精编ERP实验设计与数据分析资料课件.ppt

1、罗跃嘉罗跃嘉北京师范大学认知神经科学与学习国家重点实验室北京师范大学认知神经科学与学习国家重点实验室一、实验范式一、实验范式 经典范式经典范式: Oddball, Go-NogoGo-Nogo 注意注意: 听觉听觉, 视觉视觉 记忆记忆: 学习学习-再认再认 社会认知社会认知经典范式经典范式1-OddballvOddballOddball实验模式是指采用两种或多种不同刺实验模式是指采用两种或多种不同刺激持续交替呈现，它们出现的概率显著不同激持续交替呈现，它们出现的概率显著不同v组成组成o 标准刺激标准刺激(standard stimuli)(standard stimuli)大概率大概率o 偏

2、差刺激偏差刺激(deviant stimuli)(deviant stimuli)小概率小概率 令被试对偏差刺激进行反应，因此该偏差刺激称为令被试对偏差刺激进行反应，因此该偏差刺激称为靶刺激（靶刺激（TargetTarget）或目标刺激。）或目标刺激。v诱发诱发P300P300、MMNMMN等与刺激概率有关的等与刺激概率有关的ERPERP成成分时的经典实验模式。分时的经典实验模式。 标准刺激标准刺激 靶刺激靶刺激 非靶刺激非靶刺激 刺激缺失刺激缺失 新奇刺激新奇刺激 A AB BC CD D 跨通路延迟反应范式跨通路延迟反应范式Task 1：Attending Picture, Ignorin

3、g ToneToneToneToneTone Red Cross Red CrossDiscriminateDiscriminatewait and capturewait and capturereactreact the imperative signalthe imperative signalTask 2：Attending Tone, Ignoring Picture Picture Picture Click ClickDiscriminateDiscriminatewait and capturewait and capturereactreact the imperative

4、signalthe imperative signal(0-2 trial)(0-2 trial) (0-2 trial)(0-2 trial) 经典范式经典范式2- Go-Nogoq 两种刺激的概率相等两种刺激的概率相等q GoGo刺激刺激令被试反应的刺激，即靶刺激令被试反应的刺激，即靶刺激 NogoNogo刺激刺激不需被试反应的刺激不需被试反应的刺激q 特点：排除了刺激概率对特点：排除了刺激概率对ERPERP的影响；由于没的影响；由于没有大小概率之分，大大节省了实验时间，但也有大小概率之分，大大节省了实验时间，但也丢掉了因大、小概率差异而产生的丢掉了因大、小概率差异而产生的ERPERP成分

5、成分 注意的实验范式注意的实验范式 双耳分听双耳分听 空间注意空间注意: Cue - Target 提示范围的分级提示范围的分级(Chrry, 1953)(Chrry, 1953)Hillyard, 1975, ScienceMangun &Mangun &Hillyard, 1991Hillyard, 1991Valid CueInvalidNeutral固定注视点固定注视点1400 ms提示箭头提示箭头200-500 ms目标目标50 ms屏蔽屏蔽200 ms(Luck et al.,(Luck et al.,1994)1994)Valid vs. InvalidValid vs. Inv

6、alidValid vs. NeutralValid vs. NeutralInvalid vs. NeutralInvalid vs. Neutral注意左侧，多靶（注意左侧，多靶（16%16%）；）；注意右侧，多靶（注意右侧，多靶（16%16%）；）；注注意左侧，少靶（意左侧，少靶（2%2%）；）；注意右侧，少靶（注意右侧，少靶（2%2%）；）；被动（被动（2%2%无关刺激）无关刺激） （Woldorff et al., 1997Woldorff et al., 1997）靶刺激靶刺激在下在下视野视野对侧的背侧枕区、对侧的背侧枕区、18/19区区（Martinez Hillyard, 19

