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视觉空间注意的事件相关电位研究

视觉空间注意的事件相关电位研究
视觉空间注意的事件相关电位研究

视觉空间注意的事件相关电位研究

高文斌罗跃嘉

(中国科学院心理研究所,北京100101) 

 

摘 要 视觉空间注意是心理学多年来一直探讨的问题,也是近来多学科共同关注的领域。在脑机制研究中,事件相关电位(ERP)的研究方法具有高时间分辨率的特点,近年来高密度记录技术的发展,也提高了ERP在功能定位方面的作用,因此其应用日益广泛。该文概述了近年来有关ERP在视觉空间注意研究中的实验方法、结果和初步结论,并就今后研究方向提出了几点看法。 

关键词 视觉空间注意,事件相关电位(ERP),脑机制。 

分类号B842.2

视觉是人类获取外界信息重要的感觉通路,也是现代心理学与神经科学研究最为关注的领域之一。通过多年来对猴脑的研究发现,在大脑中很可能有两条均发源于初级视皮层(V1)的视觉加工通路。近年来形成了这样的基本看法:到达TE(inferior temporal cortex)的腹侧通路主要与客体的知觉形成有关,也就是解答有关“是什么”的问题;到达PG(posterior parietal cortex)的背侧通路主要与客体的空位置、运动知觉有关,也就是解答“在哪里”的问题[1]。在以往研究中,较多证据支持对腹侧通路的看法,如单细胞记录的研究结果发现[2]:在TE区的神经细胞对客体的特殊颜色、形状(如手、脸等)和组成模式存在着显著相关。但关于PG区的研究则相对较少,结论也不十分一致[3,4]。 

在正确识别客体的过程中,必须要明确“在哪里”,视觉空间注意的脑机制与这个问题紧密相关,其中包括空间定位、物体朝向、运动方向等许多问题。ERP(Event Related Potentials)是具有较高时间分辨率的电生理学研究方法,加上高密度电极记录技术的使用,在脑功能定位方面也有了进步。利用ERP研究视觉空间注意问题具有独特优势,近年来在揭示空间注意脑机制方面取得了一定结果。? 

1 视觉空间注意的ERP研究进展 

在视觉空间注意的ERP研究中使用最多的是提示(cue)范式,即是在靶目标呈现前要给与被试提示信息。关于此类的研究有许多,综合起来可以从以下几个角度来讨论。 

1.1 有效提示与无效提示的视觉注意效应 

有效提示与无效提示的比较是早期进行的一类研究,实验范式与行为学实验大同小异,但通过ERP方法的研究,可以更进一步比较提示信息与完成任务之间的关系以及在脑内的变

收稿日期:2001-11-02 

化过程。 

所谓提示物的有效与无效,是指提示信息对指定任务所起到的指示作用的真实程度,即提示信息能否准确反映靶刺激的情况。例如Posner等人在1978、1980年所进行的实验[3],在注视点首先出现一个箭头作为提示,该箭头随机指向左或右,呈现时间200 ms;箭头消失后再间隔600 ~1000ms,在左侧或右侧视野出现靶刺激。如果提示方向的视野内出现了靶刺激,则这样的提示为有效提示;如果在提示方向对侧的视野内出现了靶刺激,则这样的提示为无效提示。在此项实验中,有效提示为75%;而无效提示为25%。实验的结果提示:有效提示的P1、N1波幅均大于无效提示的P1、N1波幅。 

1.2 符号性提示与区域性提示的视觉空间注意 

提示物本身有着很大不同,大致可以分为两类——符号性提示与区域性提示,前者多出现在视野中央,后者多闪现在视野周围。 

Mangun和Hillyard进行的实验使用中央符号性提示[3]。每一个序列都在注视点出现一个箭头作为提示物(呈现200ms),箭头随机地指向左视野或右视野,间隔600 ~1000 ms后,跟着在左侧或右侧视野出现靶刺激。有效提示(提示方向与靶刺激出现位置相同)概率为75%,无效提示(提示方向与靶刺激出现位置相反)概率为25%。由于提示物会引发被试对靶刺激出现方位的预期,所以此类实验认为被试将主动注意提示区域(即随意注意)。这一类的提示物被称为符号性或内源性提示,首先进行提示信息的解码,随后引起随意注意的投入。 

Posner和Cohen使用了周围区域性提示[3]。在此类实验中使用的提示为在预期位置出现提示信号,即提示位置就是靶刺激将要出现的位置。如Hopfinger与Mangun在1998年的一项实验中就使用了比较典型的周围闪现式提示[5]。这项实验的程序是:在屏幕的左上和右上两个区域各有4个亮点,在1500 ~ 2000 ms的准备后,其中一组(4个亮点)熄灭34 ms,然后再出现,以此为提示;之后在提示区或对侧出现靶刺激。采用此类提示的实验有不少,Luck在1994年的实验中又将此方法进行了改进,他在刺激物呈现后,加入了后提示[6]。其实验程序是:屏幕的四角各有一个方框,其中任意一个方框外围将闪现一个略大一点的方框作为提示,随后在方框内出现靶刺激,接着4个方框皆变黑作为掩蔽,同时在刚才提示的方框旁还出现箭头作为后提示,要求被是尽量准确地判断是否在提示区出现过靶刺激。 

在使用这两类提示物的ERP研究中,都可以看到提示后的靶刺激比无提示靶刺激引起更大的P1、N1波幅[3]。但在以上两类提示物的大量实验结果中,发现这两类刺激对信息加工影响的机制有着很大不同,简单来说:周围闪现性提示比中央符号性提示更倾向于自动加工,更不容易被忽略,更不易被干扰刺激影响。 

1.3 提示范围大小的视觉空间注意效应 

提示范围的大小反映了提示信息对指导完成给定任务的效用程度,会影响任务的完成情况。例如最近罗跃嘉等完成的一项实验,就研究了提示范围的大小与空间注意的关系[7]。在这项实验中,注视屏幕被等分成了5×5个矩形小区,刺激物(月牙)随机出现在各小区内,

其中竖月牙为靶刺激,横月牙为分心刺激。提示物为一矩形框,有3种大小,分别包含1、2×2、3×3个矩形小区,所有的靶刺激都将在提示区内出现,但有10%的提示区内并没有靶刺激(此部分刺激未进入叠加程序)。提示框出现的方位与大小都是随机的,被试的任务是尽快、尽准确地判断竖月牙朝向左还是右。这项实验的结果表明:提示物引起ERP的P1成分在左侧颞叶和枕叶区域最大,随着提示范围的扩大,P1增大;而N1在右侧中央部波幅最大,而且随着提示范围的扩大,潜伏期也缩短。在完成任务过程中诱发的ERP波形特点与前者有很大不同,P1波幅随着提示范围的扩大而增大,而后部脑区的N1波幅随着提示范围的扩大而减小。P1增大反映了促进靶刺激识别时,适当注意范围的等级变化需要额外的资源;而N1波幅减小则可能分散了空间注意的倾斜度。 

