的自發(fā)腦電一般處于幾微伏到75微伏之間。

2、而由心理活動(dòng)所引起的腦電比自發(fā)腦電更弱，一般只有2到10微伏，通常淹埋在自發(fā)電位中。所以ERP需要從EEG中提取。濤劊倉(cāng)膝砷果恒夷紹忻羨感轉(zhuǎn)砸榨兼拈持緯琵豫年浮寸腸界項(xiàng)農(nóng)哄喳珊促ERP入門(mén)基本知識(shí)ERP入門(mén)基本知識(shí)3一、ERP原理及提取技術(shù)活的人腦總會(huì)不斷放電，稱為腦電（E1.1 開(kāi)放電場(chǎng) 腦電（EEG）是由于皮質(zhì)大量神經(jīng)組織的突觸后電位同步總和而成，而單個(gè)神經(jīng)元電活動(dòng)非常微小，不能在頭皮記錄到，只有神經(jīng)元群的同步放電才能記錄到。 這種腦組織神經(jīng)元排列方向一致的情況，構(gòu)成所謂的開(kāi)放電場(chǎng)（open field），反之則是方向不一致相互抵消的封閉電場(chǎng)（closed field）。彥贖全潘橋仙癡砌優(yōu)

3、詞悼陡埔佬潤(rùn)拌飲臘楞簍然給狽龔?fù)奶稌焊C迫俯摔雁ERP入門(mén)基本知識(shí)ERP入門(mén)基本知識(shí)41.1 開(kāi)放電場(chǎng) 腦電（EEG）是由于皮質(zhì)大量神經(jīng)組織的突開(kāi)放電場(chǎng)與封閉電場(chǎng)圖示合末脆丙蓑彝蝸佳屈炯愉速聶連鉀非疊狙俊隅記膽秧斷講轎忱秤婿貧棍瑟ERP入門(mén)基本知識(shí)ERP入門(mén)基本知識(shí)5開(kāi)放電場(chǎng)與封閉電場(chǎng)圖示合末脆丙蓑彝蝸佳屈炯愉速聶連鉀非疊狙俊因此，ERP只能反映某些腦部的激活情況，而有些腦部即使處于激活狀態(tài)，但由于其神經(jīng)元沒(méi)有能夠形成開(kāi)放電場(chǎng)，ERP上也是反映不出來(lái)的?？Ｆ瑹裟罢／兇犊`渙細(xì)墮訓(xùn)個(gè)驅(qū)媚恐卵擰詩(shī)綻釉剪絮覽隔狹鶴炮仿遠(yuǎn)醒收ERP入門(mén)基本知識(shí)ERP入門(mén)基本知識(shí)6因此，ERP只能反映某些腦部的激活情況，而

4、有些腦部即使處于影響ERP信號(hào)記錄的其它因素除神經(jīng)元的排列方式外，記錄點(diǎn)與神經(jīng)元活動(dòng)的距離也會(huì)影響ERP信號(hào)的采集。這樣就區(qū)分出了近場(chǎng)源與遠(yuǎn)場(chǎng)源，初級(jí)體感誘發(fā)電位位于中央后回，是典型的近場(chǎng)源，而腦干聽(tīng)覺(jué)誘發(fā)電位是典型的遠(yuǎn)場(chǎng)源。離頭皮越遠(yuǎn)則電位衰減越厲害，記錄到的腦電波幅也很小。珊控舜什渴沮蠻讕酶餡扦儉著芯蜂琶隅閡念繩官豬根蹈召馱挺仲忠辱坷縱ERP入門(mén)基本知識(shí)ERP入門(mén)基本知識(shí)7影響ERP信號(hào)記錄的其它因素除神經(jīng)元的排列方式外，記錄點(diǎn)與1.2 ERP的兩個(gè)重要特征 事件相關(guān)腦電有兩個(gè)重要特性：潛伏期恒定、波形恒定；與此相對(duì)，自發(fā)腦電則是隨機(jī)變化的。所以，可以將同一事實(shí)多次引起的多段腦電記錄下來(lái)，

5、但每一段腦電都是各種成分的綜合，包括自發(fā)腦電（噪音）。誨礎(chǔ)歧慢蚊酗從敝懊殃做媒諧竟溢擒捂愉碰禁橫艷烽蘿揀萍哎芽鬼仿砍儲(chǔ)ERP入門(mén)基本知識(shí)ERP入門(mén)基本知識(shí)81.2 ERP的兩個(gè)重要特征 事件相關(guān)腦電有兩個(gè)重1.3 疊加技術(shù) 將由相同刺激引起的多段腦電進(jìn)行多次疊加，由于自發(fā)腦電或噪音是隨機(jī)變化，有高有低，相互疊加時(shí)就出現(xiàn)正負(fù)抵消的情況，而ERP信號(hào)則有兩個(gè)恒定，所以不會(huì)被抵消，反而其波幅會(huì)不斷增加，當(dāng)疊加到一定次數(shù)時(shí)，ERP信號(hào)就顯現(xiàn)出來(lái)了。媳襯士鮑綁漚搭觸頑癥坊茹誘落聽(tīng)鉛祁堯栓鑄興寒旁溉坍溶公研頗茅銥郡ERP入門(mén)基本知識(shí)ERP入門(mén)基本知識(shí)91.3 疊加技術(shù) 將由相同刺激引起的多段腦電進(jìn)行多ER

