认知神经电生理学课件.ppt

认知神经电生理学Cognitive Electrophysiology It is an exciting time for studying human cognition. ----- Picton, Alain, McIntosh ERPs及其神经电生理学基础 大脑皮层的基本构造 EEG基本知识 ERPs的概念和特点 ERPs的形成机制 100～160亿神经细胞、100万亿个突触以及比其更多10倍的胶质细胞 EEG基本知识 产生基本原理 构成脑电自动节律的主要是锥体细胞，尤其是深层的大锥体细胞。大锥体细胞具有形成有效电场的特定条件： 细胞排列井然有序，其顶树突更是平行并列；顶树突长，其实体表面积比细胞体大约10倍以上，接触面积大为增加；顶树突较粗，具有较低的阻抗。 在广阔表面积上的众多突触点的电活动，若是方向一致而且阻抗又较低的话，就容易被总和成为一个有效电场，这时，即可记录到一个综合性的突触后电位，连续不断的综合性突触后电位即是脑电波的主体电活动。 EEG分类 脑电记录伪迹 肌电伪迹（Muscle） 50周波(50 Cycle) 眼动(Eye Movement)伪迹 血管(Vascular) 出汗(Sweating) 电极故障(Electrole pop) 电极移动(Electrole Movement) 其他：导线断裂、附近设备造成的突然电压冲击 脑电仪器的故障、与呼吸有关的运动、 哭泣、吸吮、颤抖或吞咽等。 Event-related potentials Event-related brain potentials 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，在脑区引起的电位变化。 * 刺激缺失 潜伏期：早、中、晚成份，慢波 命名：正－P，负－N，潜伏期 成份：外源性成份、内源性成份和纯心理波 ERP实验设计及数据记录分析 伪迹的剔除 密切监测非脑电伪迹 实验前告知被试关于伪迹的注意事项以减少伪迹 确定伪迹的剔除标准 EOG的去除(相关法) PCA/ICA SVD Spatial Filter Note: The initial encoding of information (e.g., emotion; EMMN - L Zhao, et al., 2006, 2007) may be relatively attentional resource-free but that top-down, controlled processes become involved as more time passes. fMRI methodology is unable to separate relatively fast versus slow encoding processes due to the slow time course of the hemodynamic response (e.g., Aguirre, et al, 1998; Miezin, et al, 2000) Spatial Singular Value Decomposition (SVD) and Spatial Filtering for Artifact Extraction Visual Evoked Potentials Recorded During Sparse fMRI Sequence (reverse checkboard) Visual Evoked Potentials Recorded at Electrode Oz Visual Evoked Potentials Recorded During Sparse fMRI Sequence 行为数据测量 反应时、正误率 反应时的重要性 （举例） 平均波幅测量 固定法/连续测量 具体法或间断法 （1）测量比较峰潜伏期、 始潜时、波幅 （2）波形的头皮分布 （3）定位分析 Band Analysis Evoked－time-phase locked Induced－time-, non-phase locked ERD/ERS Event-related d