7、99，2001） 刺激为白色直立的刺激为白色直立的T T（占（占8686）和倒置的）和倒置的T T（靶刺（靶刺激激1414 ），被），被9 9个十字所个十字所包围，并叠加在灰色的包围，并叠加在灰色的棋盘格上棋盘格上 以等概率随机出现在左以等概率随机出现在左侧视野（侧视野（LVFLVF）或右侧视）或右侧视野（野（RVFRVF）。）。 任务是持续注视中央箭任务是持续注视中央箭头并按键报告箭头所指头并按键报告箭头所指注意侧的靶刺激，并忽注意侧的靶刺激，并忽视注意侧对面的刺激物。视注意侧对面的刺激物。 300 ms1500 msTimeCUE SIZESmall Medium Large SOA(ms

8、)230-350 (Short)500-650 (Medium)800-950 (Long)Fixation Precue Search Array不同范围等级提示的空间注意实验范式不同范围等级提示的空间注意实验范式(Luo et al, Cogn Brain Res, 2001)ERP in Short SOA SmallSmallMedianMedianLargeLargeP1 (80 ms)Large Median SmallLarge Median SmallN1 (160 ms)CueSearch ArrayP1 (100 ms)N1 (160 ms)Press the keyPre

9、ss the key，discriminate discriminate the direction of the vertical crescentthe direction of the vertical crescentISI: Short 400-600ms Long 600-800ms 其他相关实验其他相关实验干扰位于小圈干扰位于小圈 干扰位于干扰位于中中圈圈干扰位于干扰位于大大圈圈v该范试的特点为干扰刺激均位于同一个圈。与靶刺激特征相同内部干扰外部干扰内部/外部干扰可以检测被试在分心物存在条件下注意力的集中程度可以检测被试在分心物存在条件下注意力的集中程度记忆的实验范式记忆的实验范

10、式 经典范式经典范式: 学习学习-再认再认 运动知觉的启动运动知觉的启动 元记忆元记忆A. Study Phase(A. Study Phase(14 faces, SOA 3s, duration 1s14 faces, SOA 3s, duration 1s) ) B. Test Phase (B. Test Phase (28 faces, repeated 50%, 28 faces, repeated 50%, SOA 3.2s, duration 1sSOA 3.2s, duration 1s) ) 理理张张理理舒舒TimeTimeLearning Learning StageSt

11、ageTestTestStageStageOldOldNewNew1 1st st PresentPresentms-1002004006008001000 ms0.0-2.02.04.06.08.010.0Vms-1002006008001000 ms-2.02.04.06.08.010.0V-1002004006008001000 ms-2.02.04.06.08.010.0VC3C3CzCzC4C4High FrequencyHigh FrequencyLow FrequencyLow FrequencyEncoding effects on Encoding effects on hi

12、gher- & lower- word higher- & lower- word frequency (Chinese) frequency (Chinese) P180P180N350N350LPCLPC 110ms 146ms 166ms 275ms 498ms 600ms 650ms 750ms 114ms 182ms 234ms 380ms 486ms 650ms 680ms 750ms 听觉汉字听觉汉字视觉汉字视觉汉字第一阶段第一阶段感觉感觉第二阶段第二阶段知觉知觉第三阶段第三阶段语言语言Chen & Luo, Chen & Luo, 2003, 2003, NeuroImageN

13、euroImage -10020040060080010000.0-1.0-2.02.04.06.08.010.0-2.02.04.06.08.010.00.0-2.02.04.06.08.010.00.0-2.02.04.06.08.010.012.014.00.0-2.02.04.06.08.010.012.014.0-100200400600800.0900.01000.00.0-2.02.04.06.08.010.012.014.0FzFzCzCzPzPzOldOldNewNewDiffDiff(Old-(Old-New)New)Higher Freq.Higher Freq. Low

14、er Freq. Lower Freq.Test StageTest StageP180N350LPC单次运动实验模式示意图（单次运动实验模式示意图（a a）与单次运动产生的与单次运动产生的ERPERP总平均图（总平均图（b b） 特定方向特定方向 二义二义 左左 右右 左左右右(0 - 90) (0 - 270) (0 - 180)F1F2向右运动向右运动二义运动二义运动向左运动向左运动F1F2F3启动启动 目标间隔目标间隔 (200, 400, and 1000 ms)二义二义-目标目标 特定特定-目标目标 (实验实验) (对照对照)启动目标(0-90-270) ( 0-90-0)特定方向

