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天行健，君子以自强不息。地势坤，君子以厚德载物。——《易经》 ERP研究中的眼电问题 ERP研究中的眼电问题 罗禹神经科技昨天 作者：罗禹 来源：D罗 眼电是⼤部分脑电研究中都不关⼼、想要去除的伪迹。这⾥简单说⼀下眼电的头⽪分布，以及如 何从研究程序上和技术上来去除眼电对脑电成分的影响，期望对新⼿有⼀定帮助。 ⼀、哪些东西可以引起眼电 眼电是通过布置在眼睛周边的电极点记录到的由眨眼、眼球运动等造成的电位。眨眼、眼球运 动、眼肌运动、⾓膜与眼底的电位差、视⽹膜上的视觉输⼊的变化、对眼球运动的控制（⽐如要 求被试不眨眼）等都可以引起眼电。 视⽹膜上的视觉输⼊变化造成的电位变化虽然能够在头⽪电极点上记录到，但由于幅值较⼩且难 从眨眼、眼球运动造成的电位中分离出来，因此我们主要关注的是眨眼、眼球运动带来的电位对 ERP成分的影响。 ⼆、眨眼 在眨眼中，眼睛上⾯的电位幅值要显著⾼于眼睛下⾯，上、下的电位是极性是相反的。如下图： 眨眼对额部电极影响最⼤，往后部电极⾛，影响越来越⼩，并且这种变化的速度是很快的。 ⾃然眨眼和⾃主眨眼（即要求被试眨眼）在时间、幅值等⽅⾯都有差异。如下图： 丈夫志四方，有事先悬弧，焉能钧三江，终年守菰蒲。——《顾炎武》 穷则独善其身，达则兼善天下。——《孟子》 结果来⾃：Otavio Lins et al., (1993). 三、眼动 眼动引起电位的幅值取决于眼动的⾓度，记录电极点的位置以及⾓膜和眼底的电位差。我们主要 关⼼眼动的⾓度。⼀般来说，⽔平眼动1度，眼电幅值变化16微伏；垂直眼动1度，眼电幅值变化 12微⼩伏。向上、向下、向左和向右动的眼电没有显著差异。 眼动的持续时间（从开始到峰值）不受眼动⽅向的影响，受眼动⾓度的影响。眼动20度的时间 （80ms左右）显著长于眼动10度的时间（54ms左右）。 与眨眼相同，眼动对前部电极的影响很⼤，越往后影响越⼩。与眨眼不同的是，眼动的影响从前 往后的变化速率更慢。 四、眨眼、眼动对不同电极点影响的百分⽐ 正如前⾯所说，眨眼、眼动对头⽪不同位置的电极点都有影响，这个影响的⼤⼩随着电极点的位 置变化⽽变化。总体来说是越往后越⼩。具体影响百分⽐如下图： 结果同样是来⾃Otavio Lins，具体的计算⽅法⼤家可以去看原⽂。 将眼动⾓度与眼电幅值变化的关系和眼电影响不同电极点的百分⽐结合起来，就可以⼤概估计你 的研究中眼电对具体成分可能产⽣的影响。 其身正，不令而行；其身不正，虽令不从。——《论语》 云路鹏程九万里，雪窗萤火二十年。——《王实甫》 五、从程序和技术上去除眼电的影响 从程序上来讲，⼀种⽅法是，你可以在所有被试的数据都采集完成之后，设定⼀个标准来删除眼 电过⼤的被试，这样最后统计分析的被试数可能少于你先前的安排；另⼀种⽅法是，你也可以⼀ 边搜集⼀边分析，如果发现被试的眼电影响太⼤，就把这个被试删除了，另外找新的被试来替代 被删除的这个被试（replacement）。这两种⽅法都有⼈⽤，但是第⼀种可能产⽣实验者效应， 即你有⼀个预期，然后你的标准可能就会随着预期产⽣改变；第⼆种虽然也有删除被试，但⾄少 你是在不知道被删除的数据对总体结果的影响的情况下做出的，偏差要⼩很多。Luck实验室是偏 向第⼆种⽅法的。 从技术上来讲，去除眼电的⽅法有多种。⼀种是眼电校正，⽐如采⽤ICA的⽅法去除眼电；另⼀ 种是眼电拒绝，即直接把眼电影响的trial删除了，不去校正它。同样的，两种⽅法都有⼈⽤，各 有利弊。详细的可以看Luck的事件相关电位的书 （第⼆版），⾥⾯有⽐较详细的介绍。 ⽂章转载⾃公众号 D罗 微信扫⼀扫 关注该公众号 吾日三省乎吾身。为人谋而不忠乎？与朋友交而不信乎？传不习乎？——《论语》