ERP_01_原理_forallstudents北师大课程

1、事件相关电位原理与技术Gongliang Zhang, Linjuan Cong, Yan Song*, Cong Yu*. ERP P1-N1 changes associated with Vernier perceptual learning and its location specificity and transfer. Journal of Vision, 2013, 13(4): 1-13Wu H, Tang P, Huang X, Hu X, Luo YJCA. Differentiating electrophysiological response to decrease

2、 and increase negative emotion regulation. Chinese Science Bulletin. 2013, 58,(13):1543-50. doi:10.1007/s11434-013-5746-xWu, H.Y., Yang, S.Y., Sun, S.Y., Liu, CCA, Luo, Y.J. The Male Advantage in Child Facial Resemblance Detection: Behavioral and ERP evidence. Social Neuroscience. 2013 8(6):555-67Fa

3、ng Wang, Xiang Zhong, Jing Huang, Yulong Ding, Yan Song*. Comparison of perceptual learning of real and virtual line orientations: An event-related potential study 2013. Vision Research, 93:1-9 Gu Y, Mai X, Luo YJ Do Bodily Expressions Compete with Facial Expressions? Time Course of Integrating Emot

4、ional Signals from the Face and the Body. 2013, PLoS ONE, 8(7): e66762. CHUNLIANG FENG, YUEJIA LUO, SHIMIN FU. The category-sensitive and orientation ensitive N170 adaptation in faces revealed by comparison with Chinese characters. Psychophysiology, 2013. 50 885899An An, Meirong Sun, Yun Wang, Fang

5、Wang, Yulong Ding, Yan Song*. The N2pc is increased by perceptual learning but is unnecessary for the transfer of learning. PLoS One, 2012 , 7(4), e34826,.Bin Yang, Xiaoli Ma, April M. Schweinhart, Fang Wang, Meirong Sun, Yan Song*. Comparison of event-related potentials elicited by cardinal and obl

6、ique orientations with broad-band noise stimuli. Vision Research, 2012, 65, 95-100. Feng,C., Wang, L., Liu, C., Zhu, X., Dai, R., Mai, XCA, Luo, YJ. The Time Course of the Influence of Valence and Arousal on the Implicit Processing of Affective Pictures. PLoS ONE. 2012, 7(1): e29668. doi:10.1371/jou

7、rnal.pone.0029668Wang L, Fu S, Feng C, Luo W, Zhu X, Luo YJ. The neural processing of fearful faces without attention and consciousness: An event-related potential study. Neurosci Lett. 2012, 506: 317-321. Zou, L., Desroches, A. S., Liu, Y., Xia, Z., & Shu, H. Orthographic facilitation in Chinese sp

8、oken word recognition: An ERP study. Brain and Language. 2012, 123 (3): 164-173 近两年选课学生为第一作者发表的近两年选课学生为第一作者发表的SCI英文英文ERP文章举例文章举例中枢神经系统 （CNS） 脑 脊髓 前脑 大脑半球： 大脑皮质、脑回 主要沟、裂：中央沟、外侧裂、顶-枕沟 叶的划分： 额叶、顶叶、枕叶、颞叶 中脑 中脑顶盖：上丘（眼动、反射） 下丘（接受和传递听觉冲动）大脑脚：黑质与基底节和丘脑联系，与运动功能联系。 神经信息在脑内的传递过程，就是从一个神经元“全或无”的单位发放到下一个神经元突触后电位的

9、级量反应的总和后，再发放的过程。即“全或无”和“级量反应“不断交替的过程。 EEG分类波波波中间快波波波Schwab频率分类0.5 3Hz4 7Hz8 13Hz14 17Hz18 30Hz31Hz以上慢波慢波快波快波45睡眠类型与睡眠周期睡眠类型与睡眠周期睡眠可以分为两个类型睡眠可以分为两个类型慢波睡眠（慢波睡眠（Slow wave sleep）快速眼动睡眠快速眼动睡眠 或或 异相睡眠异相睡眠 （Rapid eye movement sleep）46慢波睡眠：脑电活动逐渐变慢慢波睡眠：脑电活动逐渐变慢肌张力逐渐减弱肌张力逐渐减弱快速眼动睡眠（异相睡眠）：快速眼动睡眠（异相睡眠）：脑电变化与行为