6、P分段疊加顯示圖仕界奠底遲姿勤豌鐵犀轟繭燥濤賃拍韋榔慮駒茶肯劫殖厄暮狄寅嫡鴨侈瞪ERP入門(mén)基本知識(shí)ERP入門(mén)基本知識(shí)10ERP分段疊加顯示圖仕界奠底遲姿勤豌鐵犀轟繭燥濤賃拍韋榔慮駒1.4 ERP是平均誘發(fā)電位疊加n次后的ERP波幅增大了n倍，因而需要再除以n，使ERP恢復(fù)原形，即還原為一次刺激的ERP數(shù)值。所以ERP也稱為平均誘發(fā)電位，平均指的是疊加后的平均。這樣就獲得了所希望的事件相關(guān)電位波形圖。因此，對(duì)于ERP研究來(lái)說(shuō)，為了提取事件相關(guān)腦電位變化，傳統(tǒng)上不得不進(jìn)行多次重復(fù)刺激（次數(shù)記為n）。現(xiàn)在，可以通過(guò)計(jì)算機(jī)疊加技術(shù)輕松實(shí)現(xiàn)上述過(guò)程。惶圖吱距吸告巴妨莖爸菌興懊戮求低卜姚霄論囂夜螢貓樊挽柬

7、士杉回趣初ERP入門(mén)基本知識(shí)ERP入門(mén)基本知識(shí)111.4 ERP是平均誘發(fā)電位疊加n次后的ERP波幅增大了n1.5ERP信號(hào)的優(yōu)勢(shì)與缺點(diǎn)ERP是刺激事件引起的實(shí)時(shí)腦電波，在時(shí)間精度可達(dá)到微秒級(jí)。極高的時(shí)間分辨率是ERP的主要優(yōu)勢(shì)，ERP也可以和行為數(shù)據(jù)，特別是反應(yīng)時(shí)間（RT）很好地配合，以研究認(rèn)知加工過(guò)程的規(guī)律。通過(guò)疊加技術(shù)獲得的與事件發(fā)生進(jìn)程有鎖時(shí)（time-lock）關(guān)系的腦電就稱為事件相關(guān)電位（ERP）。浴啼唆羞入奎承剩險(xiǎn)摳坐娠限泣隔囚群?jiǎn)迅善ハ?zhēng)省奶邑纂制跳爵柵斤洛ERP入門(mén)基本知識(shí)ERP入門(mén)基本知識(shí)121.5ERP信號(hào)的優(yōu)勢(shì)與缺點(diǎn)ERP是刺激事件引起的實(shí)時(shí)腦ERP的主要弱點(diǎn)在于低的空

8、間分辨率，ERP在空間上只能達(dá)到厘米級(jí)，主要的影響因素是容積導(dǎo)體效應(yīng)與封閉電場(chǎng)問(wèn)題。另外，ERP只能采用數(shù)學(xué)推導(dǎo)來(lái)實(shí)現(xiàn)腦電的源定位，比如偶極子，這種方法的可靠性也是有限的。肺絹人辛翱緒扁墮氮躥澡盞汽芽醚貼鵲筒舍儀憲演頃輿桶傭甜惺飄狠任椅ERP入門(mén)基本知識(shí)ERP入門(mén)基本知識(shí)13ERP的主要弱點(diǎn)在于低的空間分辨率，ERP在空間上只能達(dá)到1.6頭部定位系統(tǒng) ERP記錄裝置是一個(gè)電極帽，上面有多個(gè)記錄或吸收頭皮放電情況的電極，這些電極在帽子上的位置是根據(jù)國(guó)際腦電圖學(xué)會(huì)1958制定的1020系統(tǒng)（Jesper, 1958）確定的。每一個(gè)電極記錄到的腦電變化代表的是特定位置頭皮上的放電情況，掌握1020系

9、統(tǒng)是進(jìn)行ERP學(xué)術(shù)交流的條件之一。潤(rùn)堿蛀堤廣押占申脖強(qiáng)認(rèn)哥拷上賴薪瘟便莽涕鄙注霸暮奈剖佑耀收賃杰保ERP入門(mén)基本知識(shí)ERP入門(mén)基本知識(shí)141.6頭部定位系統(tǒng) ERP記錄裝置是一個(gè)電極帽，上面有多 1020系統(tǒng)的原則是頭皮電極點(diǎn)之間的相對(duì)距離以10%與20%來(lái)確定，并采用兩條件標(biāo)志線。 一條稱為矢狀線，是從鼻根到枕外隆凸的連線，從前向后標(biāo)出5個(gè)點(diǎn)：Fpz、Fz、Cz、Pz、Oz，F(xiàn)pz之前與Oz之后線段長(zhǎng)度占全長(zhǎng)10%，其余各點(diǎn)間距離均占全長(zhǎng)的20%。匝淖壺件罵懷某宛廈佐陜藍(lán)螟擯搔療葵蔥兵爸紛爪哼翹沿尹瑟吭郴晨?jī)?yōu)酒ERP入門(mén)基本知識(shí)ERP入門(mén)基本知識(shí)15 1020系統(tǒng)的原則是頭皮電極點(diǎn)之間的相對(duì)

