【课程笔记】《心理学考研复试课程》第三章：ERP ——By Te

参考资料：

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一、ERP相关技术的基本原理

1、ERP概述

R.Caton ，在1857年，从兔脑和猴脑记录了脑电活动，15年后，A.Beck发表脑电论文，掀起了脑电研究的热潮。

• 脑电图EEG：electroencephalogram （大脑活动时，突触后电位的总和，有自发的也有诱发的）
• 事件相关电位ERP：Event-related potential （1965年，Sutton从EEG中提取出了ERP波形）

ERP是一种特定的外部刺激，作用于感觉系统或脑的某一部位，给予刺激或者撤销刺激时，在脑区引起电位变化。

优点：

• 极高时间分辨率，时间精度毫秒级别
• 成本低，实验设计较为简单
• 可以和行为数据很好的配合，特比是和RT反应时很好地配合，研究认知加工过程的规律；

2、EEG

脑电帽：有32导、64导、128导，常用的脑电帽就是64导的。

reference electrode：参考电极

group electrode：接地电极

HEOG：水平眼电 （两个眼角处）

EGOG：垂直眼电 （额头处）

刺激显示屏 ➡️ 被试 ➡️ 电极帽 ➡️ 放大器 ➡️ 示波器

不同波.png

• Deita（1-3HZ）深度睡眠
• Theta（4-7HZ）被催眠或者抑郁
• Alpha（8-13HZ）正常人脑电波的基本节律
• Beta（14-30HZ）精神集中或者情绪波动时出现
• Gamma（30-80HZ）成年人在觉醒并专注于某一事件时会出现的波段

3、ERP的叠加

ERP的分段叠加技术：从原始波形到ERP波

• 截取一个刺激出现后一定时间内的原始波，每个刺激后的固定时间段；
• 把相同种类的刺激的原始波叠加；
• 把叠加后的平均值做一个计算，得到最后的ERP图；

为什么要叠加？我们的每一个动作都会有相对的干扰，时间、温度、环境等，那如果把这行为相加后，这些噪音就相互抵消。

上负下正（负：N，正：P）.png

上负下正（负：N，正：P）

ERP实验注意事项：

1. 排除干扰

   • 排除环境干扰：电磁隔离
   • 排除眼动干扰：加入注视点
   • 排除肌电干扰：除了手指按键，身体保持不动
   • 排除撤反应干扰：合理设定刺激呈现时间

2. 事件相关：刺激与刺激之间加入注视点，以刺激呈现作为零点（基线）

3. 脑电数据与刺激代码进行融合（需要使用编程工具）

4. 试次叠加：每一类刺激进行平均叠加（20次以上）

4、时频分析

把脑电波进行傅立叶转换，分解成正弦波。

正弦波是频率成分最为单一的一种信号，因这种信号的波形是数学上的正弦曲线而得名。任何复杂信号——例如光谱信号，都可以看成由许许多多频率不同、大小不等的正弦波复合而成

5、溯源分析

为了找到脑电活动的差异来源是什么。

借鉴了地震的原理，通过表层的震动来追踪深层来源是哪里。

溯源就是通过脑电活动溯源到底是脑中哪个部位的活动

二、ERP研究的文献阅读

1、ERP结果的阅读

1. 阅读ERP相关的文献时，要注重的要点：
   • mean amplitude difference 平均震动差异
   • time window 时间窗口
2. ERP数据指标
   • 时间特征指标：波形图
     • 电极位置、纵轴、横轴、基线、波形、成分抽取
     • FN400熟悉性（300-500ms）、LPC回想（500-700ms）
   • 空间特征指标：地形图
     • 视角、标尺（小图例）、时段（是成分）
     • 地形图是简单的判断，溯源分析才会定位更加精确

2、脑电技术的商业应用

• 用户研究（广告、游戏、影视、软件界面）
• 脑机接口
• 教育培训（孩子注意力等情况）
• 休闲娱乐（反应个人的心情等）
• 医疗保健（ADHD注意缺陷多动障碍）