脑事件相关电位与知觉过程
大脑高级功能事件相关电位检查解读
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认知事件相关电位p300与儿童青少年工作记忆的发展
认知事件相关电位p300与儿童青少年工作记忆的发展
认知事件相关电位p300是一种表征认知过程的生物电信号，
代表了注意力和认知资源的分配。
一般来说，当在识别特定的刺激时，这种事件相关电位会出现。
从儿童青少年的研究角度来看，p300反应是一个重要的研究指标，它可以用来衡量儿
童青少年的认知能力，对他们的工作记忆发展有着重要的影响。
工作记忆是人类认知系统中的一个重要组成部分，负责处理短期记忆和任务相关的信息，并进行操作和调节。
工作记忆的成熟对于儿童青少年的学习和智力发展非常重要。
当孩子们长大时，他们的工作记忆将变得更为复杂和有效。
这正是我们可以通过测量p300反应来研究的领域之一。
研究表明，儿童的p300反应比成年人要弱。
随着年龄的增长，p300反应逐渐增强，达到成年人的水平。
这一现象被认为是
由于儿童青少年的神经系统尚未完全发育所导致的。
在青少年期，p300反应有一个明显的增强阶段，这也可能是由于神经
系统的进一步发展。
除了年龄，其他影响p300反应的因素还包括遗传和环境因素。
例如，研究人员发现，婴儿在接受了数个月的音乐训练后，他们在p300测量中的反应更为显著。
这表明了儿童青少年的认
知能力对于环境的引导是非常敏感的。
通过研究p300反应，我们可以了解到工作记忆随着发育而变
得更加发达。
同时，这种研究还有助于我们更好地了解记忆和
认知的相关过程，这对于未来的学习、工作和日常生活具有重要的意义。
事件相关电位
►ERPs属于长潜伏期诱发电位，测试时一般要求被试 者清醒，并在一定程度上参与其中。
►刺激的性质、内容和编排按研究目的不同编制多样， 目的是启动被试认知过程的参与； ►ERPs是一种特殊的诱发电位，属于近场电位（nearfield potentials -- 记录电极位置距活动的神经结构较 近）；
►跨通道研究模式
“跨通路”（Cross-Modal）是指在同一实验模 式中采用不同感觉通路的刺激物，通常为视觉 与听觉刺激，常用于选择性注意的研究。
►特定认知实验模式
如运动知觉、记忆、意识研究。
►非特定认知实验模式
如心算（连续心算、选择心算、简单心算）。
实验流程
ERPs的分析应注意：每个步骤要根据具体的实验设计和 要求去设置参数，要理解基本的参数设置原理，以满足 不同的研究目的，而不能“傻瓜”分析。
事件相关电位（ERP）的基本原理
► EEG对ERPs的淹没
一次刺激诱发的ERP的波幅约2～10mV，比自发电位（EEG） 小得多，淹没在EEG中，两者构成小信号与大噪音的关系，因 此无法测量，无法研究。
► 叠加平均基本原理(ERP波形恒定、潜伏期恒定)
为了从EEG中提取出ERP，需对被试者施以多次重复刺激 “S”。将每次刺激产生的含有ERP的EEG加以叠加与平均。由 于作为ERP背景的EEG波形与刺激间无固定的关系，而其中所 含之ERP波形在每次刺激后是相同的，且ERP波形与刺激间的 时间间隔（潜伏期）是固定的，经过叠加，ERP与叠加次数成 比例的增大，而EEG则按随机噪音方式加和。
事件相关电位（ERP）的特点
►ERPs不像普通诱发电位记录神经系统对刺激本身产 生的反应，而是大脑对刺激带来的信息引起的反应。 是在注意的基础上，与识别、比较、判断、记忆、决 断等心理活动有关，反映了认知过程中大脑的神经电 生理改变，是了解大脑认知功能活动的“窗口”。
事件相关电位
一、基本原理
二、设备介绍
主讲人：廖小梅
• 1、是什么？
• 2、做什么？ • 3、怎么做？
大脑皮层的基本结构
• 大脑表面被中央沟、顶枕裂及大脑外侧裂分成额 叶、顶叶、枕叶和颞叶
大脑皮层神经细胞构成
• 新皮层则形成一定的层次，每一层主要由形态相 似的细胞聚集而成，一般可分为6层，由外向内 分别为：（1）分子层；（2）外颗粒层；（3） 外锥体细胞层；（4）内颗粒层；（5）内锥体 细胞层；（6）多形细胞层
• 活的人脑（身体其它部位也一样）总会不断放电，称为 脑电（EEG），但成分复杂而不规则。正常的自 发脑电一般处于几微伏到75微伏之间。 • 而由心理活动所引起的脑电比自发脑电更弱，一 般只有2到10微伏，通常淹埋在自发电位中。所 以ERP需要从EEG中提取。 • 通过叠加技术获得的与事件发生进程有锁时 （time-lock）关系的脑电就称为事件相关电位 （ERP）
脑诱发电位的特征和产生机制
• 诱发电位（EP，evoked potentials）记录的是 神经系统对刺激本身产生的反应，因此，按刺激 的种类可以分为听觉诱发电位、视觉诱发电位和 体感诱发电位，也有嗅觉和味觉等诱发电位。