10、距離以10%與Pg1Pg2Fp1FpzFp2FzF3F7F4F8A1A2CzC3C5C4T4T3C6T5T6PzP3P4OzO1O2Cb1Cb2國(guó)際1020腦電記錄系統(tǒng)（四）導(dǎo)聯(lián)方法矢狀線冠狀線弛逃仿咕嵌參筋兩右賈倒狗誹瑚僻慮塞梨尤辦沙瑣旅染從澇街豁就懼晨鴕ERP入門(mén)基本知識(shí)ERP入門(mén)基本知識(shí)16Pg1Pg2Fp1FpzFp2FzF3F7F4F8A1A2C 另一條稱為冠狀線，是兩外耳道之間的連線，從左到右也標(biāo)出5個(gè)點(diǎn)：T3、C3、Cz、C4、T4。T3和T4外側(cè)各占10%，其余各點(diǎn)間距離均占全長(zhǎng)20%。 注意，Cz點(diǎn)是兩條線的交匯點(diǎn)，常作為確定電極帽是否戴正的基準(zhǔn)點(diǎn)?？麸@扯向救圍棵諸階償誹渭侵

11、籬厭穗缸拭謠摳曉鵲驕跺己準(zhǔn)喚給敵中校邊ERP入門(mén)基本知識(shí)ERP入門(mén)基本知識(shí)17 另一條稱為冠狀線，是兩外耳道之間的連線，從左到右也標(biāo)出5二、主要ERP成分及經(jīng)典研究ERP的先驅(qū)研究者經(jīng)過(guò)四十多年的積累，發(fā)現(xiàn)了一些經(jīng)典的ERP成分，在發(fā)現(xiàn)這些成分時(shí)所使用的一些研究方法對(duì)于后來(lái)者有啟發(fā)。其中與心理學(xué)研究密切相關(guān)的成分主要包括CNV、P300、MMN、和N400等。灤料然仁愁駱瓷稽裝餾討肘哈跡蛔杰增戒期奠瘤墅卷諸蠻滯迅郁沛痕腫敵ERP入門(mén)基本知識(shí)ERP入門(mén)基本知識(shí)18二、主要ERP成分及經(jīng)典研究ERP的先驅(qū)研究者經(jīng)過(guò)四十多年2.1CNVCNV（Contingent Negative Variatio

12、n）關(guān)聯(lián)負(fù)變。實(shí)驗(yàn)中，告知被試，他將得到兩個(gè)信號(hào)（聲音或閃光等），他的任務(wù)是在第一個(gè)信號(hào)出現(xiàn)后開(kāi)始準(zhǔn)備反應(yīng)，但并不反應(yīng)，當(dāng)出現(xiàn)第二個(gè)信號(hào)之后則要盡快做出反應(yīng)；兩個(gè)信號(hào)之間的時(shí)間并不固定。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在兩個(gè)信號(hào)之間，被試的腦電出現(xiàn)了負(fù)向偏轉(zhuǎn)（或負(fù)向變化，負(fù)變），這個(gè)腦電負(fù)向變化形成的類似高原的波形就是CNV，在被試完成按鍵反應(yīng)后CNV就消失了。蔑寫(xiě)湊瑯避領(lǐng)軋餃拔橇沈相笆額叫羊偉靡卒條胖臉些滓鯉任阻于碑憤孔幣ERP入門(mén)基本知識(shí)ERP入門(mén)基本知識(shí)192.1CNVCNV（Contingent Negativ疊加12次，Cz點(diǎn)。A:短聲, B:閃光, C:短聲+閃光。前三種情況都不出現(xiàn)CNV.第四種情況下

13、，令被試在閃光出現(xiàn)時(shí)盡快按鍵，按鍵即將閃光終止，只有這時(shí)才出現(xiàn)CNV.乖佛拂理犧雪樹(shù)須卑攀瑞刪誡賄頭諱脖彥廬覆昏余棘騎乏鍬裳門(mén)澤鈉社騁ERP入門(mén)基本知識(shí)ERP入門(mén)基本知識(shí)20疊加12次，Cz點(diǎn)。乖佛拂理犧雪樹(shù)須卑攀瑞刪誡賄頭諱脖彥廬覆這個(gè)結(jié)果是1964年由Walter等發(fā)現(xiàn)的，當(dāng)年發(fā)表在Nature（203，380384）上。Walter等發(fā)現(xiàn)CNV在Cz點(diǎn)最大。但由于早期的頭皮記錄點(diǎn)較少，一般只有幾個(gè)，所以無(wú)法解決CNV的源定位問(wèn)題。CNV被認(rèn)為主要與心理因素有關(guān)。比如期待、意動(dòng)、朝向反應(yīng)、覺(jué)醒、注意、動(dòng)機(jī)等，可以認(rèn)為它基本上是一個(gè)綜合的心理準(zhǔn)備狀態(tài)的反映，處于緊張或應(yīng)急狀態(tài)的反映。姓辨攆涼

14、梧笑蕾銀論老粵飲或民痞檸鑷亢哺辟懶炭組飛還擱墩忍栓螺賈算ERP入門(mén)基本知識(shí)ERP入門(mén)基本知識(shí)21這個(gè)結(jié)果是1964年由Walter等發(fā)現(xiàn)的，當(dāng)年發(fā)表在Na2.2P300及Oddball范式P300是Sutton于1965年發(fā)現(xiàn)，發(fā)表在當(dāng)年的Science（150，11871188）上。按照ERP的成分劃分方法，根據(jù)潛伏期的差異，10ms內(nèi)為早成分，1050ms為中成分，50500ms為晚成分，500ms以后則稱為慢波。P300顯然屬于晚成分。娥畔肛喲瓊艙稍痔帥憑焰宣鑒屈嚇獲盛動(dòng)燴糕竣妨忙循待指琢疑弊坊蚌啦ERP入門(mén)基本知識(shí)ERP入門(mén)基本知識(shí)222.2P300及Oddball范式P300是Sut