10、相分离脑电变化与行为相分离肌张力完全丧失肌张力完全丧失快速眼动现象快速眼动现象47EEG 应用举例应用举例48EEG：不断发生：不断发生/自发；自发；ERP：诱发才有。：诱发才有。EEG含有心理与生理信息，但非为波形本身。含有心理与生理信息，但非为波形本身。ERP是信息引起的波形本身，但淹没在是信息引起的波形本身，但淹没在EEG中，通常观察不到中，通常观察不到，需提取。，需提取。48EEG：不断发生：不断发生/自发；自发；ERP：诱发才有。：诱发才有。EEG含有心理与生理信息，但非为波形本身。含有心理与生理信息，但非为波形本身。ERP是信息引起的波形本身，但淹没在是信息引起的波形本身，但淹没在

11、EEG中，通常观察不到中，通常观察不到，需提取。，需提取。49 第一阶段：慢波睡眠入睡期（过渡期）第一阶段：慢波睡眠入睡期（过渡期） 混合的频率和振幅均较低的脑电波（混合的频率和振幅均较低的脑电波（ 波波 8-13Hz ）浅睡状态，身体放松，呼吸变慢浅睡状态，身体放松，呼吸变慢易被外部刺激惊醒易被外部刺激惊醒大约持续大约持续1010分钟分钟慢波睡眠分为四个时期慢波睡眠分为四个时期：51 第二阶段：慢波睡眠第二阶段：慢波睡眠浅睡期浅睡期出现（出现（波波 4-7Hz ）出现睡眠锭（短暂爆发的、频率高出现睡眠锭（短暂爆发的、频率高13-16 Hz13-16 Hz） 被试已经入睡，但叫醒后不承认被试已

12、经入睡，但叫醒后不承认大约持续大约持续1515分钟分钟53 第三阶段：慢波睡眠（第三阶段：慢波睡眠（ 中睡期）中睡期）肌肉逐渐更为放松肌肉逐渐更为放松脑电波更慢，振幅加大脑电波更慢，振幅加大出现出现波波0.5-3Hz （频率更低，振幅更大）（频率更低，振幅更大）有时也会有睡眠锭波有时也会有睡眠锭波 被试已经睡熟，但还容易叫醒被试已经睡熟，但还容易叫醒大约持续大约持续1515分钟分钟55 第四阶段：慢波睡眠（深睡期）第四阶段：慢波睡眠（深睡期） 肌肉进一步放松，身体功能的各项指标变慢肌肉进一步放松，身体功能的各项指标变慢 梦游、梦呓、尿床等多发生于此阶段梦游、梦呓、尿床等多发生于此阶段 脑电波以

13、脑电波以高幅高幅波为主波为主 深度睡眠阶段，很难被唤醒深度睡眠阶段，很难被唤醒 大约持续大约持续10分钟分钟57一期到四期进行中：一期到四期进行中：肌肉张力逐渐降低肌肉张力逐渐降低心率和呼吸逐渐变慢心率和呼吸逐渐变慢体温降低体温降低激素分泌增多（尤其是生长激素）激素分泌增多（尤其是生长激素）58 快速眼动睡眠阶段（快速眼动睡眠阶段（REM sleep）波波消失，高频率、低振幅的脑电波出现，消失，高频率、低振幅的脑电波出现，与清醒与清醒和慢波一期和慢波一期时的脑电波相似时的脑电波相似 眼球上下左右快速移动眼球上下左右快速移动 眼动眼动60次分钟次分钟 心律、血压不规则，呼吸急促，如同清醒或心律、

