ERP事件相關(guān)電位介紹.doc

精品文檔（一）事件相關(guān)電位的基本概念對大腦高級心理活動如認(rèn)知過程作出客觀評價，我們很難將意識或思維單純歸于大腦某一部位組織、細(xì)胞或神經(jīng)遞質(zhì)的改變，因為僅采用具體、微觀的自然科學(xué)手段如神經(jīng)分子生物學(xué)、神經(jīng)生化學(xué)難以解決具體的心理活動。二十世紀(jì)六十年代，Sutton提出了事件相關(guān)電位的概念，通過平均疊加技術(shù)從頭顱表面記錄大腦誘發(fā)電位來反映認(rèn)知過程中大腦的神經(jīng)電生理改變，因為事件相關(guān)電位與認(rèn)知過程有密切關(guān)系，故被認(rèn)為是“窺視”心理活動的“窗口”。神經(jīng)電生理技術(shù)的發(fā)展，為研究大腦認(rèn)知活動過程提供了新的方法和途徑。 事件相關(guān)電位（ERP）是一種特殊的腦誘發(fā)電位，通過有意地賦予刺激儀特殊的心理意義，利用多個或多樣的刺激所引起的腦的電位。它反映了認(rèn)知過程中大腦的神經(jīng)點(diǎn)生理的變化，也被稱為認(rèn)知電位，也就是指當(dāng)人們對某課題進(jìn)行認(rèn)知加工時，從頭顱表面記錄到的腦點(diǎn)位。經(jīng)典的ERP主要成分包括P1、N1、P2、N2、P3，其中前三種稱為外源性稱為，而后兩種稱為內(nèi)源性成分。這幾種成分的主要特點(diǎn)是：首先不僅僅是大腦單純生理活動的體現(xiàn)，而且反映了心理活動的某些方面；其次，它們的引出必須要有特殊的刺激安排，而且是兩個以上的刺激或者是刺激的變化。其中P3是ERP中最受關(guān)注和研究的一種內(nèi)源性成分，也是用于測謊的最主要指標(biāo)。因此，在某種程度上，P3就成了ERP的代名詞。 （二）誘發(fā)電位的特征事件相關(guān)電位（ERP）是一種特殊的腦誘發(fā)電位，誘發(fā)電位(Evoked Potentials，EPs)，也稱誘發(fā)反應(yīng)(Evoked Response)，是指給予神經(jīng)系統(tǒng)(從感受器到大腦皮層)特定的刺激，或使大腦對刺激(正性或負(fù)性)的信息進(jìn)行加工，在該系統(tǒng)和腦的相應(yīng)部位產(chǎn)生的可以檢出的、與刺激有相對固定時間間隔(鎖時關(guān)系)和特定位相的生物電反應(yīng)。誘發(fā)電位應(yīng)具備如下特征： 1.必須在特定的部位才能檢測出來； 2.都有其特定的波形和電位分布； 3.誘發(fā)電位的潛伏期與刺激之間有較嚴(yán)格的鎖時關(guān)系，在給予刺激時幾乎立即或在一定時間內(nèi)瞬時出現(xiàn)。 （三）誘發(fā)電位的分類誘發(fā)電位的分類方法有多種，依據(jù)刺激通道分為聽覺誘發(fā)電位、視覺誘發(fā)電位、體感誘發(fā)電位等；根據(jù)潛伏期長短分為早潛伏期誘發(fā)電位、中潛伏期誘發(fā)電位、晚(長)潛伏期誘發(fā)電位和慢波。臨床上實(shí)用起見，將誘發(fā)電位分為兩大類：與感覺或運(yùn)動功能有關(guān)的外源性刺激相關(guān)電位和與認(rèn)知功能有關(guān)的內(nèi)源性事件相關(guān)電位(Event-Related PotentialS，ERPs)。 內(nèi)源性事件相關(guān)電位與外源性刺激相關(guān)電位有著明顯的不同。ERPs是在注意的基礎(chǔ)上，與識別、比較、判斷、記憶、決斷等心理活動有關(guān)，反映了認(rèn)知過程的不同方面，是了解大腦認(rèn)知功能活動的“窗口”。經(jīng)典的ERPs成分包括P1、Nl、P2、N2、P3(P300)，其中P1、N1、P2為ERPs的外源性(生理性)成分，受刺激物理特性影響；N2、P3為ERPs的內(nèi)源性(心理性)成分，不受刺激物理特性的影響，與被試的精神狀態(tài)和注意力有關(guān)。現(xiàn)在ERPs的概念范圍有擴(kuò)大趨勢，廣義上講，ERPs尚包括N4(N400)、失匹配陰性波(Mismatch NegatiVity，MMN)、伴隨負(fù)反應(yīng)(Contigent NegatiVe Variaeion，CNV)等。