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1、ERP技术原理及其应用北京爱生科贸有限公司杨莹脑电的产生神经元(Neuron)内部静息电位高于外部-77mV神经电信号沿轴突(axon)通过突触(synapse)传递到下个神经元，使其内部电位为正（兴奋性后突触电位）或更负（抑制性后突触电位）大量朝向大脑皮层表面的神经细胞共同活动产生可在头皮上记录的电活动α-脑电图β-脑电图从EEG到ERPElectroencephalogram(EEG)是在头皮上记录下的连续电位变化电位来自于两个电极的电位差观测频率的变化可区分大脑活动的强弱:alpha波(8-12Hz)减弱=活动增强把记录下的电活动与一个外部
2、事件匹配后,得到EventRelatedPotentialERP的基本预处理滤波(30Hzlowpass)去处伪迹(Artifactrejection)ERP电位(5-10µV)小于背景EEG(50-100µV),需要通过对多个样本进行平均,增加S/N比平均参照(Averagereference)基线矫正(100-200msbeforestimulus)处理后的总平均ERPComponent的命名1.正负(P或N)加上潜伏期(N100,P300,N400)2.正负加上顺序位置(N1,P1,N2)3.功能(mismatchnegativity,MM
3、N;RecognitionPotential,RP)Component的初步分类Exogenous<100ms由外部刺激的物理特性(密度,频率,时间长度)作用于感觉通道引起Endogenous语言相关的认知成份往往>比100ms,其波幅和出现时间受任务,指导语,判断,期待,策略等等认知操作的影响对Component的测量波峰电位Peakamplitude平均电位Meanamplitude对噪音和时间变化不太敏感波峰潜伏期Peaklatency主成份分析(PrincipleComponentAnalysis)方差分析ERP研究的特点ERP是介于心理
4、学和神经科学之间的一项技术ERP不止像反应时一样提供两种实验条件之间的差异,还提供差异发生的时间(毫秒级的时间分辨率)同时提供2-5厘米空间分辨率的间接位置信息ERP研究的优点连续的记录提供了大量的时间和空间数据可以进行无任务的实验研究与大脑的更直接联系ERP研究的弱点容易出现伪迹(artifacts):眨眼和眼动,肌电,舌运动,心电,皮肤电阻的变化成份之间相互重叠(如P300和N400)ERP的研究领域及应用感觉——听觉视觉知觉——知觉组织，知觉恒常性，空间知觉和运动知觉无觉察知觉注意——注意分配、双任务下的注意负载早期成分N1、P20-50M
5、MN信息自动化加工启动实验学习与记忆——外显记忆和内隐记忆语言——语音、字、词、句、理解/语义加工有关N400情绪——情绪词、图片、面孔N170悲伤面孔引起更大的LPC决策P300受主观概率、相关任务、刺激重要性、决策、信心、注意、记忆、情绪等多因素影响Term2learners:150-350msChinesefamiliarvs.unfamiliarcharactersLeftBA10(frontal),bilateralBA6(motorarea)andrightBA8(frontal)BA20/21(temporal)ERP的空间定位（源
6、定位）ERP实验流程实验设计编写实验程序招募被试戴网状电极采集脑电数据分析脑电数据ERP实验过程实验前的准备实验过程中注意事项ERP实验过程实验前的准备：实验设计问题：刺激刺激的类型视觉刺激：光、单词、语句、图形、图象、照片听觉刺激：短音纯音语音、言语、自然与非自然体感刺激：机械刺激、电流、按压ERP实验过程刺激的设置与编排呈现时间刺激的间隔刺激的随机性刺激出现的概率特殊要求ERP实验过程刺激的设置与编排举例——P300（ODDBALL）任务刺激材料比例安排ERP实验过程被试的选择自身的特征：年龄、性别、视力、听力、智力、性格、利手、健康、教育程
7、度组间与组内知情权（被试同意书）儿童临床病人ERP实验过程其他问题样本量：正常情况特定情况——小样本自身对照预约被试：状态实验时间ERP实验过程其他问题器材：专用ERP设备（放大器、刺激器、显示器、电极/电极帽等）外，尚需准备好附属物品：毛巾、纸巾等记录报告：打印好的被试调查表格和实验记录表格，内容主要包括：①被试基本情况(包括年龄、性别、智力水平、利手等)；②实验中被试精神状态、配合情况；③实验步骤记录；④坏电极情况记录；⑤数据处理中的问题记录。ERP实验过程实验过程：1、EEG记录前准备：填写基本资料洗头讲解ERP基本工作原理讲解实验任务实验
8、过程中的注意事项ERP实验过程实验过程：2、电极校准（calibration）、增益（gain）、噪音（noise）的测查、环境噪音（n
