ERP脑电数采集分析操作过程
神经电生理学--erp技术原理
4、单耳参考：目前较好的方法是以一只乳突/耳垂为参考进行记录，然后 再转换为双乳突/耳垂为参考之值。该法既具有上述双耳参考之基本优点， 又避免了物理连接造成的电位分布失真，故成为目前常用的方法。建议统 一采用左乳突作为参考电极记录。由于两只参考电极在原帽子内已连在一 起，故此时要将另一只参考电极应该闲置。将一枚有效电极改连在右乳突 上，可取一只无用的电极（例如耷拉在帽子外的未用电极或HEOG电极等 ）贴在右乳突上，使成单极导联。记录后，各有效电极的ERP值皆减右乳 突ERP值之半，即得两乳突连线作参考之ERP值，因为两乳突连线作参考 实为各点皆减其均值，现其均值即是左乳突ERP值加右乳突ERP值之半。
（七）排除伪迹与校正伪迹：CNT文件。例如 EOG。 （1）排除EOG的基本原理：
（2）易犯的错误：
采用新的PCA、ICA方法进行EOG rejection，甚至电极帽没有EOG双极导联， 只能用PCA方法排除EOG（厂家问题）
四、导联方法
（二）单极导联与双极导联 （三）多导与定位
1、头颅形状、大小差异的解决。 2、偶极子溯源。
为了增大放大倍数Ad，应调节脑电基线接近零，以便进一步充分放大 脑电信号,又不致超出±5伏的采样范围。
例如,有5μV的脑电信号. 若基线为15μV, 则处于20μV的位置，放大后不得超过5V，则最多只能放大 5V/ 20μV =250,000倍 因为20μV×250,000=5V，已达极限值. 若基线为0μV, 则处于5μV的位置 最多可放大5V/ 5μV = 1,000,000倍 因为5μV×1,000,000=5V，才达极限值. 调节脑电基线接近零可防止不必要的失真。例如脑电50μV，基线200 μV，共250μV，放大30000倍后脑电成为7.5V，溢出的2.5V被削顶失真。若 基线为0，则50μV放大30000倍为1.5V，正常。
脑电采集步骤整理 (1)
诱发脑电采集步骤1 设备连接插上加密狗到采集电脑USB口；用导线将放大器连到电脑USB口；用导线将产生刺激信号的电脑与采集脑电信号的电脑相连.2 参数设置(EEG采集）①通过File /load setup/ 菜单load 设置例程。
②通过Eidt/Overall Parameters/Amplifiers进行放大器参数设置。
③通过Eidt/Overall Parameters/Triggers进行刺激产生模式设置.④通过Eidt/Channel Assignment Table 进行采集通道设置.⑤通过Eidt/Channel Layout 进行采集信号显示方式设置。
⑥通过Eidt/NuAmps Setup 进行参考电极设置。
3 受试者准备做好受试者脑电信号采集准备,主要包括配带脑电帽，给所选择电极打导电膏.通过File /Acquisition/Impedance观察采集电极处接触电阻是否符合要求。
4 EEG采集点击信号采集界面的开始采集按钮，进入EEG采集状态；点击刺激信号产生界面的启动按键，给出诱发信号；记录受试者的诱发脑电。
在edit 下选择channel assignment table ，以13导为例,设置相应点,参考讲座视频。
3：打开scan 4。
3 ，edit 下选择overall parameters，进入如下界面，以13导为例,参考下图设置各参数：4：进入edit 下channel layout 设置显示眼电方法。
点击channel layout,会出现signal window order图标，点击这个图标，进入下图界面,在右边框图中，点击VEOU VEOL,眼电即被加入左边显示，这样波形就会在采集时显示出来。
5：进入edit 下nuamps setup 设置参考。
在下图右面选择（A!+A2)/2代表以A1，A2为参考。
6：注入导电膏。
把左右耳朵后突起用磨擦膏擦后，把参考A1，A2分别注入导电膏贴在左右耳朵后突起位置。
ERP数据离线分析
ERP数据离线分析一、行为数据融合1．打开行为数据2．arrange column选出要分析的变量3．导出行为数据，存成DAT文件“编号-m”。
二、转换参考电极1．打开脑电数据cnt 文件2．Launch Montage Editor3．64电极都打圈4．选中M25．在M2列都减0.5，除了M1、M2、VEO、HEO保持原值不变，（M1=VEO=HEO=0，M2=1）。