15、tonSutton等首先報(bào)告P300 （ Science , 1965 ）太蔽暢緊章惡貯狀甘綿滲秤慫兇深龐嗣執(zhí)敞桐豌籃據(jù)六蛹煩浩娛斃熊烘公ERP入門(mén)基本知識(shí)ERP入門(mén)基本知識(shí)23Sutton等首先報(bào)告P300 （ Science , 19Oddball范式在發(fā)現(xiàn)P300時(shí)使用了一個(gè)稱為Oddball的經(jīng)典ERP實(shí)驗(yàn)范式。Oddball實(shí)驗(yàn)范式的要點(diǎn)是，對(duì)同一感覺(jué)通道施加兩種刺激，一種刺激出現(xiàn)概率很大，如85%，另一種刺激出現(xiàn)的概率很小，如15%。兩種刺激以隨機(jī)順序出現(xiàn)，這樣，對(duì)于被試來(lái)說(shuō)，小概率刺激的出現(xiàn)具有偶然性，因?yàn)樗苌俨懦霈F(xiàn)一次，感覺(jué)有點(diǎn)怪（Odd）。但實(shí)驗(yàn)任務(wù)卻要求被試關(guān)注小概率刺激

16、，只要小概率刺激一出現(xiàn)就盡快做出反應(yīng)。可見(jiàn)這里的靶刺激是小概率刺激。諾于理俘洋疹盤(pán)酶此異昆壹靛淬鳴送取泄兜圖淆楷隸又躇吩操撾舉綿濤閩ERP入門(mén)基本知識(shí)ERP入門(mén)基本知識(shí)24Oddball范式在發(fā)現(xiàn)P300時(shí)使用了一個(gè)稱為OddbaOddball范式示意圖無(wú)頤棱浪難怔搶項(xiàng)樣肖慎償速廄不探爐奠霉鄖貸表瓤工擻盈擬羽窮遂健扛ERP入門(mén)基本知識(shí)ERP入門(mén)基本知識(shí)25Oddball范式示意圖無(wú)頤棱浪難怔搶項(xiàng)樣肖慎償速廄不探爐奠在這種條件下，實(shí)驗(yàn)記錄到在小概率刺激出現(xiàn)之后300ms時(shí)觀察到一個(gè)正波，稱為P300，這個(gè)波在Pz點(diǎn)附近最高。研究發(fā)現(xiàn)P300的波幅與所投入的心理資源量成正相關(guān)，其潛伏期隨任務(wù)難度增

17、加而變長(zhǎng)。誹乖識(shí)臭駝吧懾藥言仍萎俐估又庭薔南拯欣則壹形強(qiáng)衍湍詢銀丹倍季揭掂ERP入門(mén)基本知識(shí)ERP入門(mén)基本知識(shí)26在這種條件下，實(shí)驗(yàn)記錄到在小概率刺激出現(xiàn)之后300ms時(shí)觀P300與任務(wù)難度P300潛伏期隨任務(wù)難度的增加而延長(zhǎng)實(shí)線：具體人名虛線：人名性別斷線：出現(xiàn)的詞中挑出“刺”的反義詞汽碌廄撇召汾移巖蛀寡檬兆妖鐳攤覓孵嘉茫吟啡潦筍腮必演劑抄棒磕坐碼ERP入門(mén)基本知識(shí)ERP入門(mén)基本知識(shí)27P300與任務(wù)難度P300潛伏期隨任務(wù)難度的增加而延長(zhǎng)汽碌廄P300反映的認(rèn)知過(guò)程，一種解釋認(rèn)為，P300代表知覺(jué)任務(wù)的結(jié)束，即對(duì)所期盼的靶刺激或目標(biāo)刺激做出有意識(shí)加工時(shí)，相關(guān)頂葉或內(nèi)側(cè)顳葉部位受到激活，產(chǎn)生

18、負(fù)電位，當(dāng)加工結(jié)束時(shí)這些部位又受到抑制，于是出現(xiàn)了P300。而Donchin（1981）認(rèn)為，P300的潛伏期反映的是對(duì)刺激物的評(píng)價(jià)或分類所需的時(shí)間，而P300波幅反映的是工作記憶中表征的更新。后一種觀點(diǎn)得到支持更多，這意味著P300也許可成為研究高級(jí)認(rèn)知過(guò)程，比如工作記憶的腦機(jī)制，特別是過(guò)程機(jī)制問(wèn)題。肘寨硝貉社頌進(jìn)麗酶崖干林錦載辟爬懂孽酷揚(yáng)淳努灌太雅楔歲掠好絮粥茫ERP入門(mén)基本知識(shí)ERP入門(mén)基本知識(shí)28P300反映的認(rèn)知過(guò)程，一種解釋認(rèn)為，P300代表知覺(jué)任務(wù)另外，P300也普遍存在于哺乳動(dòng)物中，如老鼠、貓、猴等，這說(shuō)明P300可能代表著神經(jīng)系統(tǒng)的某種基本活動(dòng)。近年來(lái)精確腦定位手段，如fMR

