2.2 正电子发射断层扫描 (positron emission tomography，PET)
2.2.1 PET技术原理 2.2.2 PET技术的特点
2.3 功能磁共振成像 (functional magnetic resonance imaging, fMRI)
2.3.1 fMRI技术原理 2.3.2 fMRI技术的特点
3.1.1 研究假设
ERPs成分研究的成果：对P300波的认识
P300是事件相关电位(ERP)中，潜伏期在300ms左右 的晚期正向波，一般认为该电位与认知过程有关，并 且是由“有意义的事件”所引起 P300的两个重要指标 潜伏期：反映对刺激物评价或分类所需要的时间 波幅：与接受的刺激信息量正相关，它反映了刺激 的信息量和大脑耗费能量的多少 如：熟人面孔比生人面孔包含更多信息 熟人面孔：面孔识别中的结构码、身份语义 码和姓名码等 生人面孔：图形码、视觉语义码 因此，熟人的面孔引起的P300波波幅更大
PET实验仪器
2.2.2 PET技术的特点
优点
空间分辨率高于ERPs，可达4-6mm
பைடு நூலகம் 缺点
成像时间较长，导致时间分 辨率低 被试需接受放射性物质注射 系统造价极高
2.3.1 fMRI技术原理
血氧水平依赖(BOLD)效应
神经活动兴奋性水平增强时，局部脑组织血流、血流 容积、以及血氧消耗均增加，但增加的比例不同，脑 血流量增加超出血流容积2-4倍，而氧耗量仅轻微增加， 血流量增加超出了氧耗量的增加。 这种差异导致脑激活功能区的静脉血氧浓度升高，使 该区域的磁共振信号明显强于其它非活动的区域，此 效应称为血氧水平依赖效应 (blood oxygenation level dependent, BOLD) 利用快速磁共振技术，就可以将大脑这一短时间内的 变化检测出来，这就是功能性磁共振成像技术
缺点
空间分辨率较低（厘米级）
2.2.1 PET技术原理
PET的技术原理
将同位素示踪剂通过静脉注射到人体中 示踪剂随血液循环可到达全身，并持续发射正电子， 正电子释放后与人体内的电子相遇并湮灭，产生两个 背对背光子 这对光子具有确定的能量(511keV)，能穿透人体并被 环绕人体的PET探测器测到，显示出正电子的位置信息， 于是人们就可以对血流方向和流量进行追踪 当认知活动在大脑的某一特定部位进行时，该部位新 陈代谢加剧，所需的血流量便会增加，此时就可用PET 技术确定与特定认知活动相关的激活区域
——脑成像技术使人类有史以来第一次能直接观察到 大脑的认知活动和工作过程，有如研究脑功能的“显 微镜”和“望远镜”。
2 主要的脑功能成像技术
2.1 事件相关电位 (event-related potentials, ERPs)
2.1.1 ERPs技术原理 2.1.2 ERPs技术的特点
fMRI实验设备
2.3.2 fMRI技术的特点
优点
信号直接来自脑组织功能的变化，完全无创 可以同时提供大脑结构和功能的图像 空间分辨率极高（毫米级）
缺点
由于检测的是滞后于神经活动的氧信号，时间分辨率 较低（秒级） 实验环境较封闭，不适合幽闭恐惧者 扫描噪声巨大，无法使用听觉刺激 系统造价高
ERPs实验仪器及实验现场
事件相关电位(Event-related potential，ERP)
事件相关电位是一种特殊的脑诱发电位 诱发电位(Evoked Potentials，EPs)
是指给予神经系统（从感受器到大脑皮层）特定的刺 激，或使大脑对刺激（正性或负性）的信息进行加工 时，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（锁时关系）和特定位相的 生物电反应
3 脑功能成像技术的应用
3.1 ERPs实验案例：P300与测谎
3.1.1 研究假设 3.1.2 实验过程及结果
3.2 PET实验案例：人类言语活动定位的PET研究
3.2.1 任务设计 3.2.2 研究思路 3.2.3 研究结果
3.3 fMRI实验案例：关于道德判断的fMRI研究
P300
波幅
潜伏期
3.1.1 研究假设
用P300波测谎的原理
假设：只有真正的罪犯才充分掌握有关的犯罪细节 那么：与案件相关的实物或场景照片刺激对罪犯蕴涵 有更多的信息，也就必然会引出P300波幅高值 因此：可以将案情有关的和无关的事件编成一个刺激 序列，根据两者引出的P300波幅的高低来判定被试是 否为真正的罪犯
诱发电位的特征
在特定的部位才能检测出来 有其特定的波形和电位分布 其潜伏期与刺激之间有较严格的锁时关系，在给予刺 激时几乎立即或在一定时间内瞬时出现
ERPs实验现场
2.1.2 ERPs技术的特点
优点
直接反映了神经的电活动 时间分辨率极高（毫秒级），几乎达到实时 完全无创 设备造价较低，使用、维护方便
3.3.1 问题的提出 3.3.2 实验过程 3.3.3 结果与讨论
2.1.1 ERPs技术原理
脑电图(EEG)
大脑工作时，神经细胞中离子的运动产生电流，在头 皮表面形成微弱的（μV级）电位，这些电位可以通过 高灵敏度电极和放大器探测并记录下来
ERP与ERPs
ERP：一个概念 事件相关电位(Event-related potential, ERP) ERPs：一种脑成像技术 利用ERP的固定时间关系，即“锁时”(time-locked) 关系，经过计算机叠加处理，提取出与某种特定刺 激相对应的ERP成分
1脑成像技术的成熟与心理学的发展
1.1 脑是心理的器官
要更好地了解心理，就要更好地了解脑
1.2 怎样研究心理的脑机制？
1.2.1 创伤性动物实验 1.2.2 对脑损伤患者的观察 1.2.3 脑功能成像技术 无创性：可以安全地对正常人进行实验 高空间分辨率：能对相关脑组织进行精确的定位 高时间分辨率：能准确地反映大脑的动态过程