ERP经典实验设计与数据分析

Small
Fixation
Precue
Time
Search Array
CUE SIZE
Medium
Large
300 ms SOA(ms)
230-350 (Short) 500-650 (Medium) 800-950 (Long)
1500 ms
不同范围等级提示的空间注意实验范式
(Luo et al, Cogn Brain Res, 2001)
400
600
800
1000 ms
汉字的记忆编码
第一阶段——感觉
第二阶段——知觉
第三阶段——语言
114ms
182ms
听觉汉字
234ms
380ms
486ms
650ms
680ms
Βιβλιοθήκη Baidu
750ms
110ms
视觉汉字
146ms
166ms
275ms
498ms
600ms
650ms
750ms
Chen & Luo, 2003, NeuroImage
Press the key，discriminate the direction of the vertical crescent
其他相关实验
干扰刺激位置对视觉空间注意影响
干扰位于小圈
干扰位于中圈
干扰位于大圈
❖该 范 试 的 特 点 为 干扰刺激均位于同 一个圈。与靶刺激 特征相同
内部干扰
内部/外部干扰
ERP的实验设计 与数据处理
一、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--Oddball
❖ Oddball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
o 标准刺激(standard stimuli)——大概率 o 偏差刺激(deviant stimuli)——小概率
靶刺激 在下 视野
①注意左侧，多靶（16%）；②注意右侧，多靶（16%）；③注 意左侧，少靶（2%）；④注意右侧，少靶（2%）；⑤被动（2% 无关刺激） （Woldorff et al., 1997）
对侧的背侧枕区、18/19区
• 刺激为白色直立的T（占 86％）和倒置的T（靶刺 激14％ ），被9个十字所 包围，并叠加在灰色的 棋盘格上
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。
A B
C D
标准刺激 靶刺激 非靶刺激 刺激缺失 新奇刺激
跨通路延迟反应范式
Task 1：Attending Picture, Ignoring Tone
Cz
N350
200
600
P180
-2.0 -100 ms
Encoding effects on
2.0
4.0
higher- & lower- word
6.0
frequency (Chinese)
8.0
10.0
V
High Frequency Low Frequency
800
1000 ms
LPC
C4
200
Fz
-2.0 -1.0 0.0 -100 2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
-2.0
Picture
Tone
Tone Red Cross
(0-2 trial)
Discriminate
wait and capture the imperative signal
react
Task 2：Attending Tone, Ignoring Picture
Tone
Picture
Click
Discriminate
Typical Procedures
Learning Stage
1st
Present
理
张
Test Stage
理 舒
Time Old New
-2.0
0.0 -100
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0 V
C3
200
400
600
800
1000 ms
-2.0 ms
-100 2.0
4.0
6.0
8.0
10.0 V
• 以等概率随机出现在左 侧视野（LVF）或右侧视 野（RVF）。
• 任务是持续注视中央箭 头并按键报告箭头所指 注意侧的靶刺激，并忽 视注意侧对面的刺激物。
（Martinez …Hillyard, 1999，2001）
C1无注意效 应
注意效应发 生在早期P1 、 晚期P1和 N1—注意时 其波幅增大
(0-2 trial)
wait and capture the imperative signal
react
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
外部干扰
可以检测被试在分心物存在条件下注意力的集中程度
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. Study Phase(14 faces, SOA 3s, duration 1s)
B. Test Phase (28 faces, repeated 50%, SOA 3.2s, duration 1s)
ERP in Short SOA
Cue
P1 (80 ms)
Small Median Large
N1 (160 ms)
Large Median Small
Search Array
N1 (160 ms)
P1 (100 ms)
固定区域提示下的注意效应
ISI: Short 400-600ms Long 600-800ms
＋ ⊙
(Luck et al., 1994)
固定注视点 1400 ms
提示箭头 200-500 ms
目标 50 ms
屏蔽 200 ms
Valid vs. Invalid Valid vs. Neutral Invalid vs. Neutral
间隔对P1效应的影响(Grorge & Mangun, 1998)
注意的实验范式
▪ 双耳分听 ▪ 空间注意: Cue - Target ▪ 提示范围的分级
鸡尾酒会效应与双耳分听
(Chrry, 1953)
Hillyard, 1975, Science
Mangun & Hillyard, 1991
经典的中央性提示
＋
＋
＋
＋
＋
＋
Valid Cue
Invalid
Neutral