1.4 不同任务难度对视觉空间注意的影响 

控制任务难度可以通过几条途径实现,包括SOA的大小不同,分辨目标的相似性不同,目标呈现时间不同,还有提示的准确度不同等。 

例如Handy和Mangun近年所进行的一项实验[8],就应用了多种途径来控制任务难度。这项研究使用的刺激为每次屏幕上呈现一个指向左或右的箭头,提示刺激出现的位置,随后呈现英文大写字母A或H,被试任务为对这两个字母分别做出按键反应,共进行了3组实验。第一项实验实验中的低难度组使用的是标准字母,高难度组使用的字母略有变形:A的顶端稍微分开,而H的顶端稍微聚拢;这两组的呈现时间均为102 ms。第二组实验中的低难度组与实验一相同,高难度组的刺激呈现时间大为缩短,而且紧随一个掩蔽图形,刺激呈现时间加掩蔽时间为102ms。实验三中的刺激与实验二的高难度组相同,但提示的准确度分为两级:0.75和1.0。结果提示:⑴难度越大,枕叶外侧的P1、N1波幅越大,显示外纹状皮层活动越强;⑵任务难度低时,P1增大的幅度大于N1增大的幅度⑶提示任务难度仅为影响早期选择的因素之一。 

Vogel和Luck的一项实验又从另一角度研究了这一问题[10]。在这项研究中共进行了3项实验,实验材料均为每次随机呈现一组字母,每个字母的颜色也随机出现。在第一项实验中,SOA为1300 ~1500ms,要求被试尽快分辨有无靶刺激(特定颜色的特定字母)并按不同的键进行反应,该实验对所有刺激均按键反应作为对照;第二项实验使用的材料与第一项实验完全相同,只是将SOA减少到700 ~1100ms,以增加难度,另外还增加了对靶刺激计数的任务(以对所有刺激计数为对照);第三项实验的SOA仍为1300 ~1500ms,但使用了与靶刺激相近的颜色作为干扰,以增加难度,任务与第二项实验相同。这项实验最后得出结果:完成选择性任务时的N1大于对照(不进行选择任务)的N1;但在完成不同难易度的分辨任务时,N1的变化没有显著性差异。 

近年来,研究人员使用了不同技术手段来探讨空间注意问题,越来越多的实验把不同方法结合起来进行,fMRI与ERP的结合就是一个典范。 

通过脑磁图(MEG)研究,结果为:与注意效应有关的P1发生源位于外纹状皮层外侧,而纹状体的早期运动与注意并无太大关系[10]。大多数的动物实验也发现在初级视皮层内并没

有与注意活动相关的激活区[11],而且最近在人体PET与ERP的研究同样支持了以上结论[12]。 

汇总多年来的研究结果,可以初步得出以下几点结论[13]: 

⑴ 视觉空间注意的调节在视觉加工过程的早期阶段。 

⑵ 随意注意与非随意注意都有早期调节的效应。 

⑶ 该效应在平面(二维)注意和立体空间注意[14]中均可表现出来。 

⑷ 在感觉系统负荷过载条件下,注意会调节感觉的兴奋性;否则,注意将调节记忆或反应的信息处理过程。 

2 视觉空间注意研究中的问题与原则 

2.1 注意与多种认知任务的关系 

在注意研究中,要解决一个原则问题——注意是不是一个独立于认知功能之外的脑功能系统?从目前的研究结果上看,不同感觉通路的注意功能是与各感觉通路信息的加工紧密联系在一起,也就是说,注意很可能并不是一个独立的心理功能机制,而是与不同感觉信息的加工紧密结合,在不同通路发挥着调节功能。 

因此在今后的注意研究中,值得考虑:是否应该更多的把精力放在各感觉通路的特异性探讨上,而不是注意的一般性机制。 

2.2 视觉空间注意的脑功能定位 

就目前的研究结果,可以得到以下几点提示[3]:⑴顶叶可能因加工目标不同而分区(如负责指导运动),并不是因信息基本属性而分区(PG并不存在一个关于视觉空间的全像表征)。⑵主要是加工目标本身的属性结构(如形状、尺寸等),并不是空间位置。⑶PG内的视觉编码目的是指导运动,而非形成一个应用于全用途的视觉整体表征编码。另外还发现[15]:空间注意始于刺激发生后80ms,单细胞记录和脑成像研究表明发生源在外纹状体皮层,而非空间属性的注意始于100 ~ 150ms,包括颜色、运动、外形等,且很可能是基于空间注意信息加工之后再进行的。 

综合起来考虑,可以认为在视觉信息加工中,空间注意有着独特的作用与加工过程,但不一定存在固定的脑区。换句话说,进行视觉空间注意的脑功能研究时,应该更加注重空间信息加工与其他信息加工的关系,而不仅仅是解剖概念上的脑区定位。 

随着技术的提高,有关脑功能定位的方法越来越多,比如功能性核磁共振(fMRI)等;另外在使用了高密度记录后[16,17],ERPs在脑功能定位方面也有了一定提高。但值得注意的是由于不同的研究手段所依据的原理并不相同,所以得到的实验结果也就存在差异,有时甚至是大相径庭,但将各种方法结合起来又是非常必要的,笔者认为其中最重要的一点是:依据各自的实验理论进行综合推测。这就意味着,在不同实验的相似结果中可能存在着不同机制过程;而不同结果又有可能反映了一种脑功能的不同机制或层面。 

另外,某些病例(如盲视)[2]的特殊视觉问题是难得的研究材料。加强实验室研究与临床工作间的配合,认真观察和解释这些现象,很可能会给视觉空间注意的研究带来应用成果。 

2.3 研究原则 

视觉空间注意是心理学多年来一直探讨的问题,也是近来众多学科共同关注的领域。研究的继续深入需要把握住3点原则:整体性、动态性、转化性。 

如何整体地解释人脑的高级功能一直未能得到很好的解决,但目前至少可以得出这样的结论:人脑的高级功能不是独立模块拼接的,而是需要很多脑区参与、不同功能系统配合来完成的。要很好地完成视觉空间注意这一功能,同样需要人脑多个系统、多个层次的整合。最近,一些研究人员提出了在视觉系统中存在“top-down”的快速反馈回路机制,还认为在已经发现的两条视觉加工通路之间有交叉作用[18],这些都提示以整合的观点来研究视觉空间注意脑机制是十分有益的。比如在心理学的研究中,经常涉及注意与非注意的比较。而实际上,在清醒状态下,被试只可能对某一目标注意或非注意,而很难做到处于“完全非注意状态”,也就是被试将注意其它目标。所以在研究中实际同时包括两方面内容:⑴对一个目标注意转为非注意;⑵对另一个目标由非注意转为注意。很显然,这其中就必然会遇到注意的切换,这就不单纯是一个脑区或功能系统的问题了。另外面临的一个亟须解答的重要问题是如何整合不同通路间视觉信息(如腹侧通路与背侧通路)? 

在信息加工的过程中,不断进行着编码、解码等过程,这本身就是一个不断演变与转化的过程。要想真正解决视觉空间注意这一问题,就必须动态地理解这个过程,甚至要有预见性地判断其中的转化,这其中最大的转化问题就是视觉信息的接受与加工如何转化为有意识的视知觉。 

综上所述,视觉空间注意是一个包含了很多问题的研究领域,只有综合利用各种研究手段,并通过整体性、动态性和转化性的观点诠释其中的过程,才能有所收获和突破,最终明确视觉空间注意的脑机制。 

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RESEARCH OF NEURAL MECHANISM ON VISUAL SPATIAL

ATTENTION BY EVENT-RELATED POTENTIALS

Gao Wenbin,Luo Yuejia

(Institute of Psychology, the Chinese Academy of Sciences, Beijing, 100101) 

Abstract: V isual spatial attention is a very important issue both in psychology and in many other subjects. Event-related potentials (ERPs) is a useful method to study the brain mechanism of spatial attention because of its high temporal resolusion. Moreover, it plays a stronger role in the location of the brain function with development of technique of high-density recording. The application of ERP is more and more widely used. This paper makes a brief report on the methods, results and primary conclusions on the field, and puts forward several perspectives for future study.