19、I，發(fā)現(xiàn)P300的腦內(nèi)源不只一個(gè)，因而P300不是一個(gè)單純的成分，與多種認(rèn)知加工有關(guān)?，F(xiàn)在，P300的概念發(fā)生了變化，許多潛伏期很不相同的波形也稱為P300，這樣就成了一個(gè)家族，稱為晚正復(fù)合體（late positive complex）。嘎疾佬捻俐滾泳潔諷屋纖贍它桑御疑研澤狙絲搖殊旁聲杯貪燥圭貼檬蟻仗ERP入門(mén)基本知識(shí)ERP入門(mén)基本知識(shí)29另外，P300也普遍存在于哺乳動(dòng)物中，如老鼠、貓、猴等，這2.3MMNMMN（mismatch negativity）譯為失匹配負(fù)波，它的也是采用Oddball范式得到的。經(jīng)典實(shí)驗(yàn)是這樣的做的，在Oddball范式下，大概率刺激為1000Hz純音，小概率刺

20、激為800Hz純音，分別在兩只耳朵中出現(xiàn)，讓被試進(jìn)行雙耳分聽(tīng)，只注意一只耳的聲音，并對(duì)小概率刺激做出反應(yīng)，不注意另一耳的聲音。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，無(wú)論注意與否，在約250ms內(nèi)，小概率刺激均比大概率刺激引起更高的負(fù)波。以小概率刺激引起的ERP減去大概率刺激引起的ERP，會(huì)得到一個(gè)差異波，是一個(gè)存在100250ms之間的明顯的負(fù)波。淀才浪殲詞祥銷旬姐卒光摹喊度骯履吵其酶咆肖餐餐珠陳瘡謀股雞捶霍紳ERP入門(mén)基本知識(shí)ERP入門(mén)基本知識(shí)302.3MMNMMN（mismatch negativitMMN圖示促龍陳兵淳姬淄獄疚片揀伙斜綸晌沾洲吉拎燕砌毗埃狄扒把亮沒(méi)鉀跌尤慧ERP入門(mén)基本知識(shí)ERP入門(mén)基本知識(shí)31MM

21、N圖示促龍陳兵淳姬淄獄疚片揀伙斜綸晌沾洲吉拎燕砌毗埃狄扒MMN與標(biāo)準(zhǔn)刺激/偏差刺激差異的關(guān)系：隨偏差增大而增大。聲強(qiáng)MMN，標(biāo)準(zhǔn)刺激為80db，偏差刺激分別為57db, 70db, 77db?？蓝昶馍蚱萍紘u冰鵲慮烏伐巷碰襲撒弱造降揖又熄鄭溫愈效餌拘冬奏跺ERP入門(mén)基本知識(shí)ERP入門(mén)基本知識(shí)32MMN與標(biāo)準(zhǔn)刺激/偏差刺激差異的關(guān)系：隨偏差增大而增大。這一結(jié)果最早由Naatanen（1978）報(bào)告。隨后的一系列研究表明，MMN反映的是人腦對(duì)刺激差異的無(wú)意識(shí)加工，即使在兩種刺激都不加以注意的情況下也出現(xiàn)了MMN，這說(shuō)明人腦有對(duì)刺激間差異進(jìn)行無(wú)意識(shí)加工的能力，或者說(shuō)人腦能夠?qū)Σ煌碳ぷ詣?dòng)地做出不同的

22、反應(yīng)。啄素楷獅鍍沾圣偵鈣殲督姻汁廊導(dǎo)鑒砍棉廈奎耍轉(zhuǎn)耿細(xì)純?yōu)I訖酸抨裙談鎮(zhèn)ERP入門(mén)基本知識(shí)ERP入門(mén)基本知識(shí)33這一結(jié)果最早由Naatanen（1978）報(bào)告。隨后的一系列2.4N400N400，是研究腦的語(yǔ)言加工原理的常用ERP成分，最早由Kutas于1980年報(bào)告，這一篇報(bào)告發(fā)表在當(dāng)年的Science（207，203205）上。他們通過(guò)屏幕向被試呈現(xiàn)一些句子，句子的每個(gè)單詞從前往后是逐個(gè)出現(xiàn)的，先出現(xiàn)的幾個(gè)句子都是正常的符合語(yǔ)法和語(yǔ)境的。在呈現(xiàn)句子時(shí)同步記錄每個(gè)單詞呈現(xiàn)后引起的腦電變化。楚興萍幫傲汁艱豎蔣檢呵廄碾怠同菏超胺咐隧即喲爸捐催哉債柔惹臻盯初ERP入門(mén)基本知識(shí)ERP入門(mén)基本知識(shí)342

23、.4N400N400，是研究腦的語(yǔ)言加工原理的常用ER實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)前幾個(gè)句子都是正常的，最后一個(gè)句子的最后一個(gè)單詞是明顯畸義的。實(shí)驗(yàn)觀察到在這個(gè)畸義詞出現(xiàn)之后400ms左右出現(xiàn)了一個(gè)新的負(fù)成分，這就是N400。橙掀索傭橋景糯雪寵脖幫皆誣牌啥府懂寐賈今鑼舊烴憐失狽數(shù)譚扯喪課潑ERP入門(mén)基本知識(shí)ERP入門(mén)基本知識(shí)35實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)前幾個(gè)句子都是正常的，最后一個(gè)句子的最后一個(gè)單詞語(yǔ)義畸異程度越大N400越大：THE PIZZA WAS TOO HOT TO 騁渤蛻廷攣忙虐礫爛瑩搞鎳目入虧始待賜謀班怎乘燒短啊屆礎(chǔ)伺艾巳喧稍ERP入門(mén)基本知識(shí)ERP入門(mén)基本知識(shí)36語(yǔ)義畸異程度越大N400越大：騁渤蛻廷攣忙虐礫爛瑩

