ERP的相關知識||電位和設備
一、誘發(fā)電位
(1)按刺激種類分,可以分為聽覺誘發(fā)電位、視覺誘發(fā)電位、觸覺誘發(fā)電位和嗅覺誘發(fā)電位。
(2)按位置可以分為皮層誘發(fā)電位和皮層下誘發(fā)電位。皮層誘發(fā)電位是高波幅、潛伏期長,分布于頭皮上的;皮層下誘發(fā)電位分布廣,潛伏期短。心理學研究中的事件相關電位是皮層誘發(fā)電位。
二、事件相關電位
在心理學研究中,采用的是無損傷性腦認知成像技術,在頭皮表面記錄并以信號過濾和疊加的方式從EEG中分離出ERP。當外加特定的刺激作用于感覺系統(tǒng)或腦的某一部微,在給予刺激或撤銷刺激時在腦區(qū)引起的電位變化便是事件相關電位。事件相關電位可以分為外源性ERP成分和內(nèi)源性ERP成分。
(1)外源性ERP成分,是人腦對刺激產(chǎn)生的早成分,受刺激物理特性(如強度、類型和頻率)的影響,潛伏期與波幅依賴于物理刺激參數(shù),通常在100ms以內(nèi),有不同的頭皮分布、不同的感覺形式。外源性ERP成分是心理學研究中要盡量減少的。
(2)內(nèi)源性ERP成分,與人的知覺或認知心理加工過程有關,不受刺激物理特性的影響。誘發(fā)反應非嚴格決定于刺激,依賴于任務,常受到被試的任務卷入程度影響。內(nèi)源性ERP成分一般在100ms至數(shù)秒之間,其頭皮分布可變化,無感覺形式的特殊。例如CNV(認知相關負波)和期待、動作準備、定向、注意和時間認知等相關;P300與注意、辨認、決策、記憶等認知功能有關;MMN(失匹配負波)反映腦對信息的自動加工;N400是研究腦的語言加工原理常用的ERP成分。
ERP是近場電位(皮層距離較近,而皮層下是遠電場),被試在一定程度上參與,刺激的性質、內(nèi)容和編排多樣,包括外源性(心理學研究中要辨認出來并排除的)、內(nèi)源性(心理學研究中關注的)和中源性。
三、ERP實驗室
實驗室盡量要原理干擾(人群、車輛、電動設備、高頻電輻射源);要保持安靜;要有良好的照明、通風和溫度;要有良好的接地,減少干擾信號對腦電記錄的影響。
四、ERP的研究設備
1放大器
腦電信號是微弱低頻的電生理信號,而經(jīng)過顱骨和頭皮衰減后,頭皮表面能記錄的信號一般只有數(shù)十或數(shù)百微伏,需要抗高靈敏度、高輸入阻抗且具抗干擾能力的設備(放大器)來記錄。
放大器一般是由前置電壓放大和后置攻略放大兩個部分組成。放大器的主要功能是抑制同相共模信號(共模抑制)、放大異相共模信號(差分放大),主要是抑制外界干擾(位相和電壓相同的信號),放大兩個不同記錄電極的腦電信號的電壓差和位相差。所以,腦電圖是兩個記錄點之間的電位差。前置放大器的性能用共模抑制比(CMR)表示,是異相信號放大倍數(shù)與同相信號的放大倍數(shù)的比,CMR越大越好,一般在5000:1以上(50-70dB)。
輸入阻抗越高,通電壓情況下所需的電流越小,越容易與前一級系統(tǒng)相連接使得信號不容易改變;輸出阻抗越低,越容易確保信號不失真。儀器中,輸入阻抗和輸出阻抗影響測量系統(tǒng)和被測人體之間、測量系統(tǒng)的各環(huán)節(jié)之間、不同儀器之間的連接和耦合。所以通常是要求后級系統(tǒng)的最低輸入阻抗高于前級最高輸出阻抗的幾十倍。
放大器要保證良好的信噪比,因為信號越弱,所要求的信噪比越大。
2電極
通過電極與頭皮的接觸對頭皮腦電信號進行采集。為了保證慢電位記錄不受極化電位影響,使用銀或氯化銀電極(由于銀容易氧化,所以表面一般是氯化銀)。電極和導線的連接口非常敏感,使用時要特別關注。
電極分為作用電極、參考電極和接地電極。
(1)作用電極是放置在頭皮上的電極,記錄的腦電信號是作用電極與參考電極的差值;
(2)參考電極是放置在身體相對零點的電極,一般是不隨顱骨表面的電活動變化的點,可能放在耳垂、乳突或鼻子上;
(3)接地電極一般放在頭前部的中點。
來源:西南大學心理學部“ERP研究方法”(袁宏)