Key words: v isual spatial attention, event-related potentials (ERPs), brain Mechanism

应用视觉诱发电位分析视力的价值(1).

应用视觉诱发电位分析视力的价值(1) 】目的:研究如何将诱发电位技术应用于视力的客观评定。方法:视力范围0.1~1.5志愿合作受试者共180眼,运用模式翻转视觉诱发电位(PRVEP)技术检测与记载各受检眼各不同信号视角条件下的结果,探究可靠的检测指标。应用SPSS软件对收集数据作统计学处理和分析。结果:确定最小信号视角是客观评估视力的基础,选定P100波幅作为视力量化评价指标。通过对一定条件下P100波幅与视力表视力进行简单相关回归分析,显示二者呈正相关。结论:最小信号视角、P100波幅可作为确切的检测指标。 【关键词】视力最小信号视角P100波幅和潜伏期 Analysis of visual acuity with VEP technology Abstract AIM: To study how to apply VEP technology to the expertise of visual acuity. METHODS: All the objects examined were volunteers, whose visual acuity could range from the whole international standard vision table. Firstly, we examined and recorded all results of amplitude and latency of P100 under different experiment conditions with PRVEP technology, Then all data collected were processed and analyzed with SPSS software, We, finally, tried to find and determine theexamining items for expertizing visualacuity. RESULTS: We found the basis to expertize impersonal visual acuity that was the determination of least signal visual angle and determined the amplitude of P100 as the quantitative expertise index. Furthermore, we understood the positive relation between the Amplitude of P100 and vision under least signal visual angle. CONCLUSION: With the above study results, we reassure LSVA and the amplitude of P100 as the examining items for expertizing visual acuity. · KEYWORDS: visual acuity; least signal visual angle;amplitude and latency of P100 Zhou X,Shu LH.Analysis of visual acuity with VEP technology. Int J Ophthalmol(Guoji Yanke Zazhi) ,2007;7(1):124-126

正常人视觉诱发电位的特征.

正常人视觉诱发电位的特征 [ 08-04-05 16:56:00 ] 作者:宋伟琼,谭浅,夏朝华编辑:studa20 【摘要】探讨正常人视觉诱发电位(visual evoked potential, VEP)的特征,以获得正常参考值。方法:应用法国Metrovision 公司生产的Vision Monitor 视觉诱发系统对正常人60例(73眼)在白色、红色和蓝色闪光刺激下进行闪光VEP检查,按年龄不同分成4组:A组(5~14岁)19眼,B组(15~29岁)17眼,C组(30~49岁)21眼,D组(50~65岁)16眼;对正常人62例(77眼)在15,30和60min视角黑白棋盘格翻转图形刺激下进行图形VEP检查。按年龄不同分成4组:A组(5~14岁)20眼,B组(15~29岁)20眼,C组(30~49岁)22眼,D组(50~65岁)15眼。结果:在白色、红色、蓝色闪光刺激下P2波的潜伏期分别为122.2±8.3,122.5±11.7,124.1±8.5ms;在白光刺激下D组P2波的潜伏期与其他各年龄组相比,均有差异(P <0.05)。其他各年龄组相互比较,均无显著意义。在红光和蓝光刺激下A组与D组比较,A组、D组与其他年龄组比较均延长,有显著意义(P<0.05),其他各年龄组相互比较,均无显著意义。在15',30'和60'视角黑白棋盘格翻转图形刺激下 P100波的潜伏期分别为111.6±6.0,105.9±5.3,105.1±3.8ms。各年龄组图形VEP相比较均无显著意义(P >0.05)。结论:在白色、红色和蓝色闪光刺激下14岁以下年龄组和50岁以上年龄组闪光VEP P2波的潜伏期较其他组延长,图形VEP P100波的潜伏期各年龄组比较无显著差异。 【关键词】正常人 0引言 视觉诱发电位(visual evoked potential, VEP)是通过对视网膜进行刺激,经过视路传送在枕叶视皮层的电活动。反映了从视网膜神经节细胞到视皮层的功能状态,是对视通路的客观检测方法[1-3]。该技术作为一种检测视路功能的敏感方法已广泛应用于临床。VEP按刺激方式分为2型:闪光VEP (flash VEP,FVEP)和图形VEP(pattern VEP,PVEP)。我们探讨正常人VEP 特征,为临床提供参考数据。 1对象和方法 1.1对象正常人60例(73眼)分别在白色、红色和蓝色闪光刺激下进行FVEP检查,男31例,女29例;年龄5~65(平均29.8)岁;右眼40只,左眼33只,按年龄不同分成4组:A组(5~14岁)19眼,B组(15~29岁)17眼,C组(30~49岁)21眼,D组(50~65岁)16眼;正常人62例(77眼)分别在15',30',60'图形刺激下进行PVEP检查,男37例,女25例;年龄9~62(平均30.0)岁;右眼41只,左眼36只。按年龄不同分成4组:A组(5~14岁)20眼,B组(15~29岁)20眼,C组(30~49岁)22

事件相关电位(ERPs)简介

事件相关电位(ERPs)简介 对大脑高级心理活动如认知过程作出客观评价,我们很难将意识或思维单纯归于大脑某一部位组织、细胞或神经递质的改变,因为仅采用具体、微观的自然科学手段如神经分子生物学、神经生化学难以解决具体的心理活动。二十世纪六十年代,Sutton提出了事件相关电位的概念,通过平均叠加技术从头颅表面记 录大脑诱发电位来反映认知过程中大脑的神经电生理改变,因为事件相关电位与认知过程有密切关系,故被认为是“窥视”心理活动的“窗口”。神经电生理技术的发展,为研究大脑认知活动过程提供了新的方法和途径。 诱发电位(EvokedPotentials,EPs),也称诱发反应(EvokedResponse),是指给予神经系统(从感受器到大脑皮层)特定的刺激,或使大脑对刺激(正性或负性)的信息进行加工,在该系统和脑的相应部位产生的可以检出的、与刺激有相对固定时间间隔(锁时关系)和特定位相的生物电反应。诱发电位应具备如下特征:1.必须在特定的部位才能检测出来;2.都有其特定的波形和电位分布;3.诱发电位的潜伏期与刺激之间有较严格的锁时关系,在给予刺激时几乎立即或在一定时

间内瞬时出现。 诱发电位的分类方法有多种,依据刺激通道分为听觉诱发电位、视觉诱发电位、体感诱发电位等;根据潜伏期长短分为早潜伏期诱发电位、中潜伏期诱发电位、晚(长)潜伏期诱发电位和慢波。临床上实用起见,将诱发电位分为两大类:与感觉或运动功能有关的外源性刺激相关电位和与认知功能有关的内源性事件相关电位(Event-RelatedPotentialS,ERPs) 内源性事件相关电位与外源性刺激相关电位有着明显的不同。ERPs是在注意的基础上,与识别、比较、判断、记忆、决断等心理活动有关,反映了认知过程的不同方面,是了解大脑认知功能活动的“窗口”。经典的ERPs成分包括P1、Nl、P2、N2、P3(P300),其中P1、N1、P2为ERPs的外源性(生理性)成分,受刺激物理特性影响;N2、P3为ERPs的内源性(心理性)成分,不受刺激物理特性的影响,与被试的精神状态和注意力有关。现在ERPs的概念范围有扩大趋势,广义上讲,ERPs尚包括N4(N400)、失匹配阴性波(MismatchNegatiVity,MMN)、伴随负反应(ContigentNegatiVeVariaeion,CNV)等。但长期以来有人通常以P3 作为事件相关电位的代称,虽有失偏颇,但临床应用甚广。

