脑认知成像技术课件.pptVIP

Sutton等首先報告P300（Science,1965）Oddball範式在發現P300時使用了一個稱為Oddball的經典ERP實驗範式。Oddball實驗範式的要點是，對同一感覺通道施加兩種刺激，一種刺激出現概率很大，如85%，另一種刺激出現的概率很小，如15%。兩種刺激以隨機順序出現，這樣，對於被試來說，小概率刺激的出現具有偶然性，因為它很少才出現一次，感覺有點怪（Odd）。但實驗任務卻要求被試關注小概率刺激，只要小概率刺激一出現就儘快做出反應。可見這裏的靶刺激是小概率刺激。Oddball範式示意圖在這種條件下，實驗記錄到在小概率刺激出現之後300ms時觀察到一個正波，稱為P300，這個波在Pz點附近最高。研究發現P300的波幅與所投入的心理資源量成正相關，其潛伏期隨任務難度增加而變長。P300與任務難度P300潛伏期隨任務難度的增加而延長實線：具體人名虛線：人名性別斷線：出現的詞中挑出“刺”的反義詞P300反映的認知過程，一種解釋認為，P300代表知覺任務的結束，即對所期盼的靶刺激或目標刺激做出有意識加工時，相關頂葉或內側顳葉部位受到啟動，產生負電位，當加工結束時這些部位又受到抑制，於是出現了P300。而Donchin（1981）認為，P300的潛伏期反映的是對刺激物的評價或分類所需的時間，而P300波幅反映的是工作記憶中表征的更新。後一種觀點得到支持更多，這意味著P300也許可成為研究高級認知過程，比如工作記憶的腦機制，特別是過程機制問題。另外，P300也普遍存在於哺乳動物中，如老鼠、貓、猴等，這說明P300可能代表著神經系統的某種基本活動。近年來精確腦定位手段，如fMRI，發現P300的腦內源不只一個，因而P300不是一個單純的成分，與多種認知加工有關。現在，P300的概念發生了變化，許多潛伏期很不相同的波形也稱為P300，這樣就成了一個家族，稱為晚正複合體（latepositivecomplex）。2.3MMNMMN（mismatchnegativity）譯為失匹配負波，它的也是採用Oddball範式得到的。經典實驗是這樣的做的，在Oddball範式下，大概率刺激為1000Hz純音，小概率刺激為800Hz純音，分別在兩只耳朵中出現，讓被試進行雙耳分聽，只注意一只耳的聲音，並對小概率刺激做出反應，不注意另一耳的聲音。結果發現，無論注意與否，在約250ms內，小概率刺激均比大概率刺激引起更高的負波。以小概率刺激引起的ERP減去大概率刺激引起的ERP，會得到一個差異波，是一個存在100－250ms之間的明顯的負波。MMN圖示MMN與標準刺激/偏差刺激差異的關係：隨偏差增大而增大。聲強MMN，標準刺激為80db，偏差刺激分別為57db,70db,77db。這一結果最早由Naatanen（1978）報告。隨後的一系列研究表明，MMN反映的是人腦對刺激差異的無意識加工，即使在兩種刺激都不加以注意的情況下也出現了MMN，這說明人腦有對刺激間差異進行無意識加工的能力，或者說人腦能夠對不同刺激自動地做出不同的反應。2.4N400N400，是研究腦的語言加工原理的常用ERP成分，最早由Kutas於1980年報告，這一篇報告發表在當年的Science（207，203－205）上。他們通過螢幕向被試呈現一些句子，句子的每個單詞從前往後是逐個出現的，先出現的幾個句子都是正常的符合語法和語境的。在呈現句子時同步記錄每個單詞呈現後引起的腦電變化。實驗設計前幾個句子都是正常的，最後一個句子的最後一個單詞是明顯畸義的。實驗觀察到在這個畸義詞出現之後400ms左右出現了一個新的負成分，這就是N400。語義畸異程度越大N400越大：THEPIZZAWASTOOHOTTO…目前一般認為N400與長時記憶的語義資訊的提取有關。但進一步研究發現，與P300相似，N400也有許多子成分，分別與不同的認知過程相關，有彼此不同的腦內源。而且也發現N400不僅與語言加工有關，面孔、圖畫等非語言刺激也能誘發N400。（三）刺激呈現與數據處理實驗程式採用Eprime軟體編制。基本實驗流程包括即時（on-line）刺激呈現、頭皮腦電放大、模數轉換（數據採集）以及實驗結束後離線式（off-line）數據分析。數據的離線處理的程式：合併腦電數據與行為數據、去除眼電、分段、濾波、基線調整、排除偽跡、刪除壞電極、平均疊加、保存、總平均，共10個步驟。E-Prime簡介E-Prime是實現心理實驗電腦化的一個可視化編程語言平臺，是一個涵蓋實驗生成到毫秒精度的數據收集分析的應用軟體套裝。功能：實驗設計、生成、運行、收集數據、編輯和預處理分析數據