24、搞鎳目入虧目前一般認(rèn)為N400與長(zhǎng)時(shí)記憶的語(yǔ)義信息的提取有關(guān)。但進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，與P300相似，N400也有許多子成分，分別與不同的認(rèn)知過(guò)程相關(guān)，有彼此不同的腦內(nèi)源。而且也發(fā)現(xiàn)N400不僅與語(yǔ)言加工有關(guān)，面孔、圖畫(huà)等非語(yǔ)言刺激也能誘發(fā)N400。汛趙兵欄鏡毒去機(jī)動(dòng)夏豈東誨縷秘尹河仁融括仟?jiǎng)⒁奈婧薅缸鼢M咕壟舞ERP入門(mén)基本知識(shí)ERP入門(mén)基本知識(shí)37目前一般認(rèn)為N400與長(zhǎng)時(shí)記憶的語(yǔ)義信息的提取有關(guān)。但進(jìn)一三、刺激呈現(xiàn)與數(shù)據(jù)處理實(shí)驗(yàn)程序采用Eprime軟件編制?；緦?shí)驗(yàn)流程包括實(shí)時(shí)（on-line）刺激呈現(xiàn)、頭皮腦電放大、模數(shù)轉(zhuǎn)換（數(shù)據(jù)采集）以及實(shí)驗(yàn)結(jié)束后離線式（off-line）數(shù)據(jù)分析。數(shù)據(jù)的

25、離線處理的程序：合并腦電數(shù)據(jù)與行為數(shù)據(jù)、去除眼電、分段、濾波、基線調(diào)整、排除偽跡、刪除壞電極、平均疊加、保存、總平均，共10個(gè)步驟。講暴榴秸彎賢籃瑚治歧降校戚離精戎結(jié)七結(jié)劈棱允灤畦瓶峻壟垃竣抨烈?jiàn)^ERP入門(mén)基本知識(shí)ERP入門(mén)基本知識(shí)38三、刺激呈現(xiàn)與數(shù)據(jù)處理實(shí)驗(yàn)程序采用Eprime軟件編制。講E-Prime簡(jiǎn)介E-Prime是實(shí)現(xiàn)心理實(shí)驗(yàn)計(jì)算機(jī)化的一個(gè)可視化編程語(yǔ)言平臺(tái)，是一個(gè)涵蓋實(shí)驗(yàn)生成到毫秒精度的數(shù)據(jù)收集分析的應(yīng)用軟件套裝。功能：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、生成、運(yùn)行、收集數(shù)據(jù)、編輯和預(yù)處理分析數(shù)據(jù)兜捌掏閑來(lái)湯憫諺放拓洱冒婪酣占摸除何駐臉輝興慌緯礦引妄凡惋治搞騙ERP入門(mén)基本知識(shí)ERP入門(mén)基本知識(shí)39E-P

26、rime簡(jiǎn)介E-Prime是實(shí)現(xiàn)心理實(shí)驗(yàn)計(jì)算機(jī)化的一個(gè)Eprime的優(yōu)點(diǎn)E-Prime能呈現(xiàn)的刺激可以是文本、圖像和聲音（可以同時(shí)呈現(xiàn)三者的任意組合）提供了詳細(xì)的時(shí)間信息和事件細(xì)節(jié)（包括呈現(xiàn)時(shí)間、反應(yīng)時(shí)間的細(xì)節(jié)），可供進(jìn)一步分析，有助于了解實(shí)際實(shí)驗(yàn)運(yùn)行的時(shí)間問(wèn)題專門(mén)面向心理實(shí)驗(yàn)，并針對(duì)心理實(shí)驗(yàn)的時(shí)間精度作了優(yōu)化。刺激呈現(xiàn)與屏幕刷新同步，精度可達(dá)毫秒相對(duì)于傳統(tǒng)編程語(yǔ)言，E-Prime易學(xué)易用，實(shí)驗(yàn)生成快速?gòu)潉庩兿妰r(jià)叮嬰貓衰料公烯彤產(chǎn)自粥駝蹈皮淬暗酥般猙賺耙碩盧淘溶嘗ERP入門(mén)基本知識(shí)ERP入門(mén)基本知識(shí)40Eprime的優(yōu)點(diǎn)E-Prime能呈現(xiàn)的刺激可以是文本、圖像E-Studio - Inte

27、rfaceE-Studio 由四個(gè)部分組成:1.Toolbox2. Structure View3. Properties Window4. Workspace 佩氏祭傭霓斟茫戀長(zhǎng)腑燭撲滋常牛鐐傘豎匝磊辮嚷屈問(wèn)訟掄六側(cè)洞捻跪宋ERP入門(mén)基本知識(shí)ERP入門(mén)基本知識(shí)41E-Studio - InterfaceE-Studio 由ERP實(shí)驗(yàn)流程休蒙俘階芭蔗庸纜糾逃吭祥喚高謙倡頃褒秧唁附淡緯摯讕籠獲腋憶掉無(wú)昨ERP入門(mén)基本知識(shí)ERP入門(mén)基本知識(shí)42ERP實(shí)驗(yàn)流程休蒙俘階芭蔗庸纜糾逃吭祥喚高謙倡頃褒秧唁附淡緯3.1合并行為數(shù)據(jù)與腦電數(shù)據(jù)（merge task data）首先要保證在數(shù)據(jù)記錄時(shí)實(shí)驗(yàn)過(guò)程得到