“事件相关电位”名词中英对照表

关于“事件相关电位”名词中英对照表(欢迎修改和补充) 自发电位electroencephalogram(EEG) 自然状态下发生的脑电 事件相关电位event-related potentials(ERP) 诱发电位evoked potentials(EP) 垂直眼电vertical electrooculogram(VEOG) 水平眼电horizontal electrooculogram(HEOG) 输入阻抗input impendance 输出阻抗output impendance 共模抑制比common mode rejection ratio(CMRR) 高通high-pass 低通low-pass 模数转换analog to digital converter(A/D) 波幅分辨率amplitude resolution(AR) 陷波notch-filter 主成分分析法principal component analysis ( PCA) 独立成分分析法independent component analysis (ICA) 源成分分析法source component analysis 分析时间epoch 参考电极转换reference electrode conversion 总平均grand average 数字滤波digital filter 平滑化smooth 听觉诱发电位auditory evoked potential (AEP) 视觉诱发电位visual evoked potential (VEP) 体觉诱发电位somatosensory evoked potential (SEP) 脑干听觉诱发电位brain-stem auditory evoked potential (BAEP) 正慢波positive slow wave (PSW) 负慢波negative slow wave (NSW) 失匹配负波mismatch negativity (MMN) 加工负波processing negativity (PN) 预备电位readiness potential (RP) 外源性成分exogenous component 内源性成分endogenous component 中源性成分mesogenous compenent 伴随性负波contingent negative variation (CNV) 朝向波orientation wave 期待波expectance wave 解脱波extrication of mental load (EML) 运动相关电位movement-related potential 运动预备电位bereitschafts potential (BSP) Cz 点上记录的电位 运动电位moto potential (MP) 即N2 运动后电位post-movement wave 即P2 内侧前额叶mesial prefrontal cortex 辅助运动区supplementary motor area (SMA) 初级运动区primary motor cortex 偏侧预备电位lateralized readiness potential (LRP) 晚正复合体late positive complex

事件相关电位技术在注意研究几大问题中的应用

第25卷第1期 中南民族大学学报(自然科学版) V o l.25N o.1 2006年3月 Journal of South2Central U niversity fo r N ati onalities(N at.Sci.Editi on) M ar.2006 α事件相关电位技术在注意研究几大问题中的应用 谢 莺 (中南民族大学认知科学实验室,武汉430074) 摘 要 指出了事件相关电位(ER P)是从人类被试头皮无损记录的认知相关电位,其高的时间分辨率使得它在人类认知功能的研究中发挥了重要作用.介绍了注意研究中长期存在争论的4大基本问题,分析了ER P在解决这些问题中发挥的关键作用,并展望了今后的应用前景. 关键词 事件相关电位;注意;电生理 中图分类号 B841 文献标识码 A 文章编号 167224321(2006)0120043204 Appl ica tion of Even t-Rela ted Poten ti a l Technology i n A tten tion Stud ies X ie Y ing Abstract Event2related po tentials(ER P s)are reco rded non2invasively from hum an scalp,w ho se h igh tempo ral reso luti on has enable them to p lay mo re and mo re i m po rtant ro le in our understanding of hum an cogniti on.In th is paper w e introduced four basic issues about attenti on w h ich is long controversial and the critical ro le ER P p layed in so lving these p roblem s,and p ropo sed future study directi on to study hum an cogniti on. Keywords event2related po tential;attenti on;electrophysi o logy X ie Y i ng L ect,Cognitive Science L ab,B i om edical Engineering Institute,SCU FN,W uhan430074,Ch ina 在当今认知科学研究中,各种认知成像技术正发挥越来越重要的作用.其中尤其值得关注的是ER P技术.ER P技术是一种从人类被试头皮上无损记录脑电位来提取人类认知相关信号的功能性认知成像技术.相对于其他的脑代谢 脑血流信号,ER P 信号具有很高的时间分辨率,因而使ER P技术在众多认知研究获得广泛的应用[1]. ER P在注意研究领域的应用最为引人注目.自上世纪50年代以来,注意一直是认知研究的热点.在过去的几十年中,众多学者采用各种手段设计多种实验范式,对注意的各个方面进行了广泛的探索,取得了令人瞩目的成果,但围绕某些基本问题长期存在激烈争论.ER P中的许多成分与特定的认知加工阶段相联系,并能够随着注意状态变化而变化,因而在阐明这些问题中发挥了关键作用.本文将介绍注意研究中面临的4个基本而又重大的问题,以及是如何应用ER P来解决这些问题的. 1 选择部位:早期还是晚期 注意在信息加工的哪一阶段发挥作用,即注意选择早晚的问题是注意研究面临的一个最为基本的问题,也是认知心理学中一个长期存在争论的问题.早期选择观点认为,人的知觉加工能力是有限的,而人类面临的信息往往是大量的,因此注意的作用在于选择一部分刺激进入知觉加工;相反,晚期选择观点认为,人的知觉加工能力是无限的,因而无论注意刺激还是非注意刺激都得到了充分的知觉加工,注意的作用仅仅在于选择相关的反应.两种观点都得到大量实验结果的支持,自提出之日起即始终存在激烈争论. 限于方法学上的缺陷,传统行为学实验始终未能就这一问题做出明确回答.ER P的高时间分辨率 α收稿日期 2005212202 作者简介 谢 莺(19722),女,讲师,研究方向:认知脑研究,E2m ail:yingxie@https://www.wendangku.net/doc/b92195418.html, 基金项目 国家自然科学基金资助项目(39670213)

