实验设计与数据分析课件.ppt

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1、ERP的实验设计与数据处理罗跃嘉北京师范大学认知神经科学与学习国家重点实验室一、刺激物与刺激程序刺激物分类视觉刺激听觉刺激体感刺激1视觉刺激非图形刺激几何图形图象文字静止图形运动图形刺激参数照度（illumination）：均匀投射到物体平面单位面积上的光通量称为照度。亮度（luminance）：给定方向离开、到达或穿过某一物体表面、单位立体角、单位投影面积上的光通量。视角A=≈57.3×r/d2听觉刺激纯音(puretone)：波形呈正弦曲线的声音短声(click)：主观感觉为“咔”声，也犹如弹指甲时发出的声音，波形为方波。白噪声(broadbandnoise/

2、whitenoise)：指在较宽的频率范围内，各种滤波频带的噪声。语音(phonetic)：人类所特有的带有明确含义的声音。刺激参数音高：声音音调的高低（音高）用物体振动的频率大小表示，单位为Hz。强度：声音的用声压级表示，其符号为SPL，单位用分贝（dB）常用分贝声压级(dBSPL)表示。3体感刺激指人体所能承受的微弱脉冲电流刺激时程0.1～0.5ms，频率1～5Hz，电压50V刺激序列刺激呈现时间刺激间隔消除重叠成分1刺激呈现时间①刺激呈现时间长度与任务难度成反比②当呈现时间短到一定程度，例如视觉刺激在40ms以下，人就不能主观感觉到这个刺激，可利用此特

3、性进行非意识的启动研究③撤反应即刺激物消失也能导致ERP波形的微小改变。避免撤反应的措施一是将刺激呈现时间适当延长或缩短，二是利用相减技术2刺激间隔SOAstimulusonsetasynchronyISIinterstimulusintervalOnsetOffset①短间隔将导致ERP成分，特别是早期成分的重叠②预留足够被试完成作业的反应时间③间隔过长可能浪费硬盘空间，并延长不必要的实验时间④刺激间隔与任务难度成反比。3消除相邻刺激的重叠成分1） 高通滤波（high-passfiltering）增加频带宽度低端频率响应，可以减弱ERP在较长潜伏期、较低频率的部

4、分。如果仅对早期高频成分，例如听觉脑干诱发电位感兴趣，即可采用此法（高通为50～150Hz）。2）低通滤波(Low-passfilter)采用不同间隔随机化，可以部分消除邻近的ERP重叠成分，又叫Jitter法。130-190ms125-275ms120-320ms二、实验范式经典范式:Oddball,Go-Nogo注意:听觉,视觉记忆:学习-再认社会认知经典范式1--OddballOddball实验模式是指采用两种或多种不同刺激持续交替呈现，它们出现的概率显著不同组成标准刺激(standardstimuli)——大概率偏差刺激(deviantstimuli)——

5、小概率令被试对偏差刺激进行反应，因此该偏差刺激称为靶刺激（Target）或目标刺激。诱发P300、MMN等与刺激概率有关的ERP成分时的经典实验模式。标准刺激靶刺激非靶刺激刺激缺失新奇刺激ABCD跨通路延迟反应范式Task1：AttendingPicture,IgnoringTonePictureToneToneRedCrossDiscriminatewaitandcapturereacttheimperativesignalTask2：AttendingTone,IgnoringPictureTonePictureClickDiscriminatewaitand

6、capturereacttheimperativesignal(0-2trial)(0-2trial)经典范式2--Go-Nogo两种刺激的概率相等Go刺激——令被试反应的刺激，即靶刺激Nogo刺激——不需被试反应的刺激特点：排除了刺激概率对ERP的影响；由于没有大小概率之分，大大节省了实验时间，但也丢掉了因大、小概率差异而产生的ERP成分记忆的实验范式经典范式:学习-再认运动知觉的启动元记忆A.StudyPhase(14faces,SOA3s,duration1s)B.TestPhase(28faces,repeated50%,SOA3.2s,duration1

7、s)理张理舒TimeLearningStageTestStageOldNew1stPresentTypicalProceduresms-1002004006008001000ms0.0-2.02.04.06.08.010.0Vms-1002006008001000ms-2.02.04.06.08.010.0V-1002004006008001000ms-2.02.04.06.08.010.0VC3CzC4HighFrequencyLowFrequencyEncodingeffectsonhigher-&lower-wordfrequency(Chinese)

8、P180N