ERP经典实验设计与数据分析

1、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 标准刺激(standard stimuli)大概率 偏差刺激(deviant stimuli)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,A B C D,跨通路延迟反应范式,Ta

2、sk 1：Attending Picture, Ignoring Tone Picture Tone Tone Red Cross,Discriminate wait and capture react the imperative signal,Task 2：Attending Tone, Ignoring Picture Tone Picture Click,Discriminate wait and capture react the imperative signal,(0-2 trial),(0-2 trial),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

3、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,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 Worldorff等, 1997)、 灰度地形图（Luo Teder等, 1993）,根据维度： 二维地形图 三维地形图,实际头形地形图：精确地、实时地数字化描绘每个被试的电极位置和头颅形状，形象地显示三维地形图,面孔识别的P170成分

4、分布,3 源分析极性翻转,颅内与头皮电位的极性翻转：在早期的生理学研究中，将电极直接插入海马、海马旁回和杏仁核，记录到波幅较大的极性翻转的电位，其潜伏期与头皮记录的顶部P300一致。 俄国科学家用颅内电极在Parkinson病人颞叶叶直接记录到听觉MMN (Kropotov等, 1995)。在动物实验中也多次证实。 Ntnen（1992）用鼻尖作为参考点，发现在头颅外侧裂以上的头皮MMN与外侧裂以下的乳突与之极性翻转。 极性翻转的机制可用偶极子原理解释。,3 源分析电流密度图 (Current Density Reconstruction),3 源分析偶极子定位,偶极子(Dipole)是一对数

5、值相等、符号相反的电荷，彼此相隔一定距离时形成的体系。 神经传导递质作用于突触后神经元受体的过程中所产生的突触后电位导致了ERP的产生。 源定位可根据偶极子的数目、偶极子的时间特征、偶极子的位置和偶极子量等因素进行。 偶极子模型 单个偶极子模型与(single dipole models) 多个偶极子模型(multiple dipole models),patch of aligned pyramidal cells in gray matter layer,Cortical Activity and Dipoles,A Multimodal Approach,Dipole Confidence Ellipsoids,Head Model,Sensors Model,Source Model -idealized -simplified,Data (estimated),Inverse Calculation