三个概念的区别与联系
• EEG（electroencephalography) :脑电图，由脑 电仪直接记录到的电位与时间的相互关系的平面 图。 • EP (evoked potentials)：神经系统对刺激本身产 生的反应。（普通的诱发电位） • ERP (event-related potentials)：既与刺激的物 理属性相关又与心理因素相关。
名词来源
原称：诱发（脑）电位，强调刺激引起，针对“自发电位”而 言。Evoked（Brain）Potentials = EP
事件相关电位简介
一、ERP 原理及提取技术 活的人脑总会不断放电，称为脑电（electroencephalogram ，EEG ），但成分复杂而不规则。
正常的自发脑电一般处于几微伏到75微伏之间。
而由心理活动所引起的脑电比自发脑电更弱，一般只有2到10微伏，通常淹埋在自发电位中。
所以ERP 需要从EEG 中提取。
1.1 开放电场 脑电（EEG ）是由于皮质大量神经组织的突触后电位同步总和而成，而单个神经元电活动非常微小，不能在头皮记录到，只有神经元群的同步放电才能记录到。
这种脑组织神经元排列方向一致的情况，构成所谓的开放电场（open field ），反之则是方向不一致相互抵消的封闭电场（closed field ）。
因此，ERP 只能反映某些脑部的激活情况，而有些脑部即使处于激活状态，但由于其神经元没有能够形成开放电场，ERP 上也是反映不出来的。
1.2 ERP 的两个重要特征 事件相关脑电有两个重要特性：潜伏期恒定、波形恒定；与此相对，自发脑电则是随机变化的。
所以，可以将同一事件多次引起的多段脑电记录下来，但每一段脑电都是各种成分的综合，包括自发脑电（噪音）。
1.3 叠加技术 将由相同刺激引起的多段脑电进行多次叠加，由于自发脑电或噪音是随机变化，有高有低，相互叠加时就出现正负抵消的情况，而ERP 信号则有两个恒定，所以不会被抵消，反而其波幅会不断增加，当叠加到一定次数时，ERP 信号就显现出来了。
1.4 ERP 是平均诱发电位 叠加n 次后的ERP 波幅增大了n 倍，因而需要再除以n ，使ERP 恢复原形，即还原为一次刺激的ERP 数值。
所以ERP 也称为平均诱发电位，平均指的是叠加后的平均。
这样就获得了所希望的事件相关电位波形图。
1.5 ERP 信号的优势与缺点 ERP 的优势在于①无创性和时间分辨率（ms ）高；②便于与RT 配合进行认知过程（认知可分为认知过程和认知状态，过程指的就是时间过程）研究；③设备相对简单，对环境的要求不高。
事件相关脑电位实验教程
遇到抢劫时只要有可能就要大声呼救，或故意高声与作案人说话，引起周围行人的注意
无论在什么情况下
是指趁其不注意时在作案人身上留下记号，如在其衣服上擦点泥土、血迹，在其口袋中装点有标记的小物件，在作案人得逞后悄悄尾随其后注意逃跑去向等。
采用间接反抗法
作案人得逞以后，很有可能继续寻找下一个抢劫目标甚至还竟敢在作案现场附近的商店和餐厅进行挥霍。所有高校一般都有较为严密的防范措施，能及时报案和准确描述作案人特征，有利于有关部门及时组织力量布控，抓获作案人。
在大学里，无论哪个系、哪个专业，班集体总是校园中一个最基本的组织形式。在这个集体中，大家向往着同一个学习目标，生活和学习是统一的、同步的，同学间、师生间的友谊比什么都珍贵，因此相互间应该加强沟通、互相帮助。
人的感情是主体与客体的交流，既是主观体验也是对外界的反映，本身应该包含合理的理智成分。如果只凭感情用事、一味“跟着感觉走”，往往容易上当受骗。交友最基本的原则有两条：一是择其善者而从之。真正的朋友应该建立在志同道合、高尚的道德情操基础之上。二是严格做到“四戒”。即：戒交低级下流之辈，戒交挥金如土之流，戒交吃喝嫖赌之徒，戒交游手好闲之人。
骑车外出的同学，出行前要先检查一下车辆的铃、闸、锁、牌是否齐全有效，保证没有问题后方可上路。在道路上要在非机动车道内行驶，没有划分车道要靠右边行驶。通过路口时要严守信号，停车不要越过停车线；不要绕过信号行驶；不要骑车逆行；不扶肩并行；不双手离把骑车；不攀扶其他车辆；不在便道上骑车。在横穿4条以上机动车道或中途车闸失效时，须下车推行；骑车转弯时要伸手示意，不要强行猛拐。
3
为了加强校园管理，学校制订了一系列管理制度和规定。制度，总是用来约束人们行为的，在执行过程中可能会给同学们带来一些不便。但是制度却是必不可缺的。
生理心理学1详解