15、特定方向 二义方向二义方向双次运动的实验模式示意图（双次运动的实验模式示意图（a a）双次运动产生的双次运动产生的ERPERP总平均图（总平均图（b b）强启动强启动弱启动弱启动无启动无启动实验实验对照对照P1P32个相反的个相反的特定方向特定方向无无启启动动弱弱启启动动强强启启动动98 162 226 386 418 ms+2.5+2.0+1.5+1.0+0.50-0.5-1.0V颞上回颞上回枕叶枕叶hMT+内侧顶叶内侧顶叶Z=3.09 Z=13.11ab实验组与对照组相减的差异波地形图（实验组与对照组相减的差异波地形图（a a）和）和fMRIfMRI结果结果 (b), (b), jiang

16、 Luo et al, 2002 jiang Luo et al, 2002 RT (ms)% Same Direction Judgements4005006007008009001000020406080100Priming in YoungPriming in OldReversals in YoungReversals in Old200 400 1000 ms Priming Reversal Priming Reversalin Young in Young in Old in Old200 400 1000 msBehavioral DataBehavioral DataThe

17、perceived rate in the same directionin the young was higher than in the old subjects, F1, 22 = 4.727, p .05.The RT prolonged with interval increasedonly for priming condition in both young and old subjects, F2, 44 = 5.711, p .012、无意识启动运动知觉的老年化、无意识启动运动知觉的老年化无无启启动动弱弱启启动动强强启启动动98 162 226 386 418 ms+2.5

18、+2.0+1.5+1.0+0.50-0.5-1.0V颞上回颞上回枕叶枕叶hMT+内侧顶叶内侧顶叶Z=3.09 Z=13.11abG 首次确定视运动知首次确定视运动知觉的启动效应在刺觉的启动效应在刺激后激后98ms首先激活首先激活视觉初级皮层视觉初级皮层G 后续活动（后续活动（400ms左右）发生在内侧左右）发生在内侧颞叶、颞上回、顶颞叶、颞上回、顶叶等更广泛的脑区叶等更广泛的脑区 运动知觉启动与工作记忆运动知觉启动与工作记忆0-90-180 0-90-0 Same Direction Opposite Direction 1 1st stMotionMotion2 2ndndMotionMot

19、ionTimeTimeSOA: 200 msSOA: 200 ms各种条件下的启动效应各种条件下的启动效应0-90-270 0-180- 90 0-180-0 Unambiguous Ambiguous AmbiguousAmbiguous Unambiguous Ambiguous元记忆的研究方法元记忆的研究方法实验分三个步骤进行实验分三个步骤进行o 记忆一系列词对，例如记忆一系列词对，例如“项目项目大臣大臣”o 呈现前面的线索词呈现前面的线索词( (项目项目？) )，让被试回忆后，让被试回忆后面的靶子词面的靶子词(“(“大臣大臣”) )o 在他们回忆不出来的情况下，令他们判断自己在他们回忆

20、不出来的情况下，令他们判断自己是否对那个不能成功回忆的词有一种是否对那个不能成功回忆的词有一种“知道感知道感”o 通过一项再认测验来检验其通过一项再认测验来检验其“知道感知道感”是否准是否准确确 “知道感知道感”记忆导致大量的脑记忆导致大量的脑活动（额叶区）活动（额叶区） ，而，而“不知道感不知道感”项目则只伴随有少量脑活动。项目则只伴随有少量脑活动。 知道感可能是基于一个知道感可能是基于一个部分信部分信息息提取和元记忆判断过程；而不提取和元记忆判断过程；而不知道感则可能基于一个知道感则可能基于一个线索熟悉线索熟悉性的性的脑活动状态，即一无所获而脑活动状态，即一无所获而获得不知道感。获得不知道