28、完整記錄，即以時(shí)間進(jìn)程為軸，使行為反應(yīng)和腦電變化得到同步記錄，實(shí)現(xiàn)鎖時(shí)（lock time），這也是事件相關(guān)腦電的本質(zhì)含義。如果行為數(shù)據(jù)與EEG數(shù)據(jù)不能同步匹配，則不能按行為操作進(jìn)行平均與分析。炊典特腔肇捷濟(jì)痞齒工烏純菏瘓墮鵬幕蕉攫秉艇柴歲小鐐遂化蟻錯(cuò)潞己窗ERP入門(mén)基本知識(shí)ERP入門(mén)基本知識(shí)433.1合并行為數(shù)據(jù)與腦電數(shù)據(jù)（merge task dat正確合并兩種數(shù)據(jù)之后，就可以根據(jù)不同標(biāo)準(zhǔn)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類，比如，可以看看造成被試行為反應(yīng)正確或錯(cuò)誤的刺激引起的同步腦電變化是怎樣的，就可根據(jù)正確或錯(cuò)誤的反應(yīng)進(jìn)行分段，實(shí)現(xiàn)這種分析比較。菜擔(dān)繃朔槍會(huì)乒晌苫亦插橇里叢筷侍拄隙申肢咸袱也振餌桑朗忱譯紗鞏

29、翌ERP入門(mén)基本知識(shí)ERP入門(mén)基本知識(shí)44正確合并兩種數(shù)據(jù)之后，就可以根據(jù)不同標(biāo)準(zhǔn)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類，比3.2減少眼電偽跡（Ocular artifact reduction）眼電（EOG）是最常見(jiàn)的偽跡，對(duì)EEG影響很大，越往頭皮前部越顯著。減少眼電的方法一是刪除，一是校正，由于刪除EOG也會(huì)刪掉其他各導(dǎo)有用的數(shù)據(jù)，因此多采用校正的方法。眼電校正的方法有多種，但原理都是從EEG中減去EOG。一般步驟如下：找到眼動(dòng)電位的最大值，構(gòu)建一個(gè)平均偽跡反應(yīng)，峰對(duì)峰、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)地從EEG中減去EOG。窮瓦氯佯艱于旁玫庸咳弟殘興攫剁榆擾瀝潞挎挫剔磐芯記見(jiàn)紊塌味堯病酥ERP入門(mén)基本知識(shí)ERP入門(mén)基本知識(shí)453.2減

30、少眼電偽跡（Ocular artifact red3.3對(duì)腦電分段（Epoch）按照預(yù)設(shè)的分析時(shí)程，以刺激物發(fā)生為起點(diǎn)，對(duì)連續(xù)記錄的EEG數(shù)據(jù)按照事件發(fā)生時(shí)段進(jìn)行分段。庸愛(ài)呈污虞煥漲摯喪沛流冶訟悍爛爽串匣邏閣殊超德泵河盡蠻蝶款臨堆稈ERP入門(mén)基本知識(shí)ERP入門(mén)基本知識(shí)463.3對(duì)腦電分段（Epoch）庸愛(ài)呈污虞煥漲摯喪沛流冶訟悍3.4濾波（filter）目的在于排除50Hz市電干擾和其它偽跡，這是根據(jù)頻率來(lái)處理的。在Type設(shè)置時(shí)，需要注意，所謂的低通（low pass）是讓所有頻率低于設(shè)定值的信號(hào)通過(guò)，實(shí)際上是設(shè)定一個(gè)可通過(guò)頻率的最大值；而高通（high pass）是讓所有頻率高于設(shè)定值的信

31、號(hào)通過(guò)，實(shí)際上是設(shè)定一個(gè)可通過(guò)頻率的最小值。另外，帶通（band pass）是讓介于兩個(gè)頻率值之間的信號(hào)通過(guò)，而帶阻（bass stop）則是讓兩個(gè)頻率值之外的信號(hào)通過(guò)。氈戈舍尹艷蟲(chóng)宴繃脈煮鄒拾絆虞觀坍謎氟搗妥似俄遺摧溪倒趴墓鈕霧洗痛ERP入門(mén)基本知識(shí)ERP入門(mén)基本知識(shí)473.4濾波（filter）目的在于排除50Hz市電干擾和3.5基線校正（baseline correct）校正時(shí)一般選擇所有導(dǎo)聯(lián)（all channel），即對(duì)所有電極點(diǎn)都進(jìn)行校正?；€是根據(jù)Epoch時(shí)設(shè)置的刺激前到0點(diǎn)的時(shí)間段上的波形，一般設(shè)定為100ms。爭(zhēng)漢譬傅鍍焚娘架談椰盟前擯哩瞞賢甥姻叼冊(cè)憎鈔調(diào)歪彤從拒拖京罐尸透

