如何提綱挈領地掌握事件相關電位相關的知識？

01-15

因為需要讀了一些 ERP 相關論文，知道了這是即時反映腦功能狀態的技術手段，隱約覺察應該從認知心理學下手學習，卻不知道應該建構怎樣的知識結構、補充哪些知識，還請過來人略加指教！

本人也是碩士階段剛研究 ERPs，目前研二升博一，主要是所在課題組提出了將神經科學與工程設計學相結合的概念，然後就走上了半神經科學半設計學的研究道路。說一下自己學習ERP的一些心得，也希望前輩們多多指教～

我看的第一本ERP教程是趙侖老師的《ERPs實驗教程》，裡面主要從實驗角度，包括：如何實驗設計，如何基於ERP展開實驗，一些典型ERP成分的簡要介紹，等，寫的還算系統，起碼讓我知道我現在研究的，或者說我即將使用的這個工具是什麼～（對於我來說，ERP是一種輔助設計評估的工具，不同於純神經科學）。第二本教材是魏景漢老師的《事件相關電位技術》（網上有電子版可下載），較之第一本，這本書中對經典成分有了更為詳細的介紹，更重要的是，書中介紹了對相應成分的研究脈絡，以及一些經典實驗範式可以借鑒。第三本，也是我今年寒假才剛入手的書《Handbook of Event-Related Potentials》，Luck大牛著作，如果樓主英語好且有耐心的話強烈推薦，裡面講了ERP研究的方方面面，不能再推薦，可以選擇性讀一些章節，比如我之前寫了一篇關於信息編碼和視覺注意的論文，對於N2pc成分有一些疑問，然後通讀了書中第1章和第12章後，

對此前疑問有如撥開雲霧。Luck大牛還寫過一本《事件相關電位基礎》，中文版，裡面說了一些常見的ERP研究注意事項以及常見的疑惑，但遠不如上一本詳細，只是部分章節的濃縮版本。

其實，既然做學術，就是要弄明白自己在做什麼，以及以後怎麼做。樓主的思路是對的，在看論文之前對erp有一個提綱挈領的了解，如果相反則會走彎路，本人的教訓，還好現在有所醒悟。建議看書和看文章相結合，可以跟蹤一些神經科學入門級期刊，比如Neu Lett之類，不懂的問題一定要查閱書本～不求甚解最要不得。然後思考文章為什麼用ERP研究方法，其實這不是萬能的，就像樓主說，ERP作為高時間解析度的腦成像手段，實時揭示認知過程是很有效的，但有些為難題需要通過高空間成像手段，甚至僅通過行為學研究就能解決問題的。

總之，在選擇最恰當的研究方法之前，要明白這樣的研究方法是什麼，能給我們帶來什麼。

第一次回答知乎問題有點語無倫次，希望樓主見諒～

ERP經驗有限，但推薦Luck的《事件相關電位基礎》，入門的話主要就是原理、實驗設計邏輯、經典成分這些吧，數據分析不是這本的重點，相關部分可以參考羅躍嘉、魏景漢老師的書（羅老師魏老師的書入門也挺好）。

ERP概念

Event-Related Potentials 指的是外加一種特定刺激作用於感覺系統或腦的某一部位，在給予或撤銷刺激的時候，在腦區引起的電位變化。

ERP不是普通誘發電位記錄神經系統對刺激本身產生的反應，而是大腦對刺激帶來的信息引起的反應，在注意的基礎上，與識別、比較、判斷、記憶、決策等心理活動有關，由此可以窺探認知過程中大腦的神經電生理變化。ERP屬於長期潛伏誘發電位同時ERP又是是一種特殊的誘發電位，屬於近場電位（near-field potentials
-- 記錄電極位置距活動的神經結構較近）。在實驗過程中要注意被試的精神狀態和注意程度，這會對實驗產生影響。（儘可能不要眨眼睛O(∩_∩)O~）

ERP實驗刺激的性質、內容不同但大多數實驗目的都是啟動被試認知過程的參與。

一次刺激誘發的ERP的波幅約2～10mV，比自發電位（EEG）小得多，淹沒在EEG中，兩者構成小信號與大噪音的關係，因此無法測量，無法研究。

為了從EEG中提取出ERP，需對被試者施以多次重複刺激「S」。將每次刺激產生的含有ERP的EEG加以疊加與平均。由於作為ERP背景的EEG波形與刺激間無固定的關係，而其中所含有的ERP波形在每次刺激後是相同的，且ERP波形與刺激間的時間間隔（潛伏期）是固定的，經過疊加，ERP與疊加次數成比例的增大，而EEG則按隨機噪音方式加和。這就是疊加平均基本原理。（ERP波形恆定、潛伏期恆定)

由於ERP是經計算機多次疊加所得的平均值，故屬平均誘發電位。每一種刺激引起的ERP含有一系列波。以聽覺ERP為例，10ms以內有７至８個波，稱為早成分；10ms至50ms以內有５個波，稱為中成分；50ms至500ms以內有5個波，稱為晚成分；500ms後出現的波一般為慢波。與心理活動關係密切的是晚成分與慢波。