脑事件相关电位与知觉过程

脑事件相关电位与知觉过程 欣克(R.F.Hink,1977)首先报道脑事件相关电位(ERPs)中N1波,即潜伏期约100毫秒左右的负波,是知觉形成中注意参与水平的客观指标。全神贯注注意知觉刺激、分散注意和不注意条件下,N1波波幅依次下降。当知觉刺激长时呈现,注意力下降时,N1波幅也随之下降;当这一持续性刺激突然捎失或停止,则N1波幅值却迅速回跃。 80年代以来,更多的研究报道认为,潜伏期约200毫秒的负渡N2和潜伏期为250-500毫秒的P3波间的关系,对知觉过程是更灵敏的生理指征。当N2波幅值增大不伴有P3波改变时,将N2波称为不匹配负波(Mismatch negativity,MMN),这时外部刺激的物理特性制约着MMN幅值,刺激的物理强度大,MMN的幅值则高。因此,把这种制约于外部刺激物理属性的ERPs成分,称为外源性ERPs成分,反映着知觉形成的自动加工过程。当N2波幅值伴随着P3波幅值的同时变化时,此时N2波称为加工负波(Processing negativiry),是知觉在主体脑内形成的生理指标,这时人们才理解知觉刺激的含义。 因此,将与N2波同时变化的P3渡称为意义波或理解波,是制约于知觉主体对刺激产生知觉和理解的内源性ERPs成分。由此可见,根据N2渡和P3波变化的关系,可以了解知觉形成的阶段性和机制。里特(W. Ritter1983)明确提出,P3渡之前的N2波与人类对外部刺激的模式识别有关,P3波与刺激的理解和分类有关。奴特阿年(R.Naatanen)等(1983)对事件相关电位内源性成分的概念进一步发展,认为它应包括N2波与P3波,根据其在人类认知过程中信息处理的意义,又将N2波分为两个成分,较早出现的N2波被称为不匹配负波,与人类认知活动开始时,脑对外部事件的差异匹配有关,可能是脑的次级感觉皮层活动的结果。稍后出现的N2z成分称为N2b,它与P3波的前部分P3a形成一个两相综合波N2b-P3a。这种综台波才是真正的事件相关电位的内源成分,与人类对外部刺激的朝向反射有关。雷诺(B. Renault)也提出事件相关电位中的3种内源性成分;顶一枕区皮层N2波在知觉信息处理的时相内出现}中央区皮质的双相N2b-P3a综合波,与人类受试对外部刺激的主动性信息处理有关,代表脑内沿着N2波所指出的方向对外部刺激的认知决策过程;顶叶P3b波,代表认知过程的终结,往往在被试对刺激给出运动反应时出现此波。简言之,3种内源性事件相关电位反映了人脑对外部事件信息处理的完整过程,顶-枕区N2波代表信息处理开始时相;中央区N2b-P3a综合波代表信息处理的决策时相;顶

事件相关电位

事件相关电位 事件相关电位,是指对大脑高级心理活动如认知过程作出客观评价,我们很难将意识或思维单纯归于大脑某一部位组织、细胞或神经递质的改变,因为仅采用具体、微观的自然科学手段如神经分子生物学、神经生化学难以解决具体的心理活动。 目录 ?1事件相关电位的基本概念 ?2诱发电位的特征 ?3事件相关电位的测试方法 ?4影响事件相关电位的因素 事件相关电位 - 事件相关电位的基本概念 对大脑高级心理活动如认知过程作出客观评价,我们很难将意识或思维单纯归于大脑某一部位组织、细胞或神经递质的改变,因为仅采用具体、微观的自然科学手段如神经分子生物学、神经生化学难以解决具体的心理活动。二十世纪六十年代,Sutton提出了事件相关电位的概念,通过平均叠加技术从头颅表面记录大脑诱发电位来反映认知过程中大脑的神经电生理改变,因为事件相关电位与认知过程有密切关系,故被认为是“窥视”心理活动的“窗口”。神经电生理技术的发展,为研究大脑认知活动过程提供了新的方法和途径。 事件相关电位(ERP)是一种特殊的脑诱发电位,通过有意地赋予刺激仪特殊的心理意义,利用多个或多样的刺激所引起的脑的电位。它反映了认知过程中大脑的神经点生理的变化,也被称为认知电位,也就是指当人们对某课题进行认知加工时,从头颅表面记录到的脑点位。经典的ERP主要成分包括P1、N1、P2、N2、P3,其中前三种称为外源性称为,而后两种称为内源性成分。这几种成分的主要特点是:首先不仅仅是大脑单纯生理活动的体现,而且反映了心理活动的某些方面;其次,它们的引出必须要有特殊的刺激安排,而且是两个以上的刺激或者是刺激的变化。其中P3是ERP中最受关注和研究的一种内源性成分,也是用于测谎的最主要指标。因此,在某种程度上,P3就成了ERP的代名词。

正常人视觉诱发电位的特征

正常人视觉诱发电位的特征 【摘要】探讨正常人视觉诱发电位(visual evoked potential, VEP)的特征,以获得正常参考值。方法:应用法国Metrovision 公司生产的Vision Monitor 视觉诱发系统对正常人60例(73眼)在白色、红色和蓝色闪光刺激下进行闪光VEP检查,按年龄不同分成4组:A组(5~14岁)19眼,B组(15~29岁)17眼,C组(30~49岁)21眼,D组(50~65岁)16眼;对正常人62例(77眼)在15,30和60min视角黑白棋盘格翻转图形刺激下进行图形VEP检查。按年龄不同分成4组:A组(5~14岁)20眼,B组(15~29岁)20眼,C 组(30~49岁)22眼,D组(50~65岁)15眼。结果:在白色、红色、蓝色闪光刺激下P2波的潜伏期分别为122.2±8.3,122.5±11.7,124.1±8.5ms;在白光刺激下D组P2波的潜伏期与其他各年龄组相比,均有差异(P <0.05)。其他各年龄组相互比较,均无显著意义。在红光和蓝光刺激下A组与D组比较,A组、D组与其他年龄组比较均延长,有显著意义(P<0.05),其他各年龄组相互比较,均无显著意义。在15',30'和60'视角黑白棋盘格翻转图形刺激下 P100波的潜伏期分别为111.6±6.0,105.9±5.3,105.1±3.8ms。各年龄组图形VEP相比较均无显著意义(P >0.05)。结论:在白色、红色和蓝色闪光刺激下14岁以下年龄组和50岁以上年龄组闪光VEP P2波的潜伏期较其他组延长,图形VEP P100波的潜伏期各年龄组比较无显著差异。 【关键词】正常人

ERP事件相关电位基础知识介绍

(一)事件相关电位的基本概念 对大脑高级心理活动如认知过程作出客观评价,我们很难将意识或思维单纯归于大脑某一部位组织、细胞或神经递质的改变,因为仅采用具体、微观的自然科学手段如神经分子生物学、神经生化学难以解决具体的心理活动。二十世纪六十年代,Sutton提出了事件相关电位的概念,通过平均叠加技术从头颅表面记录大脑诱发电位来反映认知过程中大脑的神经电生理改变,因为事件相关电位与认知过程有密切关系,故被认为是“窥视”心理活动的“窗口”。神经电生理技术的发展,为研究大脑认知活动过程提供了新的方法和途径。 事件相关电位(ERP)是一种特殊的脑诱发电位,通过有意地赋予刺激仪特殊的心理意义,利用多个或多样的刺激所引起的脑的电位。它反映了认知过程中大脑的神经点生理的变化,也被称为认知电位,也就是指当人们对某课题进行认知加工时,从头颅表面记录到的脑点位。 ERPs不像普通诱发电位记录神经系统对刺激本身产生的反应,而是大脑对刺激带来的信息引起的反应。是在注意的基础上,与识别、比较、判断、记忆、决断等心理活动有关,反映了认知过程中大脑的神经电生理改变,是了解大脑认知功能活动的“窗口”。ERPs成分除受刺激物理特性影响的“外源性(生理性)成分”,还包括不受刺激物理特性的影响“内源性(心理性)成分”,与被试的精神状态和注意力有关。 经典的ERP主要成分包括: 外源性(生理性)成分:P1、N1、P2受刺激物理特性影响 内源性成分(心理性):N2、P3不受刺激物理特性影响,与被试的精神状态和注意力有关。 这几种成分的主要特点是:首先不仅仅是大脑单纯生理活动的体现,而且反映了心理活动的某些方面;其次,它们的引出必须要有特殊的刺激安排,而且是两个以上的刺激或者是刺激的变化。其中P3是ERP中最受关注和研究的一种内源性成分,也是用于测谎的最主要指标。因此,在某种程度上,P3就成了ERP 的代名词。 注:事件相关电位基本原理 1.EEG对ERPs的淹没 一次刺激诱发的ERP的波幅约2~10mV,比自发电位(EEG)小得多,淹没在EEG中,两者构成小信号与大噪音的关系,因此无法测量,无法研究。

