事件相关脑电位系统研究

使用Microsoft Visual C++6.0为开发工具,并结合已有的脑电采集器,设计实现了一种集诱发、采集和处理于一体的事件相关脑电位(event-related potential,ERP)系统。该系统的主要功能包括提供视觉刺激,实时采集和显示脑电信号,对信号进行预处理和小波多分辨分析,同时系统还解决了传统方法中关于刺激和采集不同步的问题。在刺激模式中,系统提供了两种刺激序列。一种是经典的Odd Ball模式,另一种是等概率模式。最后在实际应用中,通过利用Odd Ball模式对受试者进行视觉刺激,并对采集到的脑电信号经过预处理和小波多分辨分析,最终提取了ERP的P300成分,证明了系统在ERP研究中的可行性和有效性。     

有氧运动对事件相关电位的影响

目的：通过事件相关电位（P300）探讨一次有氧运动对认知能力的影响。方法：采用NDI-200（海神号）神经电检诊仪用图像刺激0ddball模式对12名在校健康大学生志愿者分别在运动前、运动后即刻、运动后15分钟及运动后30分钟进行测量。结果：运动后即刻潜伏期较运动前明显缩短（P〈0．05）,运动后15到30分钟逐渐变长,运动后30分恢复到运动前水平。结论：适量有氧运动能够暂时提高认知能力。     

分类活动中的认知控制：一项事件相关电位研究

采用事件相关电位(ERP)探索了分类过程中认知控制的神经机制.以几何图形为刺激材料设置两类任务：包含冲突抑制的分类任务和不包含冲突抑制的分类任务.将两类任务诱发的脑电分别进行叠加和平均，并将两者相减得到差异波.在200到500ms范围包含冲突抑制的分类任务比不包含冲突抑制的分类任务诱发的ERP波形表现出更为负向的偏移.差异波波峰潜伏期约为340ms(N340).地形图显示N340在右侧额中央区活动最强(FCz点).偶极子源定位分析结果显示，N340可能起源于扣带前回.由于两类任务中相同的是分类任务的吻合提取加工，所以两类任务的差异波反映的是除吻合提取之外的加工，即抑制控制加工，因此N340可能反映了高级认知活动(如分类)中认知控制.     

立体视频延时的事件相关电位研究

立体视频在无质量保证的互联网上传输时会引发立体视频左右视图的帧延时,影响观看质量.本文提出一种利用主观评价与客观脑电(electroencephalogram,EEG)相结合的方式分别对深度和水平延时运动立体视频刺激进行分析,并对二者的差异性进行比较.共有十名被试参加实验,被试观看随机呈现的不同延时等级包括无延时、延时1帧、延时2帧和延时3帧的立体视频片段,并对是否感知到延时效应做出主观判断,同时记录被试的EEG信号.从EEG信号中提取出事件相关电位(event related potentials,ERPs)并结合主观行为数据进行分析与比较.实验结果表明,为保证观看质量,深度运动立体视频中所能存在的最大延时帧数为1帧,水平运动中则不能存在延时效应.与水平延时运动相比,深度延时运动刺激产生的P300成分幅值变化范围更大,表明在深度延时运动刺激下大脑的活跃程度更高.同时,相同延时帧数的深度运动与水平运动刺激所产生的P300成分中,深度延时运动的潜伏期更长,这表明处理深度延时运动刺激所需时间更长.     

事件相关电位的刺激方式及最新进展

总结了事件相关电位(ERP)的研究现状，并针对其关键问题即刺激方式的编制进行了详细地概括和评述。就国内外事件相关电位的最新研究内容和热点问题，指出了交叉刺激下的事件相关电位已成为国内外事件相关电位研究的发展趋势。同时，对这种交叉刺激形式的事件相关电位的研究方法进行了介绍，尤其对其刺激的编制做了详尽地论述，并举例说明。     

不确定监控的事件相关电位研究

采用与以前不同的实验任务范式对不确定监控的认知神经加工过程进行了探索．实验采用被试间设计,把被试分成两组：知觉组和监控组,分别完成黑白方块判断任务．知觉组被试判断两种色块的面积是否相等;而监控组被试则对自己做出准确分辨的确定性进行判断．实验发现：监控组被试的反应时间显著长于知觉组被试;监控组被试在头皮前部诱发出的N2（160—220ms）成分的波幅,显著大于知觉组被试,在头皮后部诱发的P2（170230ms）成分的波幅大于知觉组;监控组被试在头皮前部,340—440ms和440—540ms两个时间窗口诱发出的事件相关电位成分与知觉组相比更为负走向．实验结果说明,监控加工所激活的脑区可能对负责完成具体认知加工任务的脑区存在某种“调节”机制,不同脑区之间的“调节”机制可能正是监控对认知加工过程的调节作用在大脑活动中的反映．     

