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ERP基本原理及其在认知神经科学中的应用.


数应等于或大于128点。
7、ERP的研究分类
(1)按感觉通路:AEP、VEP、SEP (2)按潜伏期:早、中、晚成分、慢波。例AEP。
a
(3)命名法:正P负N潜伏期。如P300, N400, N170。
(4)向上为负。
(5)成分、外源性成分、内源性成分和纯心理波的概念。
纯心理波:运动前电位、刺激遗漏成分、解脱波。
5、EEG对ERP的淹没与 叠加基本原理
计算机不设置负值,只有正值,波的低谷也为正值,故噪 声叠加也增大,而不是互相抵消。
信噪比的提高值与叠加次数: S / N n / n n 。 例:
原信号2微伏 / 噪音10微伏 = 0.2,叠加100次后 (2微伏×1ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ0)/(10微伏 × 100 )= 200微伏 / 100微伏 =2
3、特性:
(1)淹没,约2微伏 ~ 10微伏。 (2)两个恒定:潜伏期、波形。
4、简史:
1935-1936 Pauline and Hallowell Davis首先在清醒人记录到感觉 ERP。 1939 Davis等首次发表ERP论文,单次刺激诱发,EEG平静时记 录。 1947 Dawson 首次报道用照相叠加技术记录人体EP。 1951 Dawson 首次发明机械驱动-电子存储式EP叠加与平均方法 (张明岛等,1995),开创了神经电生理学的新时代。 1962 Galambos and Sheatz首次发表计算机平均叠加ERP论文。 1964 Grey Walter等发表第一个认知ERP成分(CNV),标志着 ERP研究新时代的开始。
8、ERP的优势:
(1)无创性、时间分辨率高 — 便于与RT 配合进行认知过程 研究、空间分辨率128导约为3mm,达到了现代水平。是 心理学工作者进行认知神经科学研究的最得力的方法。 (2)认知可分为认知过程和认知状态,过程指的就是时间过 程。 (3)设备相对简单,对环境的要求不高。
9、 妨碍ERP提高空间分辨率的原因:
一、ERP的基本原理
EEG含有心理与生理信息,但不是信息引起的波形本身,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。
1、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
由于认知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,Herb Vauhan)。Event-Related(Brain)Potentials = ERPs 平均诱发电位。强调经过计算机平均。Average Evoked Potentials
心理生理学是从生理心理学中分离出来的。同属认知神经科学。 认知神经科学是在近十余年才兴起的一门交叉学科,是脑科学 界颇受关注的领域,是心理学的新时代, ERP是其中的重要组 成部分。
认知神经科学的学科位置
个性心理特征 心理学 情绪 意志 心理过程
认知心理学
心理语言学 认知科学 人工智能 人工神经网络 神经脑科学
(1)颅骨不匀且有个体差异
(2)容积导体效应
(3)电场封闭(主要来自锥体细胞层,失真:该 层ERP大,其他层小)
10、ERP的发展趋势
1966: 177 1967-68: 1501 1969-70: 1971 1971-72: 2063 1973-74: 2216 1975-76: 2538 1977-78: 2624 1979-80: 3445 1981-82: 4208 1983-84: 4416 1985-86: 4538 1987-88: 4610 1989-90: 4804 1991-92: 5479 1993-94: 5386 1995-96: 5461 1997-98: 5888 1999-00: 6205 2001-02: 6299 2003-04: 6996
6、A/D转换速度(采样速度)―ERP的时间分辨率
ERP时间分辨率高的根本原因是由于它是对神经元自身活动 的测量,而不是像PET、fMRI、光成像那样只是对神经元代谢产 物的测量。其次,电子技术的发展使采样率大为提高,也为ERP 的高时间分辨率提供了保障。目前ERP的时间分辨率在理论上已 可达到微秒级。 实际上,在记录早成分时,由于它在10ms内有七、八个波 ,记录由256点以上组成,因此点间距即时间分辨率小于40μ s 。一般的ERP仪器采样频率也大于2000Hz/导,即时间分辨率 ≤0.5ms。总采样频率=(频率/导)* 导数。减少导数则时间分 辨率相应提高。设置时间分辨率的一般原则是,组成Epoch的点
二、ERP在认知神经科学中的应用 1、ERP的学术位置

• • • •
属于心理生理学(psychophysiology)范畴。
心理生理学以心理因素为自变量,以生理指标为应变量,一般 以人为被试。 生理心理学(physiological psychology)以生理变化为自变量, 以心理因素为应变量,一般以动物为被试。
生理学
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……….
二、认知神经科学方法之比较
ERP的基本原理及其在认知神经科学 中的应用
The Basic Principles and Application in Neurosciences of ERP 魏景汉
Jing-han Wei Weijh@
中国科学院心理研究所 Institute of Psychology, Academia Sinica
2、ERP的定义
(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,或 /和当某种心理因素出现时在脑区所产生的电位变化。 • 需要注意撤反应。
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