事件相关电位与在面部表情强度的认知

事件相关电位与在面部表情强度的认知 摘要:大家可以从日常生活经验得知,情感的面部表情的强度差异很大,如轻微的愤怒、愤怒,或不安和轻度恐惧、焦虑和恐慌。然而,不同强度的情感面部表情事件相关电位尚未得到研究。因此,我们请了16名健康的参与者参与了性别决定任务,通过男性和女性的面 孔来显示愤怒,厌恶和恐惧表情及强度变化(50%,100%,150%)。ERP数据的分析显示强度在N170的振幅显著增加,但不是由情感类型决定。在电极P9和P10中200到600毫秒之间消极变化所致的力度最为显着。对于这个时间段,强度和负偏斜度之间有着明确的线性关系。对下颞枕叶中的两个对称位置放置电极并利用差分波形(150%减去50%的强度)偶极子源定位解释强度影响。进一步发现在颞极位置(FT 7和FT8)对于厌恶情绪的具体影响约为350-400毫秒。结果总结为情绪识别的两阶段模型,表明对进入的显着的面部信息编码存在初始监测过程。在第二步骤中,对脸的特定情绪内容进行解码是在情感特异性识别系统中。?2006爱思唯尔有限公司保留所有权利。 关键词:ERP;面部表情;基本情绪;恐惧;厌恶;愤怒;强度; N170;镜像神经元 1.简介: 人脸是社会信号的一个重要来源。它揭示了个人的身份和表情,以及不加以人为控制的我们另一方面的内心感受。面部信号在引导人际行为方面的重要性体现在心理过程的复杂功能架构中,它基于一个广泛分布的神经网络,专门用于解码这些信息 一个表情处理最有影响力的模型(布鲁斯&杨,1986)显示的初始结构的编码处理,是 用于随后处理身份和情绪的表情可分离通路。同时,这种模式中,身份处理被高度阐述并分馏成不同的子过程,表情的情感识别只是作为一个单一的和未分化的过程。 在过去十年的神经心理学研究中,已经大体上增进了对心理过程及潜在面部情感识别神经机制的理解。 道夫斯,Tranel,达马西奥和达马西奥等人(1994)首次阐述在杏仁核被损坏后会缺乏对恐惧面部表情的认识的研究。这些初步的研究结果,如今已重复应用在了无数的神经心理学研究中以调查人们病变或功能缺陷的杏仁核(Broks等,1998;考尔德等人,1996; Meletti 等人,2003; Sato等,2002;Sprengelmeyer等人,1999)。功能成像研究可以进一步表明,该识别恐惧的面孔是基于在空间上分布的神经网络,包括上丘,丘脑中继核,具条纹和纹外的区域,以及杏仁核(例如布莱特等人,1996; Fischer等人,2003; Morris等人,1996)。 在这个网络机构中,一条指向杏仁核和慢丘脑—皮质加工路径的快速分皮质处理线路被提出。快速处理路线形成一个进化旧系统的一部分,该系统能够快速地响应,自动地,和无意识地知觉到威胁,危险的信号。人体的快速路线也可以从个案和功能成像研究中得到验证证据(德盖尔德,VROOMEN,Pourtois,与Weiskrantz,1999)(Morris等人,1998;莫里斯,德盖尔德,Weiskrantz,与刀郎,2001年)。 在亨廷顿氏病人的面部表情识别的临床研究中可以得到一个不同的模型(杨,巴克,柯蒂斯&吉布森,1997; Hennenlotter等人,2004; Sprengelmeyer等人,1996; Sprengelmeyer,施罗德,年轻和Epplen,2006; Sprengelmeyer等人,1997;王Hoosain,杨萌,与王,2003)。患有这种疾病的参加者在对厌恶表情的识别方面受损。其他如帕金森氏病(Sprengelmeyer 等人,2003),抽动秽语综合征,强迫性障碍(Sprengelmeyer等人,1997年),和威尔森 氏病(Wang等人,2003)等疾病也与面部厌恶识别缺陷相关联。此外,功能成像研究(Hennenlotter等人,2004; Phillips等人,1997; Sprengelmeyer,劳施,Eysel,与Przuntek,1998)表明基底节和脑岛与认识厌恶表情有关。但对于恐惧,没有证据表明快速处理的路 线与厌恶有关。 在杏仁核和岛屿- 纹状体区域和恐惧、厌恶认知之间的关联的众多研究中,只有一项研

一、事件相关电位系统

一、事件相关电位系统 一、同步控制主机接口单元: 1、电位均衡器接口(均压器):系统包含电位均衡缆线的连接器,可以在测试房间连接到电位均衡器,有助于降低50/60Hz伪迹。 2、电源接口:包含医学标准电源(90-264VAC) 3、分离触发接口:包含分离的触发A和B共两个接口 4、模拟输出接口:包含16通道模拟输出(通过软件配置) 5、SPI接口:包含SPI(串行外设接口)连接 6、Ethernet接口:包含与PC连接的以太网接口 7、COM口:包含为插入连接提供的不少于三个串口 8、非分离触发接口I/O(输入/输出):包含非分离式8-bit触发输入(8-bit输入) 9、Headbox电源:包含不少于四个与Headbox连接的电源 10、Headbox数据传递光纤接口:包含不少于四个与Headbox连接的光纤口 二、同步控制主机单元技术参数: 1)导联数:160导,其中单级导联128导,并且可以采集32导其他生物电指标, ★2)采样率:≥20,000~80,000 Hz/导, 且512导同步采集情况下不低于20,000 Hz/导, 40导同步采集情况下不低于40,000 Hz/导 3)带宽: ≥DC ~3000 Hz ★4)脑电放大器兼容fMRI核磁环境、TMS环境,并可与眼动系统同步采集 ★5)最大支持1200高导联脑电,支持最多30人团体实验, ★6)支持同步采集视频脑电。 7)放大器与同步控制主机之间通过光纤传输数据 8)操作系统:WIN8 9)系统通过ISO9000、ISO13485认证 10)投标公司出具制造厂家或中国总代理针对项目的授权。 三、放大器接口单元: 1、电源接口(连接同步控制主机单元) 2、光纤接口(连接同步控制主机单元) 3、电极帽接口(37 针D-连接口) 4、双极/电生理同步模块接口(25针D-连接口) 四、放大器技术参数 1)导联数:40导,其中单级导联32导,并且可以采集8导其他生物电指标,系统可以通过增加放大器升级到512-1200导。 ★2)采样率:≥38,000 Hz/导 ★3)带宽: ≥DC ~3000 Hz ★4)脑电放大器兼容fMRI核磁环境、TMS环境,并可与眼动系统同步采集 ★5)A/D 转换分辨率: ≥23 Bit ★6)输入阻抗:≥1 GOhms 7)共模抑制比:≥105dB 8)输入噪声:<0.8 μV RMS (0-200 Hz),<2.0 μV RMS (DC-3500 Hz)

视觉诱发电位(VEP)