情感识别中脑电信号Lempel-Ziv复杂度的研究

在生理信号中,基于脑电信号的情感识别越来越引起研究者的重视。Lempel-Ziv复杂度测量是一种有效的非线性脑电信号分析方法,同时在情感脑—机接口系统中还可以用于进行情感的识别。文章在传统Lempel-Ziv复杂度算法的基础上,提出一种新的Lempel-Ziv复杂度算法,从而更好地进行基于脑电信号的情感识别。首先进行脑电信号的预处理,通过小波包变换来保留脑电信号的低频信号;然后利用非线性滤波器来移除脑电信号中的奇异值;进一步我们提出一种有效的自适应Lempel-Ziv复杂度算法来度量脑电信号的复杂度,并应用此特征值来识别情感。实验结果证明此方法可以从脑电信号中提取出更多有效的模式。同时,它还能够精确地检测到脑电信号的振荡情况,从而提取出不同情感状态下脑电信号中本质的非线性特性。     

标识设计中语义认知事件相关电位

采用事件相关电位(ERP)技术,以公共空间标识为研究对象,探索图文语义一致或不一致对用户标识认知的影响.实验材料源于GB/T 10001《标志用公共信息图形符号》,采用Matlab13b和Stata14对脑电和行为数据进行处理.结果表明:在标识认知过程中,诱发了N170、P200、N300和N400,说明被试经历了分类处理、情绪唤醒、逻辑判断和语义判断4个阶段;图文语义是否匹配2种条件下所诱发的N300在前额区差异显著;N400在前额区、中央区和顶区差异显著.N300和N400可以作为判断标识图形与预期语义是否一致的神经测量指标.     

模拟自然阅读时的视觉事件相关脑电位

研究发现了在模拟人类自然阅读模式下，视觉事件相关脑电位中的外源性成分可以被完全抑制，从而能够直接得以纯粹的内源性成分。     

再认记忆的事件相关电位多域特征值研究

为了更好地了解再认记忆状态下的事件相关电位(ERP)在时域、频域和空间域的性质,与传统的ERP信号特征提取方法往往都局限于时域特征不同,该研究采用非负张量分解(NTF)技术,提取再认记忆实验中与"Old"和"New"刺激相关的ERP的多域特征值。多域特征值是从多个导联ERP信号的时频转换中提取的,因此可以同时反映ERP在时域、频域和空间域上的性质。研究结果发现,多域特征值可以明显地反映出不同刺激类型下ERP信号的差异,与额区新旧效应相关的FN400在"New"刺激下的多域特征值显著大于"Old"刺激下的,与顶区新旧效应相关的P600在"Old"刺激下的多域特征值显著大于"New"刺激下的,说明多域特征值能很好地用于区分和识别再认记忆中的新旧刺激,这不仅为再认记忆的研究提供了一个新方法,而且为基于ERP的认知功能研究提供了新的思路和途径。     

一种纯内源性成分的事件相关脑电位

闪现刺激物诱发的视觉事件相关脑电位（ＥＲＰｓ）中，只有那些分布在较晚时域中的波，例如Ｐ３００、Ｎ４００等，内源性成分占优势，并与大脑的认知活动建立了较确切联系。本文报告一种模拟人类自然阅读时的事件相关脑电位（ＩＮＲ－ＥＲＰｓ），这种ＩＮＲ－ＥＲＰｓ的开矿学特征，不受注意的自动俘获效应的影响，不论是较晚还是较早时域中的波，都几乎是纯内源性的，并显示出了明显的心理学含义，我们还发现：对于同样的认知作业     

视觉诱发事件相关脑电位实验装置的研制

介绍了自制的利用微机和４４００信号处理装置 成的视觉发事件相关脑电位的实验装置，它具有实验模式和作业信息调整方便，数据采集精度高的特点，并且克服了４４００信号处理系统依靠２输入信号本身触发且仅能进行单点采集的缺点，在视觉，诱发事件脑电位的实验研究中取得了满意的效果。     

一种基于事件相关电位的时频表示方法

生物信号的非平稳特性使得经典的时域分析方法和频域分析方法不能更好地描述信号的局部特征,而联合时频表示可以有效地反映信号的瞬时频率特性.事件相关电位(ERP)是指在特定认知任务下获取的脑电信号,它与刺激所引起的皮层电位直接相关,ERP信号的时频分析将有助于从更深层次上解读其中蕴涵的丰富信息.本文在对几种典型时频表示方法的比较基础上,提出了一种基于滤波器组-Hilbert变换的信号时频表示方法,将这几种方法应用到模拟信号的结果表明,该方法可以更好地保留信号时频特征的细节.因此通过将滤波器组-Hilbert变换方法应用到心理学经典Stroop任务的ERP信号分析中,除了可以得到与心理学传统ERP分析一致的结果外,还可以获取比之更为丰富的信息.     