第一章绪论• 心理生理学研究方法和技术：1、脑立体定位技术2、脑损伤法：不可逆损伤（横断损伤、吸出损伤、电解损伤、药物损伤）简单易行、效果明显，但无法恢复，可能引起组织病变，影响结果可逆损伤（扩步性阻抑、冰冻方法、神经化学损伤）暂时性的机能切除，不易发生继发性的周围组织病变，常用来研究皮层机能3、刺激法：电刺激法、化学刺激法4、电记录法5、生物化学分析法6、分子遗传学技术7、脑成像技术：PET技术、CT技术第二章注意的神经过程•注意的主要功能使有机体选择一定的事物作为心理活动的对象并维持下去，它对人的心理活动和行为过程的顺利进行起着保障作用。
第一节注意的神经解剖学基础•注意是通过一些脑区的神经网络活动来实现的。
•既不是某一脑区的特性，也不是全部脑区的功能。
•不同脑区在注意过程中发挥着特定的作用。
•注意的神经网络包括：警觉网络、定向网络和执行网络一、警觉网络（一）警觉和注意的关系•实验结果：警觉的提高可以改善对注意目标的觉察速度。
（二）注意（警觉状态）主要靠网状结构上行激活系统的持续作用来调节•网状结构上行激活系统为单胺能和胆碱能细胞存在的部位。
•投射到不同部位。
1.上行去甲肾上腺素（NA）系统的功能•DNAB损伤鼠模型在脑内注射6一羟多巴胺（6—OHDA）到蓝斑皮层通路（DNAB ），导致DA严重耗竭，使其含量少于对照组的10%。
然后进行习得条件辨别任务：刺激为a,反应为b；刺激为X,反应为Y；——DNAB损伤鼠在完成习得条件辨别任务中有缺陷；同时，鼠的巴浦洛夫条件抑制也受影响。
——表明：蓝斑—皮层投射系统的正常功能是保持在高度唤醒水平下注意的选择。
2.上行多巴胺（DA）系统•中脑一边缘DA系统能够将动机转化为动作。
该系统的主要功能在于激活行为反应，以便获得强化物。
如精神运动兴奋药物苯丙胺的强化效应,部分通过该系统发挥作用。
•中脑一纹状体DA系统具有唤醒作用。
3.上行5—HT系统的功能•在某些情况下，对5—HT的操作，影响到与行为抑制相关的过程，尤其是在厌恶背景中。
脑事件相关电位与知觉过程
脑事件相关电位与知觉过程欣克(R．F．Hink，1977)首先报道脑事件相关电位(ERPs)中N1波，即潜伏期约100毫秒左右的负波，是知觉形成中注意参与水平的客观指标。
全神贯注注意知觉刺激、分散注意和不注意条件下，N1波波幅依次下降。
当知觉刺激长时呈现，注意力下降时，N1波幅也随之下降；当这一持续性刺激突然捎失或停止，则N1波幅值却迅速回跃。
80年代以来，更多的研究报道认为，潜伏期约200毫秒的负渡N2和潜伏期为250-500毫秒的P3波间的关系，对知觉过程是更灵敏的生理指征。
当N2波幅值增大不伴有P3波改变时，将N2波称为不匹配负波(Mismatch negativity，MMN)，这时外部刺激的物理特性制约着MMN幅值，刺激的物理强度大，MMN的幅值则高。
因此，把这种制约于外部刺激物理属性的ERPs成分，称为外源性ERPs成分，反映着知觉形成的自动加工过程。
当N2波幅值伴随着P3波幅值的同时变化时，此时N2波称为加工负波(Processing negativiry)，是知觉在主体脑内形成的生理指标，这时人们才理解知觉刺激的含义。
因此，将与N2波同时变化的P3渡称为意义波或理解波，是制约于知觉主体对刺激产生知觉和理解的内源性ERPs成分。
由此可见，根据N2渡和P3波变化的关系，可以了解知觉形成的阶段性和机制。
里特(W. Ritter1983)明确提出，P3渡之前的N2波与人类对外部刺激的模式识别有关，P3波与刺激的理解和分类有关。
奴特阿年(R．Naatanen)等(1983)对事件相关电位内源性成分的概念进一步发展，认为它应包括N2波与P3波，根据其在人类认知过程中信息处理的意义，又将N2波分为两个成分，较早出现的N2波被称为不匹配负波，与人类认知活动开始时，脑对外部事件的差异匹配有关，可能是脑的次级感觉皮层活动的结果。
稍后出现的N2z成分称为N2b，它与P3波的前部分P3a形成一个两相综合波N2b-P3a。
8%20精神障碍的事件相关电位检查
选择性注意事件（TS）概率对N2的影响
• ㈣认知 • 1.认知的概念：认知是人脑高级功能的一部分，是人 脑对客观事物特征和联系的反映。 • 2.认知过程： 感知——信息接受、提取信息特征并加以组合。 记忆——对输入信息进行编码、储存、提取。 控制——决定目标先后顺序、监督行为执行。 反应——控制信息输出。 • 3. 事件相关电位P300中的P3是一种认知事件相关电 位，被认为是靶刺激过程中认知和记忆功能的“索 引”，可用于认知功能评估 。关联负变（CNV）与期 待、注意（分心）—唤醒、记忆、动机、准备和决定 等心理活动关系密切，是增加了认知负荷状态下的心 理活动复合波。
感觉诱发电位记录原理
运动诱发电位记录原理
（二）感觉诱发电位
