ER技术概述课件解析

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,ERP技术概述,贾会宾,华中师范大学心理学院,目录,ERP,的神经机制,ERP,数据提取过程,ERP,成分命名,ERP,实验范式及典型,ERP,成分（或效应）,ERP,实验设计,ERP,的神经机,制,制,Electroencephalography,Event Related-Potentials,EEG,：不断发,生,生,/,自发；,ERP,：诱发才,有,有,ERP,是淹没在,EEG,中，通常,观,观察不到,，,，需提取,事件相关,电,电位（,Event-related Potential,ERP,）的定义,：,：当外加,一,一种特定,的,的刺激，,作,作用于感,觉,觉系统或,脑,脑的某一,部,部位，在,给,给予刺激,或,或,撤消刺激,时，以及,当,当某种心,理,理因素出,现,现/变化,时,时在脑区,所,所产生的,电,电位变化,ERP,数据提,取,取过程,一般来,说,说，一,次,次刺激,诱,诱发的,ERP,的波幅,约,约为,210,V,，比自,发,发电位,（,（,EEG,）小得,多,多，淹,没,没在,EEG,中，二,者,者构成,了,了小信,号,号与大,噪,噪音的,关,关系，,因,因此无,法,法直接,测,测量。,但,但是，,ERP,有两个,重,重要特,性,性：潜,伏,伏期恒,定,定、波,形,形恒定,；,；与此,相,相对，,EEG,则是随,机,机变化,的,的。所,以,以，可,以,以利用,这,这两个,恒,恒定，,通,通过叠,加,加，从,EEG,中提取,出,出,ERP,（,画图,）,叠加平,均,均的理,论,论假设,：,：,假设,1:Allsourcesofvoltage arerandomwithrespect to time-lockingeventexceptthe ERP,假设,2:Theamplitude of theERPsignal is thesame on eachtrial,假设,3:Thetiming of theERPsignal is thesame on eachtrial,ERP,成分命,名,名,潜伏期,：,：早（,10ms,以内）,、,、中(,1050ms,)、晚,成,成份(,50500ms,)、慢,波,波（,500ms,以后）,命名：,正,正,P,，,负,N,，,潜伏期,（,（第几,个,个）,成份：,外,外源性,成,成分、,中,中源性,成,成分、,内,内源性,成,成分和,纯,纯心理,波,波,ERP,实验范,式,式及典,型,型,ERP,成分（,或,或效应,）,）,1,.,Oddball,范式,2.,Go-Nogo,范式,3.,特定认,知,知领域,实,实验研,究,究范式,（,（记忆,、,、语言,、,、思维,）,）,4.,典型,ERP,成分（,或,或效应,）,）：,C1、P1、N170、N2、P300,、,、N400、ERN,、,、MMN,等等,Oddball,范式,ERP,的实验,范,范式，,主,主要就,是,是指刺,激,激序列,的,的呈现,方,方式和,规,规定被,试,试进行,反,反应的,实,实验程,序,序模式,Oddball,的字面,意,意思是,“,“怪球,”,”，很,形,形象,地概括,了,了这种,范,范式的,特,特点：,采,采用两,种,种或多,种,种不同,刺,刺激持,续,续交替,呈,呈现，,它,它们出,现,现的概,率,率显著,不,不同，,经,经常出,现,现的刺,激,激称为,大,大概率,或,或标准,刺,刺激，,偶,偶然出,现,现的称,为,为小概,率,率或偏,差,差刺激,。,。令被,试,试对偏,差,差刺激,进,进行反,应,应，因,此,此该偏,差,差刺激,称,称为靶,刺,刺激或,目,目标刺,激,激。,一,一般要,求,求被试,对,对靶刺,激,激作按,键,键或计,数,数反应,。,。,Oddball,范式还,有,有几种,变,变式：,变式一,：,：同样,两,两种刺,激,激物，,在,在一系,列,列规律,呈,呈现的,刺,刺激物,中,中，偶,然,然缺失,一,一些刺,激,激。缺,失,失的刺,激,激物即,是,是靶刺,激,激,变式二,：,：三种,刺,刺激物,，,，其中,一,一种大,概,概率占,60%,，小概,率,率刺激,两,两种，,各,各为,20%,。在小,概,概率刺,激,激中，,被,被试对,其,其中一,种,种刺激,做,做反应,，,，该刺,激,激为靶,刺,刺激，,而,而另一,种,种不做,反,反应的,叫,叫非靶,刺,刺激,变式三,：,：以上,三,三种模,式,式中，,偶,偶然插,入,入一种,新,新异的,刺,刺激,新奇,刺,刺激，,令,令被试,感,感到惊,奇,奇，可,以,以产生,新异,P3,成分,Oddball,范式是,诱,诱发,P300、MMN,等与刺,激,激概率,有,有关的,ERP,成分时,常,常用的,经,经典实,验,验范式,Go-Nogo,范式,两种刺,激,激的概,率,率相等,。,。令被,试,试反应,的,的刺激,叫,叫做,Go,刺激，,即,即靶刺,激,激；不,需,需被试,反,反应的,刺,刺激叫,做,做,Nogo,刺激。,该,该范式,也,也叫做,Go,与,Nogo,作业,这种范,式,式排除,了,了刺激,概,概率对,ERP,的影响,；,；由于,没,没有大,小,小概率,之,之分，,大,大大节,省,省了实,验,验时间,，,，但也,丢,丢失了,因,因大、,小,小概率,差,差异而,产,产生的,ERP,成分,特定认,知,知实验,研,研究范,式,式,1.,记忆（,如,如,n-back,范式）-,very usefullinmental workload research,典型,ERP,成分（,或,或效应,）,）,1.