21、感。 对对“知道感知道感”的认知与大脑机的认知与大脑机制的探索，可为人工智能研究提制的探索，可为人工智能研究提供有益启示。供有益启示。 Luo et al, 2003, Chin Sci BullLuo et al, 2003, Chin Sci Bull社会认知的研究社会认知的研究 情绪与注意情绪与注意 情绪与记忆情绪与记忆 欺骗的心理过程欺骗的心理过程情绪对注意的影响1500ms(Probe)延迟样本匹配延迟样本匹配：由：由“目标目标（target）- - 延迟延迟(delay) - - 探测探测（probe）”三个阶段构成的试验单元。三个阶段构成的试验单元。 实验范式实验范式(Stern

22、berg,1966)2000ms1000ms(target） 1500ms(delay)1500ms(Probe)词语工作记忆任务词语工作记忆任务A B+R T+a空间工作记忆任务空间工作记忆任务2000ms1000ms(target）1500ms(delay)+实验程序实验程序 实验分实验分2 sessions2 sessions；一个只呈现负性；一个只呈现负性图片以诱发负性情绪，另一个只呈现图片以诱发负性情绪，另一个只呈现中性情绪作为对照。中性情绪作为对照。 5 5 blocks/ session ，3232 trails/ block 3232个个trailstrails里里1616个空

23、间任务个空间任务1616个词语个词语任务，随机出现。任务，随机出现。( (即每种条件即每种条件8080个个trails)trails)欺骗意图的实验范式欺骗意图的实验范式将欺骗过程分成三个阶段：将欺骗过程分成三个阶段：欺骗动机形成、做出欺骗反应、欺骗结果的评价欺骗动机形成、做出欺骗反应、欺骗结果的评价( (买晓琴，博士论文买晓琴，博士论文，2005)2005)动机形成阶段动机形成阶段ms-2003008001300180023002800V-2.5-5.0-7.5-10.0-12.52.55.07.5-2003008001300180023002800-2.5-5.0-7.5-10.0-12.

24、52.55.07.5 FCz ms-2003008001300180023002800-2.5-5.0-7.5-10.0-12.52.55.07.5 VVms强迫欺骗强迫欺骗强迫诚实强迫诚实强迫强迫自愿自愿自愿欺骗自愿欺骗自愿诚实自愿诚实结果评价阶段结果评价阶段欺骗组与简单组比较欺骗组与简单组比较-2+3差异波差异波-100100300500700-5-10-15510152025FCz-100100300500700-5-10-15510152025msV290 ms-15 V0300 ms欺骗组欺骗组简单反应组简单反应组二、刺激序列的问题二、刺激序列的问题1. 刺激呈现时间刺激呈现时间2.

25、 刺激间隔刺激间隔3. 消除重叠成分消除重叠成分1 1 刺激呈现时间刺激呈现时间 刺激呈现时间长度与任务难度成反比刺激呈现时间长度与任务难度成反比当呈现时间短到一定程度，例如视觉刺激在当呈现时间短到一定程度，例如视觉刺激在40ms40ms以下，人就不能主观感觉到这个刺激，以下，人就不能主观感觉到这个刺激，可利用此特性进行非意识的启动研究可利用此特性进行非意识的启动研究撤反应撤反应 即刺激物消失也能导致即刺激物消失也能导致ERPERP波形的微波形的微小改变。避免撤反应的措施一是将刺激呈现小改变。避免撤反应的措施一是将刺激呈现时间适当延长或缩短，二是利用相减技术时间适当延长或缩短，二是利用相减技术

26、2 2 刺激间隔刺激间隔SOASOAstimulus onset asynchrony ISIISIinterstimulus interval Onset OffsetOnset Offset 短间隔将导致短间隔将导致ERPERP成分，特别是早期成分，特别是早期成分的重叠成分的重叠 预留足够被试完成作业的反应时间预留足够被试完成作业的反应时间 间隔过长可能浪费硬盘空间，并延长间隔过长可能浪费硬盘空间，并延长不必要的实验时间不必要的实验时间 刺激间隔与任务难度成反比。刺激间隔与任务难度成反比。 3 3 消除相邻消除相邻刺激的重叠成分刺激的重叠成分1 1） 高通滤波（高通滤波（high-pass