存为“ref-m1m2”6．Transforms→Linear Derivation，导入“ref-m1m2”，输出为“编号-r”的文件。
三、脑电预览先进行一次脑电预览，去除大的伪迹。
1．Mark a block2．选中大的伪迹区域，选择Reject Block四、去眼电1．Transforms→Ocular artifact reduction2．Trigger：把鼠标移到眼电波幅最大处，看右列的最后一行数字。
如果是正数的话，Trigger就选Positive；如果是负数的话，Trigger就选Negative。
3．Blink values：Channel里选择VEO；4．Output：选择LDR+CNT；5．Review：Maxima 和Blinks的勾都去掉6．等待一会儿，等去完脑电后，把文件存为“编号-r-o”五、脑电再预览再仔细预览一遍脑电，看是否平整。
不平整的要Block掉。
方法如三。
再预览完之后，要Update Changes六、分段1．Epoch file2．Interval随实验要求的变化而变化；3．点Output 后面的，导出文件名为“编号-e”。
七、 基线校正1． Transforms →Baseline correct2． Baseline Interval 随实验要求的变化而变化； 3． 点Output 后面的，导出文件名为“编号-e-b ”。
八、去除伪迹1．Transforms→Artifact rejection2．Criteria是随实验要求的变化而变化；3．Channel选择Specified，点Select；4．先选择Select All，再双击VEO和HEO不分析；九、叠加1．Transforms→Average2．点Sorting Criteria3．选择Type，后面的内容根据实验编程填入各实验条件代码；4．Output为“编号-实验条件代码”，每种实验条件都要叠加，并分别生存相应文件。
ERP
E-Prime简介
E-Prime是实现心理实验计算机化的一 个可视化编程语言平台，是一个涵盖实验 生成到毫秒精度的数据收集分析的应用软 件套装。 功能：实验设计、生成、运行、收集数 据、编辑和预处理分析数据
39
Eprime的优点
E-Prime能呈现的刺激可以是文本、图像和声音（可以同时呈现
三者的任意组合）
Sutton等首先报告P300 （ Science , 1965 ）
23
Oddball范式
在发现P300时使用了一个称为Oddball的经 典ERP实验范式。Oddball实验范式的要点是， 对同一感觉通道施加两种刺激，一种刺激出现 概率很大，如85%，另一种刺激出现的概率很 小，如15%。 两种刺激以随机顺序出现，这样，对于被试来 说，小概率刺激的出现具有偶然性，因为它很 少才出现一次，感觉有点怪（Odd）。但实验 任务却要求被试关注小概率刺激，只要小概率 刺激一出现就尽快做出反应。可见这里的靶刺 激是小概率刺激。
实验设计前几个句子都是正常的，最后一个句 子的最后一个单词是明显畸义的。实验观察到在这 个畸义词出现之后400ms左右出现了一个新的负成 分，这就是N400。
35
语义畸异程度越 大N400越大：
THE PIZZA WAS TOO HOT TO …
目前一般认为N400与长时记忆的语义信息 的提取有关。但进一步研究发现，与P300相 似，N400也有许多子成分，分别与不同的认 知过程相关，有彼此不同的脑内源。而且也 发现N400不仅与语言加工有关，面孔、图画 等非语言刺激也能诱发N400。
另外，P300也普遍存在于哺乳动物中，如老鼠、 猫、猴等，这说明P300可能代表着神经系统的某 种基本活动。 近年来精确脑定位手段，如fMRI，发现P300的 脑内源不只一个，因而P300不是一个单纯的成分， 与多种认知加工有关。现在，P300的概念发生了 变化，许多潜伏期很不相同的波形也称为P300， 这 样 就 成 了 一 个 家 族 ， 称 为 晚 正 复 合 体 （ late positive complex）。
脑认知科学的ERP基本原理及应用
脑认知科学的ERP基本原理及应用什么是脑认知科学？脑认知科学是研究人类思维过程和大脑活动的领域。
它涉及到认知心理学、神经科学、计算机科学等多个学科领域的交叉研究。
