文档介绍：ERP的基本原理及其在认知神经科学中的应用TheBasicPrinciplesandApplicationinNeurosciencesofERP魏景汉Jing-hanWei中国科学院心理研究所InstituteofPsychology,AcademiaSinica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,HerbVauhan)。Event-Related(Brain)Potentials=ERPs平均诱发电位。强调经过计算机平均。AverageEvokedPotentials(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。2、ERP的定义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:1935-1936PaulineandHallowellDavis首先在清醒人记录到感觉ERP。1939Davis等首次发表ERP论文,单次刺激诱发,EEG平静时记录。1947Dawson首次报道用照相叠加技术记录人体EP。1951Dawson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。1962GalambosandSheatz首次发表计算机平均叠加ERP论文。V),标志着ERP研究新时代的开始。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:。例:原信号2微伏/噪音10微伏=,叠加100次后(2微伏×100)/(10微伏×)=200微伏/100微伏=26、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40μs。一般的ERP仪器采样频率也大于2000Hz/导,即时间分辨率≤。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。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。