27、 filteringhigh-pass filtering）增加频带宽度）增加频带宽度低端频率响应，可以减弱低端频率响应，可以减弱ERPERP在较长潜伏期、在较长潜伏期、较低频率的部分。如果仅对早期高频成分，较低频率的部分。如果仅对早期高频成分，例如听觉脑干诱发电位感兴趣，即可采用此例如听觉脑干诱发电位感兴趣，即可采用此法（高通为法（高通为5050150Hz150Hz）。）。2 2）低通滤波）低通滤波 (Low-pass filter) (Low-pass filter) 采用不同间隔随机采用不同间隔随机化，可以部分消除邻近的化，可以部分消除邻近的ERPERP重叠成分，又重叠成分，又叫叫Jit

28、terJitter法。法。130-190 ms125-275 ms120-320 ms(一一) 脑电数据的采集与记录脑电数据的采集与记录1 1 步骤步骤设置或修改脑电记录文件（设置或修改脑电记录文件（SETUPSETUP文文件），根据下述记录参数。件），根据下述记录参数。电极安放电极安放戴电极帽。戴电极帽。记录（记录（recordrecord）。）。保存记录文件保存记录文件(save)(save)2 2 记录参数记录参数 放大倍数放大倍数 对脑电的放大倍数至少在5万倍以上，注意对EOG的放大倍数应减小1半或2/3。 分析时间分析时间(epoch)与基线基线(baseline)根据实验模式和研究

29、目的设定分析时间，多在1000ms左右，刺激发生前的基线常为100200ms。 频带宽度频带宽度(bandpass)使其仅够放大拟研究的ERP信号，则落在频带外的噪音与干扰信号不被放大，达到排除目的。频带宽度的高通一般为0.010.1 Hz ，低通为40100Hz。 皮肤阻抗皮肤阻抗应使其低于 5 k。每个记录点的脑电位均需与参考点的电位进行比较而得到电位差，因而此处的皮肤阻抗尤需降到尽可能低的程度。 采样频率采样频率（A/D Rate）与时间分辨率成正比。例如250Hz的采样频率, 时间分辨率为4ms。 (二二) 波形平均与叠加波形平均与叠加1)1)提取并打开连续脑电提取并打开连续脑电文件文

30、件2)2) 合并任务数据合并任务数据 3)3) 消除眼电伪迹消除眼电伪迹4)4) 对脑电分段对脑电分段 (Epoch) (Epoch) 5)5) 滤波滤波 (filter) (filter) 6)6) 基线校正基线校正 (baseline (baseline correct) correct) 7)7) 排除伪迹排除伪迹8) 平均平均 (average) 9) 保存保存 1 1 波形识别波形识别波形判断：从一系列波形中判断有关成波形判断：从一系列波形中判断有关成分，是分，是ERPERP研究的一个技术难关。研究的一个技术难关。可根据峰潜伏期、波形、及其头皮分布，可根据峰潜伏期、波形、及其头皮分布

31、，参照总平均图与文献进行判断，丰富的参照总平均图与文献进行判断，丰富的经验也是一个重要的因素。经验也是一个重要的因素。 (三) 波形识别与测量波形识别与测量 2 2 波峰测量波峰测量 波幅测量波幅测量峰峰峰，基线峰，基线峰峰 峰潜伏期测量峰潜伏期测量 起始时间起始时间( (始潜时始潜时) )的测量的测量-200200400600800 ms-2.0-4.02.04.06.0潜伏期潜伏期基线基线峰峰峰峰峰峰FzC3C4CzT5T6P3P4OROLPzOzO1O2- 5 v+600 ms3 3 平均波幅测量平均波幅测量 适用：信噪比不太好的波形，如差异波适用：信噪比不太好的波形，如差异波 固定法或

