心理学中的ERP研究||简介篇（课堂笔记）
一、心理学的脑电研究
（一）脑电简介
脑电是由德国耶拿大学的Hans Berger首次记录到的现象。之后脑电从脑电图展开了研究，随后是诱发电位研究，再而是事件相关电位研究、拓扑地形图研究（神经网络是怎样的结构）和当代热门的脑机接口研究。
从精准程度看，从神经细胞探测的动作电位（action potential）最为精准，之后是神经元群的局部场电位（local field potential）研究，最粗糙的就是当今心理学界所用的脑电图（electroencephalogram，EEG）研究。脑电图是通过电极记录脑细胞群的自发性、节律性电活动，能够客观地记录时刻变化的脑机能状态（由于脑电的时间分辨率很高，所以迄今为止依然没有被低时间分辨率高空间分辨率的fMRI取代）。
心理学研究中，是在头皮上采集脑电，收集到的信号存在容积导体效应，即探测到的其实许多神经信号在探测点处的综合（比如想象的过程中，头皮采集到的脑电信号其实是那一时间点所有脑电活动在头皮位置的综合），且不是从神经细胞处直接获取信号，经过了6-7层的衰减。
（二）脑电的相关概念
1分类
脑电可以分为自发脑电（EEG）和诱发脑电（EP）：
（1）自发脑电：无刺激时大脑皮层的生物电活动，如静息状态（什么都不做，没有心理活动的情况）下的脑电。
（2）诱发脑电：刺激诱发下，大脑皮层产生的生物电活动。刺激包括集中注意力、想象某一事物、知觉某个文字符号等。
2脑电图
脑电图是对脑细胞自发性、节律性、综合性的电活动的记录，其中纵轴为电活动电位，横轴为时间。
3脑电周期
脑电周期是一个波从离开基线返回基线，或从一个波峰到下一个波峰，从一个波谷到下一个波谷所需要的时间。
4频率
单位时间（1秒）内的周期数即为频率，例如周期为500ms的脑电波，频率为1000÷500=2Hz。
5波幅
一个波峰到波谷的距离。由于脑电会存在基线动荡，测量脑电波波幅时，通常将相邻两个波谷进行直线连接，两个波谷之间的波峰与波谷连接线中点的距离即为波幅。正常人脑电波的波幅范围在10-100毫伏，约心电图波幅的千分之一，所以在记录脑电是要去除心电的影响。
通常而言，EEG波幅代表脑电位的强度，波幅的大小与参与同步放电的神经元数量、神经元的排列方向密切相关。心理学研究感兴趣的波幅是低中波幅，即25毫伏（低波幅）以下或25-75毫伏（中波幅）。高波幅（75-150毫伏）和超高波幅（150毫伏以上）更可能存在于生理或心理异常的个体。
6相位
相位指随时间序列运动展开的波，在基线上方或下方的瞬时位置即为该波的相位，代表波的极性及其时间与波幅的相对关系。
（1）正相波是基线标准中朝下的波，负相波是以脑电基线为标准朝下的波。
（2）同相位：两个运动中的波，在每个瞬间出现的时间、周期、极性完全一致。相位倒置即两个波错位180度（如第一个波处于波峰时第二个波在波谷）。
7节律
式样一致、周期一致、重复出现的脑电，称为脑电节律。背景节律是人在不同情况下不同的优势频率（最突出和明显的节律）。
常见的节律有慢波δ波和θ波，α波，快波β波和γ波。
（1）δ波：1-4Hz，即一秒内出现1-4个周期的波，常见于婴儿和成人深度睡眠期，散见于前头部，波幅较高，大于50毫伏。
（2）θ波：5-7Hz，常见于睡眠阶段，散见于颞部，波幅较高，大于50毫伏。
（3）α波：8-13Hz，波形为正弦波，常见于清醒状态，30-50毫伏，正常情况下有明显调幅现象（调幅：有基本频率的脑波波幅有规律地由低渐渐增大又渐渐变小的过程。睡眠状态下该波的调幅消失）。
（4）β波：14-30Hz，常出现在全神贯注的工作状态，小于30毫伏，可见于全头部。
（5）γ波：大于30Hz。
建议：大脑每天需8小时处于θ波（睡眠状态），2-3小时δ波（深度睡眠），尽量争取多一些时间处于α波；每天处于较高的β波时间最好小于8小时，在这8小时中，用α波间断2-3次。
8脑电基线
脑波上下偏移的中心轴线（每一个波上下偏移都依据某个中心点，将中心点连接起来）。
（1）基线平稳：如果中心轴线是直线或近似直线，则基线平稳（心理学研究追求这样的）。
（2）基线不稳：如果中心轴线是一条波幅高于25毫伏，时限大于1000ms，缓慢移动的曲线，则是基线不稳。基线不稳多是伪迹性基线不稳，如头皮出汗、呼吸不稳、身体摆动；也可能是生理病理过程，如小儿发育中使脑功能严重失调的疾病都会表现出基线不稳。
（3）基线欠稳：波幅小于25毫伏。
9同步化和去同步化
（1）同步性：大量神经细胞在电活动过程中建立的在相位、起止上的时空一致性。同步化即组群细胞间同步性活动。
（2）去同步化：神经元回路中细胞活动失去同步性，起止不一样且相位不相同的相对独立的放电过程。
来源：西南大学心理学部“ERP研究方法”（袁宏）