• 定义：分别采用脉冲电流、闪光或变化的图象、 连续声音作为刺激源诱发的神经动作电位或突 触后电位。 • 感觉诱发电位特征 ①有一定潜伏期，潜伏期 长短取决于刺激部位与记录部位的距离、神经 冲动传导速度、传导通路中神经元突触的数目 等。②由于感觉特异性投射系统有特定的传入 通路和皮层代表区，不同种类的诱发电位有特 定的局限性和空间分布。③不同种类的诱发电 位有一定的反应形式，并具有可重复性。
• ⑵事件整合单元：大脑接收每个事 件时，将一系列事件整合成一个单 元，每个被整合的单元就是该时间 内意识的内容，期间大约为3秒。
• 波培尔耐克立方体和老鼠人头像在意识中的转换
• 耐克立方体的一个正方形被看作是正方体的前面时，另一个正方 形被看作是正方体的背面，反过来也一样。 • 秃顶男人头像既可以看作是一个男人，又可以看作是一只老鼠。 • 在耐克立方体和老鼠人头像中，无法同时看作两种图像，也无法 一直坚持一种意识超过数秒钟，一般为2.5-3秒左右，超过这个 时间另一种意识就会自动取代另一种意识。受注意的对象称为 “意识中心”，忽略的对象称为“意识边缘”。
43-事件相关脑电位技术
◆ 连续再认实验范式与传统到记忆再认范式不同，学习与测验阶段混合以便再次呈现项目时为正负之间的转换，并且记忆负荷在量上是连续增加的。
（b）间接或内隐再认实验：
◆ 常见的一种实验范式为混合呈现词与非词，被试的任务是识别词与非词。
分类：非图形刺激；图形刺激。
参数：视角；亮度；照度；对比度
（2）听觉刺激：
分类：纯音；短声；白噪声；语音
参数：频率；声压级
（3）体感刺激。指人体所能承受的微弱脉冲电流。
2．刺激序列
（1）刺激呈现时间：
（a）刺激呈现时间长度与任务难度成反比
4．时间常数：
（1）时间常数（TC）是对频带宽度低端频率响应的描述方式。
（2）时间常数的设定数值直接影响 ERP波形是否失真。
（3）各电生理信号常用的时间常数为：心电时间常数（ECG）1 -2 s，脑电（EEG） 0.3s，肌电（EMG ）0.1s，神经动作电位 0.05s
（3）伪迹的排除与校正：眼电是最为常见的伪迹，目前多对其校正，以免丢失过多的脑电数据。
（4）皮肤阻抗<5 k2，参考点的皮肤阻抗尤为重要。
（5）采样频率与时间分辨率成正比，例如 250 Hz 的采样频率，时间分辨率为 4 ms．
三、ERP数据处理与分析
1．波形平均与叠加步骤
2． 最大熵 ICA算法： 根据随机梯度下降的学习算法来实现差熵的最大化， 即最大熵 ICA算法。
（6）为美国脑电图学会（1991）推荐的标准电极点。
3．记录参数
（1） 分析时间与基线： 根据实验模式和研究目的设定分析时间， 一般经典的 ERP分析多在 1000 ms 之内。刺激发生前的基线常设为 100-200ms．
事件相关诱发脑电位物理知识
事件相关诱发脑电位物理知识
事件相关诱发脑电位物理知识
事件相关(诱发)脑电位(event-relatedbrainpotentialERP)
与声音、闪光、触击等刺激相应的头皮电位变化，也称诱发电位(evokedpotential,EP)。
它比自发脑电位EEG，幅度要小得多，只有几微伏，频率通常在0.02Hz～40kHz。
诱发电位ERP有多种，如听觉诱发电位AEP、视觉诱发电位VEP、体感诱发电位SEP和认知诱发电位CEP等。
ERP的潜伏期小于80ms的外生分量主要与刺激的物理、物理参数有关;而潜伏期大于80ms的.内生分量，则取决于心理过程。
外生分量可用于寻找脑内产生器和感觉皮层定位及临床诊断与脑有关的神经科疾病;内生分量则可用于脑思维活动的研究。
事件相关电位原理
事件相关电位原理
事件相关电位原理（Event-Related Potential，ERP）是一种通
过分析大脑电活动来研究认知过程的方法。
它是指在接受某个特定刺激时，大脑电活动产生的特定电位变化。
事件相关电位原理是基于一种信号平均的技术。
研究者首先用引发事件（如视觉、听觉刺激）来刺激被试，然后记录大脑电活动同时进行平均化处理，最终得到一个平均的电位波形。
这个波形在刺激后的几百毫秒内会出现特定的特征，这些特征可以反映出大脑对这个事件的处理过程。
根据ERP的时序和电压差异，可以分析出一些特定的组分，
如P300、N200等。
不同的ERP组分对应着不同的认知过程，研究者可以通过分析这些组分来揭示大脑对刺激的感知、注意、记忆和决策等认知过程。
ERP在认知心理学、神经科学和临床神经生理学等领域得到
广泛应用。
它为研究者提供了一种非侵入性的测量方法，可以研究人类认知过程的时间特性和神经机制。
它也被广泛应用于疾病诊断和监测、脑机接口等领域。
事件相关电位原理与临床应用
事件相关电位原理与临床应用四川大学华西临床医学院 郑重一、前言人脑的心理活动过程正常与否，取决于复杂的相互联结神经网络的功能。
人脑在接受内部和外界众多复杂刺激时都会使脑电活动产生相应改变。
人脑通过感觉、知觉、记忆、思维等过程反应客观事物的同时，也就是识别和处理复杂任务的能力。