与飞行任务相关的认知负荷对听觉事件相关电位的影响

为研究与飞行任务相关的认知负荷对听觉事件相关电位的影响, 采用14名被试者开展飞行模拟实验, 完成基于不同认知负荷水平的仪表监视任务。同时, 由耳机双侧呈现oddball模式下的听觉刺激, 引导被试者关注飞行模拟任务, 忽略听觉刺激。记录听觉事件相关电位失匹配负波(mismatch negativity, MMN)、N1和P2作为认知负荷的评价指标。实验结果表明认知负荷对额叶MMN的影响显著, MMN平均波幅在高认知负荷下显著增强, 表明被试者对任务不相关信息的自动加工能力提高, 且MMN平均波幅与模拟飞行期间被试者对异常信息的正确探测率正相关。提示额中央区的MMN对于与飞行任务相关的认知负荷具有较好的敏感性, 并可能用于复杂飞行任务的认知负荷水平评价。但是, 实验结果也表明认知负荷对早期听觉成分N1, P2以及颞叶MMN的影响不明显, 在一定程度上说明了听觉事件相关电位在评价与飞行任务相关的认知负荷时所表现出的复杂效应。     

儿童Stroop效应加工阶段特点的事件相关电位研究

选用小学六年级儿童为被试者,采用事件相关电位研究了Stroop效应的时间进程。实验中要求被试者判断在计算机屏幕中央出现的汉字颜色,并尽可能又快又准地按下相应的键,同时使用32导电极帽记录被试者的脑电信号。结果除了发现反应时的Stroop效应;还发现在汉字出现后大约300 ms左右,颜色与语义不一致的汉字诱发的P300比其它两种条件的波幅要大、潜伏期要晚;在汉字出现大约400 ms之后引发了一个慢波,不一致条件和控制条件引起的慢波波幅在头皮顶部比一致条件大。结果说明儿童Stroop效应的产生是一个复杂过程,干扰效应是早期颜色识别和后期反应选择两个阶段共同作用的结果,而促进效应则发生在后期的反应选择阶段。     

运动对事件相关电位(P300)的影响

P300作为事件相关电位中最稳定的成分,在认知研究过程中得到广泛应用,被视为观察心里的"窗口",多数研究发现适量的体育运动可使P300的峰值增大,潜伏期减少。     

近视与视觉事件相关电位P300关系的研究

对8名无其他眼科疾病的近视眼患者在摘除和佩戴眼镜两种情况下分别进行视觉oddball模式刺激,并记录其脑电信号.刺激分为两组:一组为形状相同但颜色不同的几何图形,另一组为颜色相同但形状不同的图形.在每组刺激中,分别比较在摘除与佩戴眼镜两种情况下由该刺激诱发的视觉事件相关电位P300.结果发现在这两组刺激中,近视眼患者在摘除与佩戴眼镜两种情况下的P300无显著性差异.这说明大脑对颜色与二维图形的认知功能基本上不会受到视力的影响.     

基于事件相关电位的产品意象-语义匹配评估

为了揭示视觉形象的感性认知规律,采用低唤醒度的事件相关电位(event-related potentials,ERP)研究用户对产品意象认知的评价反馈.实验设计了以跑车形态作为启动刺激,并设置了由强至弱的4个匹配等级语义形容词作为检测刺激,分别为相关词、近义模糊词、远相关模糊词和无关词.实验结果表明:无关词和模糊词能够诱发出稳定的N400成分,并且具有相同的头皮分布;近义模糊词在不同唤醒度的评估条件下具有不同的评估结果.研究表明,从视觉认知的神经加工机制出发,ERP能够客观、有效地获取用户对产品意象认知的内隐反馈,这为匹配度进行级别量化、建立产品意象的精确映射评估模型提供了量化指标.     

抑郁症患者治疗前后事件相关电位变化的对比研究

目的：比较抑郁症患者在治疗前后的视觉事件相关电位（ERP）及RP（认知电位）的改变特征，为客观评价临床疗效和早期诊断抑郁症提供更灵敏的科学标准．方法：从即将住院治疗的抑郁症患者中选取30例作为实验组，分别观测实验组入院前及治疗后在图形翻转刺激下的视觉P300和认知电位之潜伏期与振幅变化．结果：对照组相比，实验组的RP和P3波之潜伏期显著缩短，两者的波幅则显著升高；以上差异显著．结论：RP之潜伏期与波幅可以作为早期诊断抑郁症的特征指标，P300波之潜伏期与波幅可以作为评价抑郁症临床疗效的特征指标．     

单个汉字认知过程中事件相关电位的特征表现

通过分析单个汉字结尾笔画匹配与非匹配事件相关电位(ERP)的差异,探讨汉字与英文在认知过程中的差异以及汉字认知的特点．研究结果表明,结尾笔画匹配和非匹配时的ERP波形存在着明显的差异：其一,非匹配的ERP波形中出现了明显的P300,这是匹配组中大多数电极位置上没有出现的成分(P＜0．05)；其二,汉字结尾笔画非匹配N400的波幅明显高于匹配组(P＜0．05),N400分布在除右侧颞叶以外的大脑其余各区,左侧波幅偏高．但是,由单个汉字非匹配组与匹配组的ERP相减所得的差异波N400的波幅并无大脑半球之间的明显差异,进一步证实了汉字的认知是左右脑半球并用的认知加工过程,与英文认知加工过程中的左半球优势存在着差异．同时,还发现在所有的电极上,非匹配组N400以后的其他负性成分的波幅比匹配组N400以后的相对应的负性成分的波幅都要高,提示N400以后的其他负性成分也可能与汉字词汇后水平的整合加工过程有关．