ERP實驗原理：

刺激事件（例如：聲音、圖象、文字等）可以誘發人腦產生腦電波，腦電成像掃描系統（系統由Stim刺激呈現軟體、Scan數據分析軟體、SYNAMPS EEG放大器、Fastrak三維成像數字儀、Quick-Cap電極帽、Curry多通道神經成像軟體等組成）可以將心理活動產生的微弱的腦電信號通過計算機疊加技術，從自發腦電中提取出來，這樣的信號即被稱為事件相關腦電位（ERP），它是刺激事件（包括視覺、聽覺、體感等物理刺激及心理因素）在大腦中引起相應反應的真實客觀的表現。首先通過電極帽採集大腦腦電波，微弱的腦電信號過兩次信號放大後送入計算機，然後通過Scan數據分析軟體進行數據分析，最後通過成像軟體呈現出來。

ERP主要成分包括CNV、P300、MMN等。

CNV在1964年為Walt和Cooper等所發現。若在測量反應時，先給出一個預備信號（如一個短音或一個閃光），令被試者聽（或看）到命令信號後盡量快地按鍵，則可在預備信號和命令信號之間觀察到腦電發生負向偏轉，Walt和Cooper等稱此負向偏轉為contingent negative variation,簡稱CNV，中文稱為伴隨性負變化或負關聯。CNV的頭皮分布以額部中央區部位Cz點波幅最大

P300系Sutton等1965年所發現。P300即為晚期成分的第三個正波P3，由於當初發現的P3是在300ms左右出現的正波，故稱之為P300。後來隨著與P300類似的成分的不斷被發現，P300形成了一個含有多個子成分的家族。

MMN的典型的實驗是，仍然運用上述產生P300的Oddball實驗模式，標準刺激為1000Hz的短純音，偏差刺激為800Hz的短純音，分別在被試雙耳中呈現。令被試者雙耳分聽，即注意一隻耳的聲音，並對偏差刺激進行反應，而不注意另一隻耳的聲音。結果無論注意與否，在約250ms內偏差刺激皆比標準刺激引起更高的負波。若以偏差刺激引起的ERP減標準刺激引起的ERP，觀察此差異波，則可見到在約100ms至250ms之間出現了一個明顯的負波，此即Mismatch
Negativity（失匹配負波），簡稱MMN。

N400是研究腦的語言加工原理常用的ERP成分。它首先由Kutas等於1980年報道。他們令被試者對屏幕上呈現的句子進行認知反應，故意將某些句子的最後一個詞寫為畸義詞。當在屏幕上逐個呈現這句話的單詞，並記錄各個單詞誘發的ERP時發現，該句尾畸義詞誘發的ERP在400ms左右出現了一個新的負成分，以此命名為N400。研究發現，N400的波幅與畸義詞對其語境背離的程度相關。

ERP的實驗模式主要有以下四種：

Oddball實驗模式是指採用兩種或多種不同刺激持續交替呈現，它們出現的概率顯著不同，經常出現的刺激稱為大概率或標準刺激（standard stimuli）,偶然出現的稱為小概率或偏差刺激（deviant stimuli）。令被試對偏差刺激進行反應，因此該偏差刺激稱為靶刺激（Target）或目標刺激。這是誘發P300、MMN等與刺激概率有關的ERP成分時常用的經典實驗模式。

兩種刺激的概率相等。令被試反應的刺激叫做Go刺激，即靶刺激；不需被試反應的刺激叫做Nogo刺激。該模式也叫做Go與Nogo作業，其特點是排除了刺激概率對ERP的影響；由於沒有大小概率之分，大大節省了實驗時間，這是它突出的優點，但也丟失了因大、小概率差異而產生的ERP成分。

「跨通路」（Cross-Modal）是指在同一實驗模式中採用不同感覺通路的刺激物，通常為視覺與聽覺刺激，常用於選擇性注意的研究。

特定認知實驗模式如運動知覺、記憶、意識研究等。

ERP的核心在於事件相關。其次就是時間解析度。這兩個是大家都知道的，我談談我自己的理解，隱約覺察出從認知心理學入手，感覺是非常正確的。事件相關，就是我們的發現的那些成分P1，N1，P300，N400等等。有些事跟注意有關的，有些是跟情緒有關的，有些事和語言相關的等等。第二個就是都會說到的高時間解析度，我覺得一個好的ERP研究就是把這個高時間解析度發揮到了極致，具體來說，現在經常有一種思路是，行為上有結果，那我們再做一個ERP或者fMRI的生理證據，我個人覺得這是一種錯誤的方式，ERP的時間解析度能夠幫我們去探索一些心理認知的時間過程，而這些時間過程在反應時上沒法做到，經常看到一些早晚期加工差異的ERP研究，我會覺得這是好研究。上面說的這種思路是把ERP成分作為一個指標去研究我們某些心理過程的變化。當然還有專門研究ERP成分，去找各種各樣的變數對某些成分的調節。推薦書的已經有很多了，並且都很好，我再推薦一本

這本書可以看作是所有ERP成分的一個綜述，能夠幫你快速相對全面了解某個成分。

總結一下，我認為的只是結構是1.了解原理基礎（做實驗吧）2.積累ERP成分以及相應的實驗範式3.從兩個方向把握ERP研究，儘可能利用它的優勢。4.掌握數據分析（EEGLAB）

共同學習。