脑认知科学通过实验和理论模型的研究，以及神经影像技术等脑成像技术的应用，来探索人类思维和大脑活动的基本原理。
什么是ERP？ERP (Event-Related Potentials) 是一种通过记录大脑神经活动的电信号来研究认知过程的方法。
它是一种非侵入性的、实时监测大脑活动的技术。
ERP的基本原理ERP技术是通过记录大脑对特定刺激的电信号响应来研究认知过程。
下面是ERP的基本原理：1.刺激呈现：在实验中，研究者会用不同类型的刺激物（如图片、文字等）来呈现给被试者。
这些刺激物会引起大脑神经元的反应。
2.电信号采集：被试者的头皮上安装电极阵列来记录大脑神经活动。
这些电极会记录大脑神经元的电信号，即ERP。
3.信号处理：记录的电信号会进行预处理和分析，以提取与特定刺激呈现相关的ERP。
4.数据分析：通过对预处理的ERP数据进行统计分析，研究者可以推断出被试者在不同刺激条件下的大脑活动差异。
这些差异可以揭示认知过程中的基本原理。
ERP的应用领域ERP技术在认知科学研究中有着广泛的应用。
以下是一些常见的应用领域：1. 认知心理学•研究者可以使用ERP技术来研究注意力、记忆、语言、情绪等认知过程的基本机制。
•通过测量不同任务条件下的ERP波形，可以揭示出认知加工的时间序列和不同认知过程之间的关系。
2. 神经发育和老化•ERP技术可以帮助研究者了解儿童和老年人在认知功能方面的差异。
•通过比较儿童和成年人、年轻人和老年人的ERP数据，可以发现年龄对认知功能的影响。
3. 精神疾病•ERP在精神疾病研究中也有重要应用。
通过测量患有精神疾病的患者和健康对照组的ERP波形差异，可以揭示出精神疾病的生理机制。
4. 脑机接口•ERP技术在脑机接口研究中也有广泛应用。
ERPs脑电实验步骤及事项
1.介绍设备：Neuroscan 64导的脑电设备，由电源、控制器、头盒也就是放大器、采集电脑和刺激呈现电脑。
2.这套设备的原理是通过放大器，采集人脑的特定电生理信号，来研究人脑认知的过程。
3.首先要开电源（下面有power字样）——控制盒（下面有system字样），打开设备之后，再打开电脑。
4.接下来，我给同学们介绍一下实验所需要的耗材：导电膏——帮助我们降低阻抗；磨砂膏——去角质，也是用来帮主降低阻抗的；棉签——用来涂抹磨砂膏；平头针管——用来打导电膏；绷带——帮助电极帽与头部更好地贴合；胶带——帮助我们固定眼电和乳突的电极；电极帽——待会要用到的64导电极帽5.接下来我们开始吧：在给被试戴电极帽之前需要先抽导电膏，抽的时候针管内尽量不要有气泡。
我们使用的是平头针管，不会对被试有伤害，大家可以看一下，最好在实验之前也给被试看一下。
接下来我们准备胶带，最少是12条胶带，我们的水平眼电+垂直眼电+双侧乳突正好是6个。
下面我们要做的是给被试戴电极帽，我们的电极帽采用的是10-20系统，10-20系统有两条标准线，分别是矢状线和冠状线。
矢状线是指从鼻根骨到枕骨突隆的这根线，冠状线是指两个外耳道的连线，矢状线和冠状线的交点我们认为是头上的正中心，也就是Cz电极的点，所以Cz点被当做校准电极帽有没有戴好的基准点。
我们在佩戴电极帽的时候，就要先固定Cz电极，之后平铺电极帽。
戴好电极帽之后，我们要做的是贴眼电，在贴眼电之前，我们要用到磨砂膏去角质。
建议去一个地方的角质，贴一个地方的眼电，这样可以保证我们准确的找到在哪里去了角质。
水平眼电在眉毛下方两指，离外眼角大概1cm的位置。
导电膏稍微突出电极。
下面我们来贴耳后的乳突，乳突的位置是耳后最为突出的一块。
相同的，也要去一下角质。
接下来，同样的，贴一下对侧，请一位同学来试一下。
接下来是垂直眼电，垂直眼电的定位是眉毛中心偏上0.5cm到1cm处。
另外需要注意的是，在具体贴的时候绝对不能影响被试的视线，这时候我们可以用另一条胶带固定住电极线。
事件相关电位erp的提取方法
事件相关电位erp的提取方法事件相关电位ERP是一种通过脑电图（EEG）记录和分析的电生理信号，用于研究人类大脑在对特定刺激或任务的反应。
提取ERP的方法是通过对EEG信号进行预处理、分析和解释，以获取与特定事件相关的脑电响应。
对于提取ERP的方法，一般有以下几个步骤。
首先是预处理，包括对EEG信号进行滤波、修正伪迹、去除噪音等，以确保所提取的ERP信号质量。
接下来是事件标记，即根据实验设计中的刺激事件，在EEG信号中标记出特定事件的发生时间点。
