事件相关电位课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,ERP基本知识普及,2011.10.28,ERP的概念和特点,ERP基本原理,ERP主要成分及命名规则,ERP检测系统,数据分析基本步骤,诱发电位(Evoked Potentials，EPs),，也称诱发反应，是指给予神经系统特定的刺激，或使大脑对刺激的信息进行加工，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和特定位相的生物电反应。,按刺激的种类,：,按潜伏期的长短,听觉诱发电位 早潜伏期诱发电位,视觉诱发电位 中潜伏期诱发电位,体感诱发电位 晚(长)潜伏期诱发位,味觉诱发电位 慢波,临床上实用起见，将诱发电位分为两大类：与感觉或运动功能有关的,外源性刺激相关电位和,与认知功能有关的,内源性事件相关电位。,ERP的概念,ERPs（,Event-Related Potentials,），,即事件相关电位，,是一种特殊的脑,诱发电位,。,指,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，在脑区引起的电位变化。,ERP是与刺激有固定时间关系的脑电位变化形成的一系列脑电波。将刺激事件，包括：视觉、听觉、体感等物理刺激和心理因素，在大脑内引起的相关反应，客观的表达出来，为观察认知活动在不同时间进程中的脑功能活动状态，研究人类心理和行为的神经机制，以及认知的发展、成熟、衰退过程提供可靠的实验技术方法。,因其无创伤，具有血液动力学缺乏的高时间分辨率（毫秒级），便于反应认知的动态时间特征，是认知神经科学不可或缺的工具。,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”。,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,。,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）。,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。,因此，对于ERP研究来说，为了提取事件相关脑电位变化，传统上不得不进行多次重复刺激（次数记为n）。现在，可以通过计算机叠加技术轻松实现上述过程。,ERP成分及命名规则,经平均所得到的ERP波形是由一系列正负电压波动所组成。我们把这些波动叫峰、波或成分。如右图所示，这些峰被标示为P1，N1，P2，N2，P3。,传统上“P”与“N”分别表示正走向与负走向峰，而数字则表示这个峰在波形中的位置（它也常常用具体的潜伏期来表达，如P225就是在225ms的正峰）。,一般情况下，潜伏期的毫秒数接近顺序位置的100倍，以致P1=P100，N2=N200，P3=P300,但N400是个例外，它常常是第二个主要的负成分，我们就不能用波形的位置来命名了。,ERP的先驱研究者经过四十多年的积累，发现了一些经典的ERP成分，在发现这些成分时所使用的一些研究方法对于后来者有启发。其中与心理学研究密切相关的成分主要包括CNV、P30,0,、MMN、和N400等,。,Go/Nogo,范,式,给被试两种刺激，,令被试反应的刺激叫做Go刺激，即靶刺激；不需被试反应的刺激叫做Nogo刺激。,靶刺激的概率等于或大于非靶刺激的概率,。,P300,P300是Sutton于1965年发现的,，当被试辨认“靶刺激”时，在头皮记录到的潜伏期约为,300ms,的最大晚期正波即为,P300,MMN,MMN（mismatchnegativity）译为失匹配负波，它的也是采用Oddball范式得到的。MMN反映的是人脑对刺激差异的无意识加工，即使在两种刺激都不加以注意的情况下也出现了MMN，这说明人脑有对刺激间差异进行无意识加工的能力，或者说人脑能够对不同刺激自动地做出不同的反应。,N2,N2,波是一个潜伏期在,200,-,300ms,的负波，有多个成分,不同任务，不同脑区的,N2,有不同的意义。,N2pc,反映了视觉搜索过程中对靶刺激的空间选择性加工，是与视觉空间注意分配相关的唯一,ERP,指标,Nogo-N2,反映了对既定反应倾向的抑制，也有研究认为反映对冲突的监控,头部定位系统,ERP记录装置是一个电极帽，上面有多个记录或吸收头皮放电情况的电极，这些电极在帽子上的位置是根据国际脑电图学会1958制定的1020系统（Jesper,1958）确定的。每一个电极记录到的脑电变化代表的是特定位置头皮上的放电情况,。,离线数据分析步骤,1.合并行为数据与脑电数据（merge task data）；,2.减少眼电伪迹（Ocular artifact reduction）；,3.对脑电分段（Epoch）；,4.滤波（filter）；,5.基线校正（baseline correct）；,6.排除伪迹（artifact rejection）；,7.平均（average）；,8.保存（output file）；,9.总平均（grand average）,EEG,记录伪迹识别,肌电伪迹（,Muscle,）,50,周波,(50 Cycle),眼电,(Eye Movement),伪迹,血,管,(Vascular),出汗,(Sweating),电极故障,(Electrolepop),电极移动,(ElectroleMovement),其他：导线断裂、附近设备造成的突然电压冲击、脑电仪器的故障、与呼吸有关的运动、哭泣、吸吮、颤抖或吞咽等。,脑电描记中,不起源于脑部,的电活动干扰,肌电伪迹,这种类型的干扰可表现“尖头脉冲”，通常因持续时间非常短暂而被识别。肌电伪迹常表现为连续性的各种频率的尖头脉冲。头皮下肌肉收缩形成的伪迹放大之后的肌电伪迹,眼电伪迹,50 周,接地不良或高电阻引起。高电阻是因为头皮上未被清除的油脂、脏污或死亡皮肤所引起。高电阻可以检出任何种类的伪迹，而不仅仅是50周一种,。,左,图为1s的原始脑电波形，Fz记录点出现共计50个正弦样波，即50周；右图为同一批脑电数据，共计4s，50周密集，看起来象一条黑线。,谢谢！,欢迎大家批评和指导！,