失,匹,匹配负,波,波（mismatch negativity,MMN）,RistoNtnen,(1978)-听,觉,觉 MMN,RainerCammer(1990)-视,觉,觉 MMN,双耳分,听,听Oddball范,式,式：标,准,准刺激,（,（如1000Hz的,短,短纯音,）,）和偏,差,差刺激,（,（如800Hz的短,纯,纯音）,在,在被试,两,两耳呈,现,现。令,被,被试双,耳,耳分听,，,，即只,注,注意一,只,只耳朵,的,的声音,并,并对偏,差,差刺激,进,进行反,应,应，而,不,不注意,另,另一只,耳,耳朵的,声,声音。,结,结果无,论,论注意,与,与否,偏,偏差刺,激,激引起,的,的ERP减标,准,准刺激,引,引起的ERP,的,的差异,波,波，在100250ms,出,出现一,个,个明显,的,的负成,分,分-即听,觉,觉MMN,当刺激,与,与任务,相,相关时,，,，其他,一,一些成,分,分也会,敏,敏感于,刺,刺激之,间,间的失,匹,匹配，,但,但MMN即使,在,在刺激,与,与任务,不,不相关,的,的情况,下,下也能,观,观察到,（,（如当,呈,呈现听,觉,觉刺激,时,时，要,求,求被试,读,读书）,。,。但是,，,，如果,被,被试非,常,常强烈,地,地集中,注,注意于,另,另一只,耳,耳朵的,竞,竞争性,刺,刺激，,那,那么对,于,于这只,耳,耳朵的,失,失匹配,刺,刺激，MMN,也,也会消,失,失,MMN,可,可能反,映,映了一,种,种,相对的,自,自动化,过,过程,，这个,过,过程对,输,输入刺,激,激与先,前,前刺激,的,的感觉,记,记忆痕,迹,迹进行,比,比较,MMN,的性质,听觉,MMN,:额-中央,区,区最大,，,，产生,自,自听觉,皮,皮层，,150250ms,；标准,刺,刺激和,偏,偏差刺,激,激越大,，,，,MMN,波幅越,大,大，,MMN,潜伏期,提,提前（,甚,甚至可,能,能与,N100,重叠）,视觉,MMN:当,与,与标准,刺,刺激相,比,比，偏,差,差刺激,的,的大小,、,、颜色,、,、呈现,时,时间变,化,化时会,产,产生MMN。,枕,枕叶最,大,大，产,生,生自初,级,级视觉,皮,皮层，150250ms,2.N2,诸成分,2.P300,1965,年,Sutton,等发现,，,，,“Science”,Oddball,实验模,式,式,最初发,现,现的,P3,是在,300ms,左右出,现,现的正,波,波（靶,刺,刺激）,，,，,520V,，顶叶,Pz最,大,随着与,P300,类似的,成,成分的,不,不断发,现,现，其,潜,潜伏期,已,已经逐,渐,渐扩展,到,到,800ms,，使得,P300,逐渐形,成,成了一,个,个包含,多,多个子,成,成分的,家,家族,-,晚正复,合,合体（,late positive complex,）,P300,家族的,另,另一个,最,最常见,的,的成员,是,是,P3a,（,（额叶,最,最大，,潜,潜伏期,小,小于经,典,典的P300,，,，反映,朝,朝向反,射,射）-将,顶,顶叶P3称为P3b,，,，将额,叶,叶P3,称,称为P3a（,一,一般情,况,况下，,若,若不加,说,说明，P300或P3这一,术,术语指,的,的是P3b）,P300,的性质,P300,的波幅,与,与所投,入,入的心,理,理资源,量,量成正,相,相关，,其,其潜伏,期,期随任,务,务难度,增,增加而,变,变长,-veryusefullinmentalworkloadresearch,P300,的波幅,和潜伏,期,期与认,知,知过程,的,的难度,相,相关，,而,而与反,应,应选择,阶,阶段的,难,难度无,关,关。,Donchin（1981,）,）,认为，,P300,的潜伏,期,期反映,的,的是对,刺,刺激物,的,的评价,或,或分类,所,所需的,时,时间，,而,而,P300,波幅反,映,映的是,工,工作记,忆,忆中表,征,征的更,新,新。后,一,一种观,点,点得到,支,支持更,多,多，这,意,意味着,P300,也许可,成,成为研,究,究高级,认,认知过,程,程，比,如,如工作,记,记忆的,脑,脑机制,，,，特别,是,是过程,机,机制问,题,题,注意效,应,应：只,有,有注意,条,条件下,才,才出现,P300,概率效,应,应：靶,刺,刺激概,率,率越小,，,，,P300,波幅越,高,高,3.,错误相,关,关负波,（Error-relatednegativity，ERN）,被试反,应,应错误,后,后出现,。,。即使,他,他没有,意,意识到,自,自己犯,错,错了，ERN,也,也会出,现,现；但,是,是当被,试,试意识,到,到自己,的,的错误,反,反应时,，,，ERN更大,Michael Falkenstein,J.Hohnsbein,J.Hoormann,&L.Blanke(1990)W.J.Bill Gehring,D.E.Meyer&E.Donchin(1990),性质,ERN是反,应,应锁定（肌,电,电EMG）,的,的ERP成,分,分。当被试,做,做出错误反,应,应时，该成,分,分即开始；,一,一般在错误,反,反应发生后,的,的80150ms达,到,到波峰，或,肌,肌电活动开,始,始后的4080ms,额区和中央,区,区最大，源,自,自扣带前回,产生,ERN,的主要实验,范,范式,（1）,Eriksen,f,lanker task,:,Subjects were instructedto make adirectional responses tocertain letters,forexample,a right response tothe letters H