32、连续测量法：如间隔固定法或连续测量法：如间隔20、50、100和和150ms。较客观、标准统一，便于测量及比较；。较客观、标准统一，便于测量及比较；但在个体差异大时，数据可靠性较差。但在个体差异大时，数据可靠性较差。 具体法或间断法具体法或间断法 根据总平均图确定某一成分的根据总平均图确定某一成分的时间窗口。根据总平均图而定，针对性较强，时间窗口。根据总平均图而定，针对性较强，但主观性较大，不利于比较。但主观性较大，不利于比较。 4 4 相减相减 相减技术的运用，对于提取更为纯粹的、与心相减技术的运用，对于提取更为纯粹的、与心理机制相关的理机制相关的ERPERP成分具有重要意义。成分具有重要意

33、义。 1 1、统计分析的设计、统计分析的设计描述性统计描述性统计 均值标准差、均值标准误T T检验检验 方差分析方差分析 重复测量的多因素方差分析（Repeated measures ANOVA） (四四) 统计分析统计分析 Oddball实验，记录实验，记录32导脑电导脑电概率（概率（2 2：大、小概率）：大、小概率）记录点（记录点（3232） Cross-Modal Delayed ResponseTask 1：Attending Picture, Ignoring ToneToneToneToneTone Red Red CrossCrossDiscriminateDiscriminat

34、ewait and capturewait and capturereactreact the imperative signalthe imperative signalTask 2：Attending Tone, Ignoring Picture Picture Picture Click ClickDiscriminateDiscriminatewait and capturewait and capturereactreact the imperative signalthe imperative signal(0-2 trial)(0-2 trial) (0-2 trial)(0-2

35、 trial) 表表1 ERP基基本本成成分分与与相相减减后后的的ERP成成分分 注注 意意 声声 音音 标标准准 偏偏差差 偏偏差差相相 注注意意 刺刺激激 刺刺激激 关关成成分分 成成分分 注注 意意 图图 象象 标标准准 偏偏差差 偏偏差差相相 注注意意 刺刺激激 刺刺激激 关关成成分分 成成分分 听听觉觉 通通路路 注注意意 ERP 注注意意 ERP M M N 标标准准Nd 偏偏差差Nd 非非注注意意 ERP 非非注注意意 ERP M M N 视视觉觉 通通路路 非非注注意意 ERP 非非注注意意 ERP M M N 注注意意 ERP 注注意意 ERP M M N 标标准准Nd 偏偏

36、差差Nd 可以得到哪些可以得到哪些ERP成分？成分？怎样设计统计分析？22 2 12 听觉通道与视觉通道（听觉通道与视觉通道（2） 注意与非注意（注意与非注意（2） 标准刺激与偏差刺激（标准刺激与偏差刺激（2） 记录点（选取记录点（选取12个点）个点）听听觉觉视视觉觉注注 意意 非注意非注意记忆痕迹的失匹配机制记忆痕迹的失匹配机制通路特异性通路特异性，而形成痕迹的机制，而形成痕迹的机制通路上机制通路上机制据此提出注意早晚选择因条件而异的据此提出注意早晚选择因条件而异的注意过滤器可塑性假说注意过滤器可塑性假说1 1 定性分析定性分析 设置条件设置条件1 1与条件与条件2 2，分别产生分别产生A

37、A峰峰B B峰。峰。 测量并比较峰测量并比较峰A A与与峰峰B B的潜伏期、始的潜伏期、始潜时、波幅等指标。潜时、波幅等指标。 比较条件比较条件1 1与条件与条件2 2的波形在头皮的分的波形在头皮的分布。布。 定位分析。定位分析。(五五) 结果分析结果分析2 2 脑地形图脑地形图 脑电地形图是指将放大的脑电信号转换成一种脑电地形图是指将放大的脑电信号转换成一种既能定量、又能定性的脑波图形，可使大脑在既能定量、又能定性的脑波图形，可使大脑在某一时间的功能变化与形态定位有机地结合。某一时间的功能变化与形态定位有机地结合。 脑地形图需要至少脑地形图需要至少1212导记录电极，理论上导数导记录电极，理