视觉诱发电位(Visual Evoked Potential,EVP)是大脑皮质枕叶区对视刺激发生的电反应,是代表视网膜接受刺激,经视路传导至枕叶皮层而引起的电位变化。 实际应用 诱发电位(evoked potential,EP)是指给予神经系统某一部位适宜刺激,在神经系统相应部位所记录到的电位变化。通常把与刺激信号有严格关系的特定反应电位称为特异性诱发电位,这种特异性诱发电位是诱发信息以神经发放形式,在神经通路不同水平上不断组合形成的一系列神经电活动。由于诱发反应与诱发刺激之间在时间上有恒定的关系,因此根据神经冲动传导时间便可以判定诱发电位中不同的反应所代表神经通路的水平。如果某一水平发生病变或功能障碍时,诱发电位的相应部分就会出现潜伏期、波幅及波形的改变。一般地说:(1)F-VEP异常提示视网膜至视皮层之间的病变,异常程度与视功能障碍程度相一致,视网膜病变通过ERG 可以识别;(2)F-VEP正常、P-VEP异常提示屈光系统的病变,屈光系统的病变通过眼科常规检查可以验证;(3)F-VEP正常、P-VEP正常表示视功能正常;(4)F-VEP 正常、P-VEP检查不配合或眼科常规检查正常提示自诉的视功能障碍情况不真实。 眼球钝挫伤致眼部毁损,符合重伤第十条的评定为重伤。造成视力障碍的,按障碍程度进行评定。VEP除对视功能障碍可以进行定量评定外,对于各种视功能障碍的病变也有一定诊断和鉴别诊断的价值。虽然VEP是一种客观评定视功能的方法,但在法医学鉴定中应用还注意以下问题:(1)VEP属于皮层电位,精神状态对VEP的结果有一定的影响,因此测试中应保持被试者处于清醒、安静的状态。(2)对于P- VEP的测试结果判定,要特别注意被试者的注视程度,注视不良可以造成P-VEP的潜伏时间延长,波幅降低甚至消失,对此不要误认为视功能的障碍;(3) 个别视野严重损伤的患者,虽然有时视力较好(0.1~0.3),但也可以造成VEP的无波,因此在分析VEP结果的同时要注意中心视功能和周边视功能情况。 (4)视力低的患者其VEP、ERG不一定就会出现异常,这可以作为伪盲的一种鉴别手段,伪盲的VEP、ERG均正常。 研究结果证明,应用ERG和VEP可以诊断视觉通路上的病变,能客观、定量、定位地评价视功能障碍的类型和程度。VEP是目前视神经病变最敏感的客观检查方法,借此可以对临床诊断进行进一步确认。应用ERG和VEP,能准确反映病情,可以作为眼外伤鉴定的客观指标,在法医临床学中意义重大。结合眼科常规检查可以识别伪盲和明显夸大视功能障碍者。 使用目的 传统的眼球跟踪方式是一种比较直接和容易理解的人机接口方式,但实现起来有一定的技术障碍,为此,探索一种可以利用视觉诱发电位信号区分受试者所注视的目标的实验方法.方法:选择2004-06解放军第三军医大学大坪医院野战外科研究所视力或矫正视力正常的工作人员6名,男4名,女2名,年龄24~43 岁.采用双计算机和Active One生理信号测量系统建立了视觉诱发电位检测实验系统,计算机屏幕上闪烁的小方块代表不同的注视目标,受试者注视其中一个目标30 s,对检测到的脑电信号采用累加平均法和频谱分析法进行分析处理,提取视觉诱发电位.结果:6名受试者,共36次试验,实验数据全部进入结果分析.应用该系统分析实验数据波形,均能分辨出视觉诱发电位信号.结论:当多个刺激目标进入视野,检测出的视觉诱发电位是由受试者所注视的刺激目标引起.瞬态视觉诱发电位和稳态视觉诱发电位均可以判别注视目标,视觉诱发电位适用于脑机接口研究. 临床价值 视觉诱发电位(VEP)是了解从视网膜到视觉皮层,即整个视觉通路功能完整性检测。通

脑电图EEG和事件相关电位ERP的区别

脑电图(EEG)和事件相关电位(ERP)有什么区别? (一)脑电图(EEG)检查:是在头部按一定部位放置8-16个电极,经脑电图机将脑细胞固有的生物电活动放大并连续描记在纸上的图形。正常情况下,脑电图有一定的规律性,当脑部尤其是皮层有病变时,规律性受到破坏,波形即发生变化,对其波形进行分析,可辅助临床对及脑部疾病进行诊断。 脑波按其频率分为:δ波(1-3c/s)θ波(4-7c/s)、α波(8-13c/s)、β波(14-25c/s)γ波(25c/s以上),δ和θ波称为慢波,β和γ波称为快波。依年龄不同其基本波的频率也不同,如3岁以下小儿以δ波为主,3-6岁以θ波为主,随年龄增长,α波逐渐增多,到成年人时以α波为主,但年龄之间无明确的严格界限,如有的儿童4、5岁枕部α波已很明显。正常成年人在清醒、安静、闭眼时,脑波的基本节律是枕部α波为主,其他部位则是以α波间有少量慢波为主。判断脑波是否正常,主要是根据其年龄,对脑波的频率、波幅、两侧的对称性以及慢波的数量、部位、出现方式及有无病理波等进行分析。许多脑部病变可引起脑波的异常。如颅内占位性病变(尤其是皮层部位者)可有限局性慢波;散发性脑炎,绝大部分脑电图呈现弥漫性高波幅慢波;此外如脑血管病、炎症、外伤、代谢性脑病等都有各种不同程度的异常,但脑深部和线部位的病变阳性率很低。须加指出的是,脑电图表现没有特异性,必须结合临床进行综合判断,然而对于癫痫则有决定性的诊断价值,在阗痫发作间歇期,脑电图可有阵发性高幅慢波、棘波、尖波、棘一慢波综合等所谓“痛性放电”表现。为了提高脑电图的阳性率,可依据不同的病变部位采用不同的电极放置方法。如鼻咽电极、鼓膜电极和蝶骨电极,在开颅时也可将电极置于皮层(皮层电极)或埋入脑深部结构(深部电极);此外,还可使用各种诱发试验,如睁闭眼、过度换气、闪光刺激、睡眠诱发、剥夺睡眠诱发以及静脉注射美解眠等。但蝶骨电极和美解眠诱发试验等方法,可给病人带来痛苦和损害,须在有经验者指导下进行。随着科技的日益发展,近年来又有了遥控脑电图和24小时监测脑电图。 (二)脑电地形图(BEAM) 是在EEG的基础上,将脑电信号输入电脑内进行再处理,通过模数转换和付立叶转换,将脑电信号转换为数字信号,处理成为脑电功率谱,按照不同频带进行分类,依功率的多少分级,最终使脑电信号转换成一种能够定量的二维脑波图像,此种图像能客观地反映各部电位变化的空间分布状态,其定量标志可以用数字或颜色表示,再用打印机打印在颅脑模式图上,或贮存在软盘上。它的优越性在于能发现EEG中较难判别的细微异常,提高了阳性率,且病变部位图像直观醒目,定位比较准确,从而客观对大脑机能进行评价。主要应用于缺血性脑血管病的早期诊断及疗效予后的评价,小儿脑发育与脑波变化的研究,视觉功能的研究,大浮肿瘤的定位以及精神药物的研究等。 (三)脑磁图 电流在导体内流动进,导体周围可以产生磁场。同理,脑细胞的电活动也有极微弱的磁场,可用高灵敏度的磁场传感器予以检测,并记录其随时间变化的关系曲线,是即脑磁图,其图形与EEG图形相似。与EEG相比,优点是:可发现有临床意义而又不能被EEG记录到的波形,或检测到皮质局限性的异常电磁活动;此外,磁检器不与头皮接触,也减少了干扰造成的伪差。若与EEG同时描记,还可对不同物理方位的皮质群进行分析。但由于屏蔽、电磁装置以及其他设备复杂、昂贵,目前国内尚无此项设备。 (四)诱发电位 给人体感官、感觉神经或运动皮质、运动神经以刺激,兴奋沿相应的神经通路向中枢或外周传导,在传导过程中,产生的不断组合传递的电位变化,即为诱发电位,对其加以分析,即或反映出不同部位的神经功能状态。由于诱发电位非常微小,须借助电脑对重复刺激的信号进行叠加处理,将其放大,并从淹没于肌电、脑电的背景中提取出来,才能加以描记。主