人脑的活动包括信息的接受、编码、储存、提取和使用。
这些功能取决于复杂的相互连接的神经网络的功能，并且反应人脑的不同功能。
人脑在接受内部和外部众多复杂信息的时候，都会使脑电产生相应的改变，事件相关电位是一种以刺激事件呈 “ 锁时 ” 关系的脑电活动分析技术。
临床常规的事件相关电位包括失匹配负波、P300、关联性负变和感觉门控电位P50等等。
二、 心理学事件与事件相关电位成因(一) 瞬时记忆、短时记忆和长时记忆的形成人类的记忆包括瞬时记忆、短时记忆和长时记忆。
短时记忆也称为工作记忆，是一种短暂时刻的知觉，是一系列事物前后联系的关键。
在事件相关电位形成中具有重要的作用。
（二） 人脑认知过程中的信息加工通道人脑在认知过程中的信息加工具有自动加工和控制加工以及相应的加工通道，即自动加工通道和选择性注意通道。
1. 自动加工所谓自动加工是快速的、没有意识参与的、不受短时记忆容量限制的信息自动提取过程，也就是信息的摄取。
2.控制加工控制加工则是缓慢的、有意识参与的、有记忆容量限制的深度加工过程。
控制加工以系列整合的方式将外界的信息的不同特征加以整合，形成认识对象的知觉，这就是信息的 “ 消化 ” 过程。
（三） 自动加工和控制加工的过程外来的信息到达记忆，通过对信息特征与记忆痕迹进行比较，如果两者匹配则记忆痕迹得到巩固。
如果是不匹配的新奇刺激和要求做出反应的刺激，则导致记忆痕迹的更新，并引起定向反应。
信息经过比较，定向的指向更深层次的准备机制，感觉机制指向输入信息的进一步分析，将其整合到已有的表征中形成新的表征，并对现有的层核进行相应的修正，以调整应付未来的策略。
ERP事件相关电位介绍
（一）事件相关电位的基本概念对大脑高级心理活动如认知过程作出客观评价，我们很难将意识或思维单纯归于大脑某一部位组织、细胞或神经递质的改变，因为仅采用具体、微观的自然科学手段如神经分子生物学、神经生化学难以解决具体的心理活动。
二十世纪六十年代，Sutton提出了事件相关电位的概念，通过平均叠加技术从头颅表面记录大脑诱发电位来反映认知过程中大脑的神经电生理改变，因为事件相关电位与认知过程有密切关系，故被认为是“窥视”心理活动的“窗口”。
神经电生理技术的发展，为研究大脑认知活动过程提供了新的方法和途径。
事件相关电位（ERP）是一种特殊的脑诱发电位，通过有意地赋予刺激仪特殊的心理意义，利用多个或多样的刺激所引起的脑的电位。
它反映了认知过程中大脑的神经点生理的变化，也被称为认知电位，也就是指当人们对某课题进行认知加工时，从头颅表面记录到的脑点位。
经典的ERP主要成分包括P1、N1、P2、N2、P3，其中前三种称为外源性称为，而后两种称为内源性成分。
这几种成分的主要特点是：首先不仅仅是大脑单纯生理活动的体现，而且反映了心理活动的某些方面；其次，它们的引出必须要有特殊的刺激安排，而且是两个以上的刺激或者是刺激的变化。
其中P3是ERP中最受关注和研究的一种内源性成分，也是用于测谎的最主要指标。
因此，在某种程度上，P3就成了ERP的代名词。
（二）诱发电位的特征事件相关电位（ERP）是一种特殊的脑诱发电位，诱发电位(Evoked Potentials，EPs)，也称诱发反应(Evoked Response)，是指给予神经系统(从感受器到大脑皮层)特定的刺激，或使大脑对刺激(正性或负性)的信息进行加工，在该系统和脑的相应部位产生的可以检出的、与刺激有相对固定时间间隔(锁时关系)和特定位相的生物电反应。
诱发电位应具备如下特征：1.必须在特定的部位才能检测出来；2.都有其特定的波形和电位分布；3.诱发电位的潜伏期与刺激之间有较严格的锁时关系，在给予刺激时几乎立即或在一定时间内瞬时出现。
事件相关电位原理与技术
一、电压放大倍数
放大倍数又称增益。电压放大倍数一般是指对异相信号的电压放大倍数。单位分 贝dB
放大倍数制约因素: 放大器的截至范围的限制，等于或大于放大器截止幅度的信 号将不分大小一律变成同一波幅，削顶式失真，即为溢出；A/D转换器输入幅度 范围的限制
.ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
二、输入阻抗、输入回路与输出阻抗
放大器的输入阻抗与信号源的内阻形成分压关系, 放大器的输入阻抗越大, 这个回 路的I越小, U信号源越小, U放大器输入阻抗越大, 越接近信号源的电压, 使放大器 对输入信号的影响越小。R大于100MΩ
2.EP的狭义定义: 凡是外加一种特定的刺激，作用于感觉系统或脑的莫一部位， 给与或撤销刺激时，在脑区引起的电位变化。
3.ERP的定义: 当外加一种特定的刺激，作用于感觉系统或脑的某一部位，在给与 或撤销刺激时，或当某种心理因素出现时，在脑区引起的电位变化。