38、论上导数越多越好，目前已达到越多越好，目前已达到256256导。导。 根据脑电信号：根据脑电信号： EEGEEG频率地形图，针对不同的频段，包括频率地形图，针对不同的频段，包括 波、波、 波、波、 波、波、 波和近年受到关注的波和近年受到关注的40Hz40Hz脑电；脑电； ERPERP波幅地形图波幅地形图 根据图形的色彩或形式：根据图形的色彩或形式： 彩色地形图彩色地形图(Luo(Luo等等, 2000; Worldorff, 2000; Worldorff等等, 1997), 1997)、 灰度地形图（灰度地形图（Luo & Wei, 1999Luo & Wei, 1999）、）、 等高线地

39、形图等高线地形图 (Mangun, 1995; Teder(Mangun, 1995; Teder等等, 1993, 1993） 根据维度：根据维度： 二维地形图二维地形图 三维地形图三维地形图实际头形地形图：精确地、实时地数字化描绘实际头形地形图：精确地、实时地数字化描绘每个被试的电极位置和头颅形状，形象地显示每个被试的电极位置和头颅形状，形象地显示三维地形图三维地形图 面孔识别的面孔识别的P170成分分布成分分布3 3 源分析源分析极性翻转极性翻转 颅内与头皮电位的极性翻转：在早期的生理学研究中，颅内与头皮电位的极性翻转：在早期的生理学研究中，将电极直接插入海马、海马旁回和杏仁核，记录到波

40、将电极直接插入海马、海马旁回和杏仁核，记录到波幅较大的极性翻转的电位，其潜伏期与头皮记录的顶幅较大的极性翻转的电位，其潜伏期与头皮记录的顶部部P300一致。一致。俄国科学家用颅内电极在俄国科学家用颅内电极在Parkinson病人颞叶叶直接病人颞叶叶直接记录到听觉记录到听觉MMN (Kropotov等等, 1995)。在动物实验。在动物实验中也多次证实。中也多次证实。Ntnen（1992）用鼻尖作为参考点，发现在头颅外）用鼻尖作为参考点，发现在头颅外侧裂以上的头皮侧裂以上的头皮MMN与外侧裂以下的乳突与之极性与外侧裂以下的乳突与之极性翻转。翻转。极性翻转的机制可用偶极子原理解释。极性翻转的机制可

41、用偶极子原理解释。3 3 源分析源分析电流密度图电流密度图 (Current Density Reconstruction)3 3 源分析源分析偶极子定位偶极子定位 偶极子偶极子(Dipole)(Dipole)是一对数值相等、符号相反的电荷，彼此是一对数值相等、符号相反的电荷，彼此相隔一定距离时形成的体系。相隔一定距离时形成的体系。 神经传导递质作用于突触后神经元受体的过程中所产生的神经传导递质作用于突触后神经元受体的过程中所产生的突触后电位导致了突触后电位导致了ERPERP的产生。的产生。 源定位可根据偶极子的数目、偶极子的时间特征、偶极子源定位可根据偶极子的数目、偶极子的时间特征、偶极子的

42、位置和偶极子量等因素进行。的位置和偶极子量等因素进行。 偶极子模型偶极子模型 单个偶极子模型与单个偶极子模型与(single dipole models) (single dipole models) 多个偶极子模型多个偶极子模型(multiple dipole models) (multiple dipole models) patch of aligned pyramidal cells in gray matter layerCortical Activityand Dipoles3D VisualizationMR / CT Image DataOrthogonal Slices3D

43、SegmentationReconstructionEEG / MEG Data3D-CursorVolume Conductor ModelA Multimodal ApproachDipole Confidence EllipsoidsForward CalculationHead ModelSensors ModelSource Model-idealized-simplifiedData(estimated)Inverse CalculationHead ModelSensors ModelSource ModelData(measured)physicalmodelexperiment &measurementspatial distributiontime coursespatio-temporal image of brain activity