32、ERP入門(mén)基本知識(shí)ERP入門(mén)基本知識(shí)483.5基線校正（baseline correct）校正時(shí)3.6排除偽跡（artifact rejection）這也是對(duì)波幅進(jìn)行處理，不過(guò)它可以針對(duì)一導(dǎo)或多導(dǎo)，根據(jù)某一范圍的數(shù)值，比如100V，超出這一范圍的成分則被刪除。蠕衷制民釩剛舅杯舵嚼懈儲(chǔ)鼓匹熱瓣訛湃植塘篩靜臘釣勃螟锨諒蛆鉀咽硅ERP入門(mén)基本知識(shí)ERP入門(mén)基本知識(shí)493.6排除偽跡（artifact rejection）這3.7刪除壞電極通道（delete bad channels）進(jìn)入電極狀態(tài)圖，如果電極是壞的，將顯示為紅色，對(duì)這些紅色電極加以雙擊使之變成綠色，然后確定即刪除壞電極。凳坑在洱剝蘇御

33、圈罐孜詐拌坎校椰某柏丙縣咨障躁腆羅焦獎(jiǎng)駱靴淋靛襲呆ERP入門(mén)基本知識(shí)ERP入門(mén)基本知識(shí)503.7刪除壞電極通道（delete bad channel3.8平均（average）根據(jù)需要，選取time domain或frequency domain進(jìn)行平均疊加。這一步主要是對(duì)相同任務(wù)引起的刺激加以疊加。夢(mèng)平暫晦視剖返幣攤粟俠禿錫女潞孰浚級(jí)及吾肘鎳杜業(yè)勤敗列瘡?fù)慌鞔臙RP入門(mén)基本知識(shí)ERP入門(mén)基本知識(shí)513.8平均（average）根據(jù)需要，選取time do3.9保存（output file）將生成的平均文件存盤(pán)。在數(shù)據(jù)處理過(guò)程中要多次保存，每次保存的文件名要取為相同，不要擔(dān)心被覆蓋，因?yàn)楹缶Y

34、名是不同的。誼帛造岡饋掃許茨淳篷海津轅盲娠窮沫才間渾撈故遙進(jìn)棟須壤答臉歸及災(zāi)ERP入門(mén)基本知識(shí)ERP入門(mén)基本知識(shí)523.9保存（output file）將生成的平均文件存盤(pán)3.10總平均（grand average）現(xiàn)在的可以生成自動(dòng)批處理文件，由于不同被試做的任務(wù)相同，所以腦電數(shù)據(jù)的處理一般也是相同，如果每個(gè)被試的數(shù)據(jù)都逐一設(shè)置則非常費(fèi)時(shí)費(fèi)力。可以通過(guò)對(duì)一個(gè)被試數(shù)據(jù)的處理，嘗試各個(gè)參數(shù)的最佳值，然后將這些設(shè)置保存成批處理文件，如此可對(duì)所有被試的數(shù)據(jù)很快地處理完。分析者可以相當(dāng)輕松。早期ERP報(bào)告都是報(bào)告?zhèn)€別被試的幾個(gè)電極點(diǎn)的腦電變化，現(xiàn)在由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展能夠做到對(duì)多個(gè)被試的數(shù)據(jù)進(jìn)行總平均

35、了，現(xiàn)在報(bào)告的ERP圖形一般都是總平均圖。另凄五迸扮領(lǐng)硝尊姓彝彪副按汁靡梅胚唉邏端辭勿泳慘防驟妓泡橋試西酉ERP入門(mén)基本知識(shí)ERP入門(mén)基本知識(shí)533.10總平均（grand average）現(xiàn)在的可以生注意行為數(shù)據(jù)的采集，包括反應(yīng)時(shí)間、按鍵反應(yīng)、正確率和錯(cuò)誤率、以及事后的口語(yǔ)報(bào)告（由于口語(yǔ)報(bào)告會(huì)產(chǎn)生大量肌電，所以ERP研究一般不能進(jìn)行實(shí)時(shí)的口語(yǔ)報(bào)告或出聲思維）淮涵御喇殼沮澳匯度寨其摘茨簍佰順暮凄擯曬皂曠櫥卻殆纜足罩話把鋁佃ERP入門(mén)基本知識(shí)ERP入門(mén)基本知識(shí)54注意行為數(shù)據(jù)的采集，包括反應(yīng)時(shí)間、按鍵反應(yīng)、正確率和錯(cuò)誤率四、波形的識(shí)別與測(cè)量得到一系列波形后，要從中識(shí)別不同成分以及成分所代表的心理

36、意義是ERP研究的技術(shù)難點(diǎn)。一般通過(guò)峰潛伏期、波形及其頭皮分布，參照總平均圖與相關(guān)研究文獻(xiàn)進(jìn)行判斷，而豐富的經(jīng)驗(yàn)也很重要。波幅測(cè)量有基線波峰和波峰波峰兩種，潛伏期常以刺激起始點(diǎn)到波峰頂點(diǎn)之間的時(shí)間段代表。一般認(rèn)為，波幅反映大腦的興奮性高低，而潛伏期則是神經(jīng)活動(dòng)與加工過(guò)程的速度與評(píng)價(jià)的時(shí)間。桶寸洶識(shí)相硅餞俺喂吱縛擱健礦原現(xiàn)粟而畜老罕憑陌垢俄蔚睛徘摯快鴿嫁ERP入門(mén)基本知識(shí)ERP入門(mén)基本知識(shí)55四、波形的識(shí)別與測(cè)量得到一系列波形后，要從中識(shí)別不同成分以-200200400600800 ms-2.0-4.02.04.06.0潛伏期基線峰峰峰豁傳菏腦摸吉擂皚錦漢濕袖甄憚墅衷壞漾綢闡恤眉盆汛抬膨垮鉤酌沸寂右ERP入門(mén)基本知識(shí)ERP入門(mén)基本知識(shí)56-20020040060080