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ERP优点与缺点
1.时间分辨率高 2.ERP测量的是从刺激到反应的连续过程 3.ERP可以实时地测量没有行为反应的认知加工 4.具有脑自动加工的指标，MMN是人脑对外界变化进行自动加工的指标 5.ERP价位低，设备简单，对环境要求不高 6.无创性
解决市电干扰 降低头皮电阻Ra 1.利用放大器的滤波器来削弱噪声。 多数ERP实验关心的是30Hz以下的频段组成的, 因此可以滤除所有超过30Hz的活动 2.让被试身处电屏蔽室使噪声最小化。
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输出阻抗
放大器的输出阻抗越小, 回路电流愈大, 负载电压越大, 越接近放大器输出电压的 信号。
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共模抑制比
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隔离
使被试机体与大地隔离的一种安全措施。 1.前置放大器与后置主放大器之间有隔离电阻 2.使用隔离型的电源变压器 人不能接地！
事件相关电位基本知识学习
2.1 CNV
CNV（Contingent Negative Variation）关联 负变。实验中，告知被试，他将得到两个信号 （声音或闪光等），他的任务是在第一个信号 出现后开始准备反应，但并不反应，当出现第 二个信号之后则要尽快做出反应；两个信号之 间的时间并不固定。
结果发现，在两个信号之间，被试的脑电出现 了负向偏转（或负向变化，负变），这个脑电 负向变化形成的类似高原的波形就是CNV，在 被试完成按键反应后CNV就消失了。
E-Prime简介
E-Prime是实现心理实验计算机化的一 个可视化编程语言平台，是一个涵盖实验 生成到毫秒精度的数据收集分析的应用软 件套装。
功能：实验设计、生成、运行、收集数 据、编辑和预处理分析数据
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Eprime的优点
E-Prime能呈现的刺激可以是文本、图像和声音（可以同时呈现 三者的任意组合）
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Oddball范式
在发现P300时使用了一个称为Oddball的经 典ERP实验范式。Oddball实验范式的要点是， 对同一感觉通道施加两种刺激，一种刺激出现 概率很大，如85%，另一种刺激出现的概率很 小，如15%。
两种刺激以随机顺序出现，这样，对于被试来 说，小概率刺激的出现具有偶然性，因为它很 少才出现一次，感觉有点怪（Odd）。但实验 任务却要求被试关注小概率刺激，只要小概率 刺激一出现就尽快做出反应。可见这里的靶刺 激是小概率刺激。
1.2 ERP的两个重要特征
事件相关脑电有两个重要特 性：潜伏期恒定、波形恒定；与 此相对，自发脑电则是随机变化 的。所以，可以将同一事实多次 引起的多段脑电记录下来，但每 一段脑电都是各种成分的综合， 包括自发脑电（噪音）。
1.3 叠加技术
事件相关脑电位实验教程
Schwab频率分类
α-脑电图：顶、枕 大多数
β-脑电图： 6% 全部导联 额、中央区
平坦脑电图：10% 不规则脑电图
R. Jung 图形分类
影响脑电图的各种因素
生命过程中，在整个机体特别是神经系统发生的全部变 化都能反映在脑电图上。
年龄 个体差异和年龄差异 精神活动 外界刺激 意识变化 体内生化学改变 脑部疾病
与发育情况和体制特点有关 一过性、可逆性的生理变化 病理变化（棘波、慢波等）
成人正常脑电图的主要特征
1．由α波和快波组成，慢波只有少数、散在性θ波(占10％～ 15％以下) 。
2．α波和快波显示正常分布，即α波主要分布于枕、顶区， 快波于额、额前区。
3．左右对称部的波幅差一般不超过20％。 4．左右对称部的频率差异不超过10％。 5．α波在睁眼、感觉刺激、精神话动时有反应(衰减)。
EEG（electroencephalogram） 1929， Hans Berger
EP（Evoked Potentials） 1875，Richard Calton， 兔脑表面 1947，Dawson， 照相叠加技术， 人
ERPs （Event-related potentials） 1951，Dawson， 平均技术
ERPs提取的基本原理 平均技术的局限性 几个重要概念
ERPs提取的基本原理
EEG对ERPs的淹没 叠加平均基本原理