但長期以來有人通常以P3作為事件相關(guān)電位的代稱，雖有失偏頗，但臨床應(yīng)用甚廣。 （四）事件相關(guān)電位的測試方法事件相關(guān)電位屬于長潛伏期誘發(fā)電位，測試時一般要求被試者清醒，并在一定程度上參與其中。引出ERPs的刺激是按研究目的不同編制而成的不同刺激序列，包括兩種及兩種以上的刺激，其中一個刺激與標(biāo)準(zhǔn)刺激產(chǎn)生偏離，以啟動被試的認(rèn)知活動過程。如果由陽性的物理刺激啟動，除了由認(rèn)知活動產(chǎn)生的內(nèi)源性成分，尚包括外源性刺激相關(guān)電位；如由陰性刺激來啟動心理活動過程，則引出由認(rèn)知加工而產(chǎn)生的內(nèi)源性成分。 P3為ERPs中重要的內(nèi)源性成分，現(xiàn)時對它的研究最為廣泛。多為神經(jīng)精神學(xué)科研究，如精神分裂癥、腦血管疾病和癡呆癥、智力低下等，通過研究P3的潛伏期、波幅、波形變化，反映認(rèn)知障礙或智能障礙及其程度，同時尚應(yīng)用于測謊研究。另有人將P3、CNV用作觀察神經(jīng)精神藥物治療效果的指標(biāo)。事件相關(guān)電位的另一內(nèi)源性成分N2為刺激以后200毫秒左右出現(xiàn)的負(fù)向波，反映大腦對刺激的初步加工，該波并非單一成分，而是一復(fù)合波，由N2a和N2b兩部分組成，N2a不受注意的影響，反映對刺激物理特性的初步加工。 刺激模式：刺激模式的設(shè)置是研究ERPs的關(guān)鍵，要求根據(jù)研究目的不同設(shè)計不同的刺激模式，包括兩種及以上不同概率的刺激序列，并以特定或隨機(jī)方式出現(xiàn)。包括視覺刺激模式、聽覺刺激模式、軀體感覺刺激模式。聽覺刺激模式包括三類：1.隨機(jī)作業(yè)(OB刺激序列)；2.雙隨機(jī)作業(yè)；3.選擇注意。OB刺激序列(oddball paradigm)：通過耳機(jī)同步給高調(diào)、低調(diào)純音，低概率音作為靶刺激，誘發(fā)ERPs。通常靶刺激概率為1030，非靶概率70一90，刺激間隔多采用152秒，刺激持續(xù)時間通常為4080毫秒，反應(yīng)方式為或默數(shù)靶信號出現(xiàn)次數(shù)或按鍵反應(yīng)。 （五）影響事件相關(guān)電位的因素物理因素 刺激的概率：靶刺激概率越小，P3的波幅越高，反之，波幅減小。一般靶刺激與非靶刺激的比例為20：80；刺激的時間間隔：間隔越長，P3波幅越高；刺激的感覺通道：聽、視、體感感覺通道皆可引出ERPs，但其潛伏期及波幅不盡相同。 心理因素 事件相關(guān)電位檢測過程中一般要求被試者主動參與，因而被試者的覺醒狀態(tài)、注意力是否集中皆可影響結(jié)果。另外，由于被試者只有識別靶刺激并作出反應(yīng)才能誘發(fā)出ERPs成分，因此，作業(yè)難度對測試結(jié)果也有影響，難度加大時，波幅降低，潛伏期延長。 生理因素 年齡：不同年齡P3的波幅及潛伏期不同。潛伏期與年齡呈正相關(guān)，隨年齡增加而延長，而波幅與年齡呈負(fù)相關(guān)。在兒童及青少年，波幅較高；分布：ERPs各成分有不同的頭皮分布。 事件相關(guān)電位( ERP) 作為可以反映大腦高級思維活動的一種客觀方法在研究認(rèn)知功能中得到廣泛的應(yīng)用, 而作為其內(nèi)源形成分的P300是ERP中最典型、最常用的成分和認(rèn)知過程密切相關(guān), 被視為“窺視”心理活動的一個窗口，并認(rèn)為它是腦研究的一種新型手段。 事件相關(guān)電位具有高時間分辨率的特點(diǎn),使其在揭示認(rèn)知的時間過程方面極具優(yōu)勢,能鎖時性的反映認(rèn)知的動態(tài)過程.該方法已經(jīng)成為研究腦認(rèn)知活動的重要手段.P300是較早發(fā)現(xiàn)的內(nèi)源性事件相關(guān)電位成分,主要與人在從事某一任務(wù)時的認(rèn)知活動如:注意、辨別、及工作記憶有關(guān)。P300可能代表期待的感覺信息得到確認(rèn)和知覺任務(wù)的結(jié)束，目前已被廣泛用來研究認(rèn)知功能。其潛伏期反映對刺激物評價或歸類所需要的時間即反應(yīng)速度，隨作業(yè)難度的增加而延長，而波幅反映了心理負(fù)荷的量，即被試投入到任務(wù)