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ERP刺激与实验程序 刺激程序的一般原则 一 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 d 2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 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 二 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 刺激呈现时间长度与任务难度成反比 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 可利用此特性进行非意识的启动研究 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 SOAstimulusonsetasynchrony ISIinterstimulusinterval OnsetOffset 短间隔将导致ERP成分 特别是早期成分的重叠 预留足够被试完成作业的反应时间 间隔过长可能浪费硬盘空间 并延长不必要的实验时间 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 190ms 125 275ms 120 320ms 三 实验范式 OddballGo Nogo举例 1Oddball模式 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标准刺激 standardstimuli 大概率偏差刺激 deviantstimuli 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 2 Go Nogo模式 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 Valid Invalid Neutral 固定注视点1400ms 提示箭头200 500ms 目标50ms 屏蔽200ms Lucketal 1994 300ms 1500ms Time CUESIZESmallMediumLarge SOA ms 230 350 Short 500 650 Medium 800 950 Long FixationPrecueSearchArray Paradigm Task Task1 AttendingPicture IgnoringTonePictureToneToneRedCross Discriminatewaitandcapturereacttheimperativesignal Task2 AttendingTone IgnoringPictureTonePictureClick Discriminatewaitandcapturereacttheimperativesignal 0 2trial 0 2trial A StudyPhase 14faces SOA3s duration1s B TestPhase 28faces repeated50 SOA3 2s duration1s Exp 1SingleMotionJumps Exp 2DoubleMotionJumps E PRIME介绍 E PrimereferstotheExperimenter sPrime best developmentstudioforthecreationofcomputerizedbehavioralresearch 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 What sE prime 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 图像和声音必须以文件的形式调用 要求固定的格式 Bmp Wav 不支持动画 电影格式 不能呈现视频 E Prime能做什么 1 反应输入方式多样 E Prime目前可以实现的反应输入有 键盘 鼠标以及反应盒SRBox 另外 也可以利用反应盒接口或并口 串口接上其它设备 如ERP等 2 专门面向心理实验 并针对心理实验的时间精度作了优化 刺激呈现与屏幕刷新同步 精度可达毫秒3 相对于传统编程语言 E Prime易学易用 实验生成快速4 提供了详细的时间信息和事件细节 包括呈现时间 反应时间的细节 可供进一步分析 有助于了解实际实验运行的时间问题 优点 E prime的组成部分 E Studio 图形化界面的编程环境 E Basic Script式语言 E Run 实时生成实验程序 E Merge 数据融合 E DataAid 表格式数据处理 E Studio Interface E Studio由四个部分组成 1 Toolbox2 StructureView3 PropertiesWindow4 Workspace E Basic E Studio工具栏上的Generate按键用来产生一个脚本 script E Basic Script 脚本 script 界面 E Run E Studio工具栏上的Run按键用来运行程序 E Run 一个程序结构的例子 Fixation WelcomeScreen BlockInstructions Stimulus Feedback GoodbyeScreen E Merge Process E Merge是一个独立程序 用来融合多个被试的数据 E DataAid View E DataAid是独立程序 它以表单 spreadsheet 方式处理数据行 变量名 variables 列 数据序列 trialsofdata E DataAid Analyze E DataAid用表格形式处理数据 处理结果可以直接导入SPSS或EXCEL E Prime站点 经典实验的E