ERPs波形恒定 潜伏期恒定 叠加n次：信噪比提高√n 倍 例如： ERPs=0.5×EEG n=100 — 100×ERP — 10×EEG —ERPs=5×EEG
平均技术的局限性
前言
<<大脑高级功能的神经电生理>> <<脑诱发电位学>> <<认知事件相关脑电位教程>>
事件相关电位概念及成分笔记
事件相关电位发展：1929——Hans Berger :EEG;1935-1936——Pauline and Hallowell Davis 单试次ERP (SINGLE TRAIL) 1962——Galamobos and Sheatz 计算机平均ERP1964——Grey Walter 第一个认知ERP成分CNV（contingent negative variation 关联负变化）1965——Sutton、Braren、Zunbin和John，p3基本概念：ERP:事件相关电位本来叫诱发电位（evoked potential,Eps）Event-related potentials are voltage fluctuations in the electroencephalogram (EEG) that are time-locked to internal or external events (e.g., stimuli, responses, decisions)脑干诱发反应（BER，brainstem evoked response）：又叫听觉脑干反应（ABRs），是由咯哒声那样的听刺激，在刺激后的前10秒，所诱发的电压很小的ERPs。
视诱发电位（VEP, visual evoked potentials/VER, visual evoked response）诱发反应电位（evoked response potentials）起源与神经元有关的电活动：1、动作电位（离散的电压尖峰，从轴突始到轴突末，释放神经递质）；2、突触后电位（神经递质结合于突触后细胞膜受体时产生电压：神经递质引起例子通道的开放与闭合，从而导致跨细胞膜电位的梯度变化。
）单个神经元的突触后电位/动作电位同时记录许多神经元——综合的突触后电位或动作电位神经元群（large population of neurons）进行动作电位记录叫做“多细胞”记录（”multi-unit recordings）;从神经元集群（large groups of neurons）进行的突触后电位记录，叫做“局部场电位“记录（”local field potential”recordings）In almost all cases, ERPs originate from postsynaptic potentials(PSPs) in cortical pyramidal cells, arising as a consequence of the flow of ions across the cell membrane in response to neurotransmitters binding with receptors . When PSPs occur simultaneously in similarly oriented neurons, the resulting field potentials summate and the voltage can be detected instantaneously onthe scalp. Thus, ERPs provide a direct, millisecond-resolution measure of neurotransmission-related neural activity.偶极子：突出前末端释放兴奋性神经递质，引起正离子流入突触后神经元，从而在这个神经元的细胞体以外区域产生膜外负电位，同时，为了形成一个环路，电流又会从细胞体与基数突流出，造成这个区域带正电。
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脑事件相关电位与知觉过程
欣克(R．F．Hink，1977)首先报道脑事件相关电位(ERPs)中N1波，即潜伏期约100毫秒左右的负波，是知觉形成中注意参与水平的客观指标。
全神贯注注意知觉刺激、分散注意和不注意条件下，N1波波幅依次下降。
当知觉刺激长时呈现，注意力下降时，N1波幅也随之下降；当这一持续性刺激突然捎失或停止，则N1波幅值却迅速回跃。
80年代以来，更多的研究报道认为，潜伏期约200毫秒的负渡N2和潜伏期为250-500毫秒的P3波间的关系，对知觉过程是更灵敏的生理指征。
当N2波幅值增大不伴有P3波改变时，将N2波称为不匹配负波(Mismatch negativity，MMN)，这时外部刺激的物理特性制约着MMN幅值，刺激的物理强度大，MMN的幅值则高。