视觉诱发电位检查技术操作规范

视觉诱发电位检查技术操作规范 【适应证】 1.判断视神经、视路疾患。 2.鉴别伪盲。 3.监测弱视治疗疗效。 4.判断合并皮质盲的神经系统病变的婴幼儿的视力预后。 5.判断婴儿和无语言能力儿童的视力。 6.对屈光间质浑浊患者预测手术后视功能。 7.在视交叉部的神经外科手术中使用视觉诱发电位(VEP)监测, VEP振幅下降提示视路系统受到手术干扰。 【禁忌证】 无法配合检查者。 【操作方法及程序】 1.基本技术 (1)电极:用ERG盘电极。记录电极放在枕骨粗隆上方

2.5cm 处的2O 位,参考电极放在鼻根上12cm 处的z F 位、耳垂 或乳突处,地电极放在另一侧耳垂或乳突处。如用双通道或多通道测定,记录电极也可置于1O 和2O 位(分别在2O 位左右各2.5cm 处)。 (2)刺激方式 ①图形刺激:使用瞬态翻转图形VEP 。记录系统的带通为0.2-1. OHz,200 -300Hz;分析时间250ms ,也可用500ms;叠加次数100-200次。刺激野>20°,方格为50’,对比度>70%,平均亮度接近30cd/2m ,翻转间隔时间0.5 s 。平均亮度取刺激屏中心和周边几个位置亮度的平均值。 ②闪光刺激:使用氙光或发射二极管作刺激光源,亮度5cd/(s ?2m ),屈光间质浑浊时亮度可达50cd /(s ?2m )。背景光亮度为3cd /(s ?2m ),屈光间质浑浊时亮度可达30cd /(s ?2m )。刺激间隔为1s 。闪光刺激用于屈光间质浑浊的患者,常选用7.5 Hz 以上的稳态反应。 2.检查前准备瞳孔保持自然状态。安放电极部皮肤用乙醇祛脂,安放后测量皮肤电极电阻,要求电阻

脑电图和事件相关电位的区别

(一)脑电图(EEG)检查:是在头部按一定部位放置8-16个电极,经脑电图机将脑细胞固有的生物电活动放大并连续描记在纸上的图形。正常情况下,脑电图有一定的规律性,当脑部尤其是皮层有病变时,规律性受到破坏,波形即发生变化,对其波形进行分析,可辅助临床对及脑部疾病进行诊断。 脑波按其频率分为:δ波(1-3c/s)θ波(4-7c/s)、α波(8-13c/s)、β波(14-25c/s)γ波(25c/s以上),δ和θ波称为慢波,β和γ波称为快波。依年龄不同其基本波的频率也不同,如3岁以下小儿以δ波为主,3-6岁以θ波为主,随年龄增长,α波逐渐增多,到成年人时以α波为主,但年龄之间无明确的严格界限,如有的儿童4、5岁枕部α波已很明显。正常成年人在清醒、安静、闭眼时,脑波的基本节律是枕部α波为主,其他部位则是以α波间有少量慢波为主。判断脑波是否正常,主要是根据其年龄,对脑波的频率、波幅、两侧的对称性以及慢波的数量、部位、出现方式及有无病理波等进行分析。许多脑部病变可引起脑波的异常。如颅内占位性病变(尤其是皮层部位者)可有限局性慢波;散发性脑炎,绝大部分脑电图呈现弥漫性高波幅慢波;此外如脑血管病、炎症、外伤、代谢性脑病等都有各种不同程度的异常,但脑深部和线部位的病变阳性率很低。须加指出的是,脑电图表现没有特异性,必须结合临床进行综合判断,然而对于癫痫则有决定性的诊断价值,在阗痫发作间歇期,脑电图可有阵发性高幅慢波、棘波、尖波、棘一慢波综合等所谓“痛性放电”表现。为了提高脑电图的阳性率,可依据不同的病变部位采用不同的电极放置方法。如鼻咽电极、鼓膜电极和蝶骨电极,在开颅时也可将电极置于皮层(皮层电极)或埋入脑深部结构(深部电极);此外,还可使用各种诱发试验,如睁闭眼、过度换气、闪光刺激、睡眠诱发、剥夺睡眠诱发以及静脉注射美解眠等。但蝶骨电极和美解眠诱发试验等方法,可给病人带来痛苦和损害,须在有经验者指导下进行。随着科技的日益发展,近年来又有了遥控脑电图和24小时监测脑电图。 (二)脑电地形图(BEAM) 是在EEG的基础上,将脑电信号输入电脑内进行再处理,通过模数转换和付立叶转换,将脑电信号转换为数字信号,处理成为脑电功率谱,按照不同频带进行分类,依功率的多少分级,最终使脑电信号转换成一种能够定量的二维脑波图像,此种图像能客观地反映各部电位变化的空间分布状态,其定量标志可以用数字或颜色表示,再用打印机打印在颅脑模式图上,或贮存在软盘上。它的优越性在于能发现EEG中较难判别的细微异常,提高了阳性率,且病变部位图像直观醒目,定位比较准确,从而客观对大脑机能进行评价。主要应用于缺血性脑血管病的早期诊断及疗效予后的评价,小儿脑发育与脑波变化的研究,视觉功能的研究,大浮肿瘤的定位以及精神药物的研究等。 (三)脑磁图 电流在导体内流动进,导体周围可以产生磁场。同理,脑细胞的电活动也有极微弱的磁场,可用高灵敏度的磁场传感器予以检测,并记录其随时间变化的关系曲线,是即脑磁图,其图形与EEG图形相似。与EEG相比,优点是:可发现有临床意义而又不能被EEG记录到的波形,或检测到皮质局限性的异常电磁活动;此外,磁检器不与头皮接触,也减少了干扰造成的伪差。若与EEG同时描记,还可对不同物理方位的皮质群进行分析。但由于屏蔽、电磁装置以及其他设备复杂、昂贵,目前国内尚无此项设备。 (四)诱发电位 给人体感官、感觉神经或运动皮质、运动神经以刺激,兴奋沿相应的神经通路向中枢或外周传导,在传导过程中,产生的不断组合传递的电位变化,即为诱发电位,对其加以分析,即或反映出不同部位的神经功能状态。由于诱发电位非常微小,须借助电脑对重复刺激的信号进行叠加处理,将其放大,并从淹没于肌电、脑电的背景中提取出来,才能加以描记。主要是对波形、主波的潜伏期、波峰间期和波幅等进行分析,为临床诊断提供参考,目前临床

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