14、血压不规则，呼吸急促，如同清醒或恐惧时的反应，但肌肉松软恐惧时的反应，但肌肉松软 伴随有梦境伴随有梦境 第一次持续第一次持续5-10分钟，第二次持续时间通常分钟，第二次持续时间通常长于第一次，最后一次长达长于第一次，最后一次长达1小时小时59人的每夜睡眠大约由慢波睡眠和快速眼动人的每夜睡眠大约由慢波睡眠和快速眼动睡眠交替变换个周期组成。睡眠交替变换个周期组成。60各期在整夜睡眠中所占的比例：各期在整夜睡眠中所占的比例：慢波一期：慢波一期：5%5%；慢波二期：慢波二期：50%50%；慢波三期：慢波三期：10%10%；慢波四期：慢波四期： 10%10%；异相睡眠：异相睡眠：25%25%；61快速眼

15、动睡眠的常见障碍快速眼动睡眠的常见障碍发作性睡病，猝倒，入眠前幻觉发作性睡病，猝倒，入眠前幻觉特点：特点：发作性：从清醒期越过慢波睡眠突然陷发作性：从清醒期越过慢波睡眠突然陷入异相睡眠。入异相睡眠。62慢波睡眠的常见障碍：慢波睡眠的常见障碍：夜尿症，梦游症，夜惊症夜尿症，梦游症，夜惊症特点：特点：出现于慢波第四阶段。出现于慢波第四阶段。ERPsERPs研究研究成分研究成分研究应用研究应用研究CNVP300（P3a）N400MMN特点及其影响因素起源及产生机制心理生理临床应用特因条件功能评估注意、记忆、语言加工、知觉、意识等神经精神科、昏迷愈后、辅助诊断等航空、航天、航海、恶劣环境条件等智能评估

16、、音乐认知能力、健康评估等ERPERP实验过程实验过程实验前的准备：实验前的准备：实验设计问题：实验设计问题：刺激刺激刺激的类型刺激的类型视觉刺激：光、单词、语句、图形、图象、照片视觉刺激：光、单词、语句、图形、图象、照片听觉刺激：短音纯音语音、言语、自然与非自然听觉刺激：短音纯音语音、言语、自然与非自然体感刺激：机械刺激、电流、按压体感刺激：机械刺激、电流、按压 脑电实验设计原则范式脑电实验设计原则范式1 1 最经典的范式是相同的刺激，相同的反应，但是不同的心理最经典的范式是相同的刺激，相同的反应，但是不同的心理过程。过程。刺激没有办法相同时，注重尽量保证各个条件之间刺激的刺激没有办法相同时

17、，注重尽量保证各个条件之间刺激的其他属性相同。其他属性相同。多利用相减，再相减原则多利用相减，再相减原则fixation blank stimulus blank200 ms 实验设计范式实验设计范式1 1随机化随机化500 ms900 ms200 msfixation stimulus blank400 msUntil response200 ms 实验设计范式实验设计范式2 2反应按键的随机化反应按键的随机化眼睛注视：来自眼睛注视：来自ERPERP研究的证据研究的证据 实验设计范式实验设计范式3 3尊重视觉和听觉脑加工规律尊重视觉和听觉脑加工规律视通路的介绍视通路的介绍视觉通路左视野的刺激

18、-右脑V1右视野的刺激-左脑V1上视野的刺激-距状裂下部下视野的刺激-距状裂上部注意各个条件的物理属性：注意各个条件的物理属性：视觉：视觉：对比度对比度亮度亮度视角视角听觉听觉频率频率声压声压上升上升/下降时间下降时间 RC IC NCSubjects indicated via their right-hand the stimuli type presented, as quickly and accurately as possible 实验设计范式实验设计范式4 实验设计范式实验设计范式5刺激呈现时间：不影响行为的前提下，不超过刺激呈现时间：不影响行为的前提下，不超过200ms为宜。为宜。300msblank36 msStimuli500ms+ An adaptive SOA 100msMaskBlankWaiting forResponse500ms+ T orL/ or 实验设计范式实验设计范式刺激呈现间隔，原则上两个刺激之间间隔最好不少于刺激呈现间隔，原则