因此，把这种制约于外部刺激物理属性的ERPs成分，称为外源性ERPs成分，反映着知觉形成的自动加工过程。
当N2波幅值伴随着P3波幅值的同时变化时，此时N2波称为加工负波(Processing negativiry)，是知觉在主体脑内形成的生理指标，这时人们才理解知觉刺激的含义。
因此，将与N2波同时变化的P3渡称为意义波或理解波，是制约于知觉主体对刺激产生知觉和理解的内源性ERPs成分。
由此可见，根据N2渡和P3波变化的关系，可以了解知觉形成的阶段性和机制。
里特(W. Ritter1983)明确提出，P3渡之前的N2波与人类对外部刺激的模式识别有关，P3波与刺激的理解和分类有关。
奴特阿年(R．Naatanen)等(1983)对事件相关电位内源性成分的概念进一步发展，认为它应包括N2波与P3波，根据其在人类认知过程中信息处理的意义，又将N2波分为两个成分，较早出现的N2波被称为不匹配负波，与人类认知活动开始时，脑对外部事件的差异匹配有关，可能是脑的次级感觉皮层活动的结果。
稍后出现的N2z成分称为N2b，它与P3波的前部分P3a形成一个两相综合波N2b-P3a。
这种综台波才是真正的事件相关电位的内源成分，与人类对外部刺激的朝向反射有关。
雷诺(B. Renault)也提出事件相关电位中的3种内源性成分；顶一枕区皮层N2波在知觉信息处理的时相内出现}中央区皮质的双相N2b-P3a综合波，与人类受试对外部刺激的主动性信息处理有关，代表脑内沿着N2波所指出的方向对外部刺激的认知决策过程；顶叶P3b波，代表认知过程的终结，往往在被试对刺激给出运动反应时出现此波。
简言之，3种内源性事件相关电位反映了人脑对外部事件信息处理的完整过程，顶-枕区N2波代表信息处理开始时相;中央区N2b-P3a综合波代表信息处理的决策时相；顶
叶P3b波代表信息处理的终结源。
平均诱发电位的内源性成分不仅对信息处理过程，而且对信息处理的结果也能成为有效的探测工具。
拉迪尔(T．Radil)等，以速示器向被试呈现数字，并记录他们的视觉平均诱发电位，结果发现被试正确认知数字时，65％的次数是P3波幅增高；相反，不能正确认知数字时，只有10％的次数是P3波幅增高；另外25％的实验次数为平均诱发反应的P3波无显著差异。
内源性成分除能反映人类对外部事件信息处理过程与结果外，尚可反映出在信息处理过程中，脑各部的机能关系。
卡柯(A．Kak)等发现，人脑的平均诱发电位中有3种顺序出现的波与字母认知活动有关：首先潜伏期约200毫秒的N2波，随后是潜伏期约500毫秒的P3波；最后是广泛分布的正慢电位，其潜伏期约600-700毫秒。
在左半球P3波和正慢电位的波幅总是大于右半球。
N2波的波幅在字母呈现视野的对侧半球中总是大于视野同侧的半球中。
他们认为N2波可能反映出视觉通路直接投射的传人纤维活动，而左侧半球优势的P3波和正慢波则反映出被试对字母意义的理解与注意。
这一现象可能反映出，在文字材料的认知活动
中，与视野对侧半球的N2渡仅与感知刺激有关，无论发生在哪侧，最后总是转入左侧半球为优势的P3波和正慢波。
换言之，文字的认知与理解主要是左半球的功能。
洛夫里奇(D．Lorich)等对人类对字母的视觉感知及其向语音柯语意转换过程中，人脑平均诱发电位的动力过程进行了系统研究。
他们发现，如果仅仅要求被试判定视野中是否有字母的呈现，则其平均诱发电位中没有N2波和P3波的显著变化。
如果进一步要求被试认知字母，则发现其枕区为主的平均诱发电位P3波。
进一步要求被试读出语音时，则P3波不仅出现在枕区，还出现在颞-顶区。
综上所述，平均诱发电位的内源性成分主要是P3波。
也有些学者将它扩展为包括P3波之前的N2波和P3波之后的慢电位。
它们在人类认知活动中的变化，不仅能反映出人类信息处理过程的阶段性与信息处理结果，还能反映出脑各部分之间的功能关系。
因此，平均诱发电位的内源性成分是研究人类认知活动脑机制的有力工具。
在平均诱发电位及其内源性成分的生理心理学研究领域中，至今仍存在许多同题，可望在90年代得到解决。
大体可将这些问题归结为两类：平均诱发电位的各种成分，尤其是内源性成分，各种渡的确定心理学意义如何？各种渡发生的脑机制如何？为解决这两类问题，一方面妥在人类被试中设计出心理学意义更明确的实验方案；另一方面应该创造这些实验方案的动物模型，以便深入研究各种波在脑内形成的机制。
勒斯勒(F．Rosler)等最近设计的双引发实验模式，正是为解决第一类问题所做的尝试。
双引发技术就是在平均诱电位引出时，采用了前后关联的序列刺激法。
在
“事件”之前就出现两个引发刺激，它们引导被试的心理状态及其变化的性质程度趋向一致，
以使事件诱发的内源性成分相当稳定。