ERP的相关知识||电位和设备

一、诱发电位

（1）按刺激种类分，可以分为听觉诱发电位、视觉诱发电位、触觉诱发电位和嗅觉诱发电位。

（2）按位置可以分为皮层诱发电位和皮层下诱发电位。皮层诱发电位是高波幅、潜伏期长，分布于头皮上的；皮层下诱发电位分布广，潜伏期短。心理学研究中的事件相关电位是皮层诱发电位。

二、事件相关电位

在心理学研究中，采用的是无损伤性脑认知成像技术，在头皮表面记录并以信号过滤和叠加的方式从EEG中分离出ERP。当外加特定的刺激作用于感觉系统或脑的某一部微，在给予刺激或撤销刺激时在脑区引起的电位变化便是事件相关电位。事件相关电位可以分为外源性ERP成分和内源性ERP成分。

（1）外源性ERP成分，是人脑对刺激产生的早成分，受刺激物理特性（如强度、类型和频率）的影响，潜伏期与波幅依赖于物理刺激参数，通常在100ms以内，有不同的头皮分布、不同的感觉形式。外源性ERP成分是心理学研究中要尽量减少的。

（2）内源性ERP成分，与人的知觉或认知心理加工过程有关，不受刺激物理特性的影响。诱发反应非严格决定于刺激，依赖于任务，常受到被试的任务卷入程度影响。内源性ERP成分一般在100ms至数秒之间，其头皮分布可变化，无感觉形式的特殊。例如CNV（认知相关负波）和期待、动作准备、定向、注意和时间认知等相关；P300与注意、辨认、决策、记忆等认知功能有关；MMN（失匹配负波）反映脑对信息的自动加工；N400是研究脑的语言加工原理常用的ERP成分。

ERP是近场电位（皮层距离较近，而皮层下是远电场），被试在一定程度上参与，刺激的性质、内容和编排多样，包括外源性（心理学研究中要辨认出来并排除的）、内源性（心理学研究中关注的）和中源性。

三、ERP实验室

实验室尽量要原理干扰（人群、车辆、电动设备、高频电辐射源）；要保持安静；要有良好的照明、通风和温度；要有良好的接地，减少干扰信号对脑电记录的影响。

四、ERP的研究设备

1放大器

脑电信号是微弱低频的电生理信号，而经过颅骨和头皮衰减后，头皮表面能记录的信号一般只有数十或数百微伏，需要抗高灵敏度、高输入阻抗且具抗干扰能力的设备（放大器）来记录。

放大器一般是由前置电压放大和后置攻略放大两个部分组成。放大器的主要功能是抑制同相共模信号（共模抑制）、放大异相共模信号（差分放大），主要是抑制外界干扰（位相和电压相同的信号），放大两个不同记录电极的脑电信号的电压差和位相差。所以，脑电图是两个记录点之间的电位差。前置放大器的性能用共模抑制比（CMR）表示，是异相信号放大倍数与同相信号的放大倍数的比，CMR越大越好，一般在5000:1以上（50-70dB）。

输入阻抗越高，通电压情况下所需的电流越小，越容易与前一级系统相连接使得信号不容易改变；输出阻抗越低，越容易确保信号不失真。仪器中，输入阻抗和输出阻抗影响测量系统和被测人体之间、测量系统的各环节之间、不同仪器之间的连接和耦合。所以通常是要求后级系统的最低输入阻抗高于前级最高输出阻抗的几十倍。

放大器要保证良好的信噪比，因为信号越弱，所要求的信噪比越大。

2电极

通过电极与头皮的接触对头皮脑电信号进行采集。为了保证慢电位记录不受极化电位影响，使用银或氯化银电极（由于银容易氧化，所以表面一般是氯化银）。电极和导线的连接口非常敏感，使用时要特别关注。

电极分为作用电极、参考电极和接地电极。

（1）作用电极是放置在头皮上的电极，记录的脑电信号是作用电极与参考电极的差值；

（2）参考电极是放置在身体相对零点的电极，一般是不随颅骨表面的电活动变化的点，可能放在耳垂、乳突或鼻子上；

（3）接地电极一般放在头前部的中点。

来源：西南大学心理学部“ERP研究方法”（袁宏）