事件相关电位(ERPs)研究生上课PPT课件

,事件相关电位(ERPs)技术及应用,曲琛fondest,1,.,2020/5/18,.,脑电研究的优势？,2,2020/5/18,.,（一）无创性。（二）时间分辨率高：认知可分为认知过程和认知状态，过程指的就是时间过程。是心理学工作者进行认知神经科学研究的最得力的方法。行为方法的指标反应时（RT）和正确率，通常反映的是从刺激到反应的全部认知的结果，不能区分认知中的阶段而观察其过程。ERP测量的则是从刺激到反应的连续过程。可以显示受实验自变量影响的是认知加工是哪个阶段或哪些阶段。（三）可以实时地测量没有行为反应的认知加工。例如句中的某个词的实时加工。鉴于此，有的科学家将ERP称为“二十一世纪的反应时”（Luk，2005）。（四）具有脑自动加工的指标。例如MMN。为人类非意识加工、潜意识行为、无意识状态、内隐认知这类重要却难以研究的脑的自动加工领域提供了难得的研究方法与有效研究途径。（五）空间分辨率128导约为3mm，达到了现代水平。（六）设备相对简单，对环境的要求不高。,3,2020/5/18,.,ERP提高空间分辨率较低（一）颅骨不匀且有个体差异。（二）容积导体效应。（三）电场封闭，例如，ERP主要来自皮质第3、5层，不全面，不正确。,4,2020/5/18,.,一、自发电位EEG与事件相关电位ERPElectroencephalography,EventRelated-Potentials,EEG：不断发生/自发；ERP：诱发才有。EEG含有心理与生理信息，但非为波形本身。ERP是信息引起的波形本身，但淹没在EEG中，通常观察不到，需提取。,5,2020/5/18,.,二、ERP的基本概念（一）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由于EP不仅外界刺激感觉所致，尚来自主动的自上而下的心理因素，故改为“事件相关（脑）电位”（1969，HerbVauhan）。Event-Related（Brain）Potentials=ERPs平均诱发电位。强调经过计算机平均。AverageEvokedPotentials,6,2020/5/18,.,（1）诱发电位（EP）的广义定义：凡是外加一种特定的刺激作用于机体，在给予刺激或撤消刺激时，在神经系统任何部位引起的电位变化。（2）诱发电位（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某一部位，在给予刺激或撤消刺激时，在脑区所引起的电位变化。（3）事件相关电位（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，在给予刺激或撤消刺激时，以及当某种心理因素出现/变化时在脑区所产生的电位变化。需要注意撤反应。,（二）ERP的定义,7,2020/5/18,.,三、EEG对ERP的淹没与叠加基本原理（一）特性：1淹没，约2微伏10微伏。2两个恒定：潜伏期、波形。（二）EEG对ERP的淹没与叠加基本原理,8,2020/5/18,.,9,2020/5/18,.,10,2020/5/18,.,信噪比的提高值与叠加次数:。例：原信号2微伏/噪音10微伏=0.2，叠加100次后（2微伏100）/（10微伏）=200微伏/100微伏=2,11,2020/5/18,.,EEGandEvokedPotentials,EEGEvokedPotentials,12,2020/5/18,.,13,ERP实验流程,13,13,实验前的记录设置（setup文件）,14,.,2020/5/18,.,15,2020/5/18,.,（一）增益(Gain,放大倍数Amplification):（1）一般取105。（2）含HeadBox150倍。（3）VEOG与HEOG应减小。（4）分贝与放大倍数的关系：1dB=20logA，logA=dB/20例如，A=10000，则可表示为80dB。120dB，则logA=120/20=6，A=106。（5）易犯错误：取值过大而超限，表现为削顶，甚至成为直线。,16,2020/5/18,.,普通（单边）放大电路差动式（双边）放大电路,（二）共模抑制比（辨差比，Commonmodelrejectionratio,CMRR）减少50周干扰的能力：信号双边输入，输出两边之差。CMRR=Ad/Ac,Ad：异相信号放大倍数。Ac：同相信号放大倍数。Ac中性提示RTs有效提示RTs,视空间注意的行为实验结果（Posner，1980）,103,2020/5/18,.,ERP研究举例,Hopfinger&Mangun(1998),104,104,2020/5/18,.,105,ERP研究举例,105,2020/5/18,.,106,ERP研究举例,106,2020/5/18,.,107,绿,红,蓝,黑,紫,红,蓝,黑,绿,紫,自动加工与控制加工,Stroop任务,107,2020/5/18,.,(Loittietal.,2000),108,108,2020/5/18,.,工作记忆的经典范式延迟样本匹配任务Delayed-matching-to-sampleTask(DMST)是Sternberg于1966年研究记忆扫描范式的变式，是研究工作记忆中信息保持的经典实验范式，由目标、延迟和探测三个阶段组成。在目标阶段，给被试同时呈现一组刺激（几个字母、物体或空间位置），刺激消失后间隔数秒为延迟阶段，最后出现一个探测刺激，要求被试判断此刺激是否与目标阶段的某个刺激相匹配。此范式的特点在于三个阶段包含了不同的认知加工过程，目标阶段信息被编码输入，延迟阶段复述和保持信息，探测阶段提取和选择反应。,109,三、记忆,109,2020/5/18,.,110,延迟反应范式的实验设计模式图（Smith&Jones,1996）,目标阶段延迟阶段探测阶段,110,2020/5/18,.,延迟样本匹配任务信息保持SlowWave,（MecklingerA&PfeiferE,1996）,111,111,2020/5/18,.,工作记忆的经典范式N-back范式被让试浏览一系列依次呈现的字母、数字或空间位置，然后要求被试判断每一个出现的项目是否与前面刚呈现过的第n个项目相匹配。此模式重点考察工作记忆的执行功能，特别是刷新功能。,112,112,2020/5/18,.,113,N-back的实验设计模式图,113,2020/5/18,.,P300,3-back,0-back,（GevinsAB,etal.,1996）,114,N-back任务刷新功能P300,114,2020/5/18,.,115,长时记忆的常用范式：学习-再认,理,张,理,舒,Time,学习阶段,测试阶段,旧,新,115,2020/5/18,.,后继记忆效应（subsequentmemoryeffects）根据测试阶段刺激被成功回忆与否，来比较学习阶段的ERP。A是根据所学习的词是否被随后自由回忆B是学习的词是否被成功再认记忆编码效应发生在300-400ms。被成功回忆的词语在编码阶段诱发更大的正走向。左半球的ERP效应大于右半球。,记忆编码的研究,116,（Paller,1990）,116,2020/5/18,.,117,记忆提取的ERP研究,新旧效应：研究发现旧词比新词诱发一个更大的ERP正走向，其时间变化范围大约在250800ms(Friedman,1990)。N400可能反映大脑判断新旧词的起始时间，与“情节痕迹”有关；P600则可能代表再认过程的结束(Rugg,1995)。,117,2020/5/18,.,四、情绪与认知,情绪与注意情绪与记忆,118,118,2020/5/18,.,119,情绪与注意：Cue-target变式,119,2020/5/18,.,120,120,2020/5/18,.,121,121,2020/5/18,.,122,特质焦虑和注意研究,Li,Li&Luo(2005),122,2020/5/18,.,123,结论：威胁性刺激影响高焦虑个体的注意脱离。,Differencewaves(validtrialsminusinvalidtrials)fortargetsfollowingthreateningandnon-threateningpictures.Resultsareshownse