然后是将EEG信号按照事件标记进行切割，形成以事件为单位的小片段。
接着，对每个事件片段进行平均处理，以增强事件相关的脑电响应。
最后，通过统计分析和解释，提取出与特定事件相关的ERP波形或特征。
在ERP提取过程中，需要注意一些关键问题。
首先是事件标记的准确性和一致性，确保标记的事件与实际刺激事件相匹配。
其次是对ERP波形的选择和分析，可以根据实验目的选择不同的ERP成分进行分析，如P300、N400等。
此外，还需要考虑到个体差异和群体效应，以及对于不同任务和刺激的ERP波形差异。
除了基本的ERP提取方法，还可以结合其他技术和方法进行进一步分析和解释。
例如，可以使用时频分析方法，如小波变换，来研究ERP信号在时间和频率上的动态变化。
另外，还可以通过源定位技术，如逆问题求解，来推测ERP波形的激活区域和神经机制。
ERP的提取方法是一个复杂的过程，需要预处理、事件标记、切割、平均和统计分析等步骤。
在实际应用中，需要根据实验设计和研究目的选择合适的方法和技术，以获得准确可靠的ERP结果。
这些方法的应用可以帮助我们更好地理解和解释人类大脑对特定刺激或任务的反应，对于认知神经科学和临床应用具有重要的意义。
ERP经典实验设计与数据分析
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
SmallMedianLarge
A. Study Phase(14 faces, SOA 3s, duration 1s)
B. Test Phase (28 faces, repeated 50%, SOA 3.2s, duration 1s)
理
张
理
舒
Time
Learning Stage
TestStage
Old
New
靶刺激在下视野
对侧的背侧枕区、18/19区
（Martinez …Hillyard, 1999，2001）
刺激为白色直立的T（占86％）和倒置的T（靶刺激14％ ），被9个十字所包围，并叠加在灰色的棋盘格上以等概率随机出现在左侧视野（LVF）或右侧视野（RVF）。任务是持续注视中央箭头并按键报告箭头所指注意侧的靶刺激，并忽视注意侧对面的刺激物。
300
500
700
-5
-10
-15
5
10
15
20
25
FCz
-100
100
300
500
700
-5
-10
-15
5
10
15
20
25
ms
µV
290 ms
300 ms
欺骗组
简单反应组
二、刺激序列的问题
刺激呈现时间刺激间隔消除重叠成分
1 刺激呈现时间
① 刺激呈现时间长度与任务难度成反比② 当呈现时间短到一定程度，例如视觉刺激在40ms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③ 撤反应 即刺激物消失也能导致ERP波形的微小改变。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
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
脑电数据采集
1．双击桌面“”图标，进入到记录软件界面。
2．根据实际采用的电极帽，如32导的电极帽或64导的电极帽，在“File”的下拉菜单中的“Open workspace…”打开相应的文件“32CAP.rwksp”或“64CAP.rwksp”。
3．给被试带上电极帽，点击“”，检测电极阻抗值。
做脑电事件相关电位要求每个电极阻抗值在5K欧姆以下。
4．阻抗值通过后，点击“”图标，开始监控脑电图，显示波形。
5．点击“”图标，保存数据。
6．实验结束后，点击“”图标，停止数据保存。
7．点击“”图标，关闭波形显示窗口，数据记录完毕。
脑电事件相关电位（ERP）分析
1双击桌桌“”图标，进入分析软件界面。
2在“File”的下拉菜单中，点击“New”选项，在弹出的对话框中设置数据路径：
Raw Files：原始记录数据存储路径，
History Files：随后操作过程存储路径，
Export Files：数据输出后的存储路径。
确定后，保存为一个文件名，下次要调用此数据时，直接在“File”的下拉菜单中点击“Open”打开所保存的文件即可。
原始记录的数据将在左边窗口显示。
3双击左边窗口书本样下面的“Raw Data”显示原始数据波形。
4随后可根据以下步骤分析得到脑电事件相关电位波形
A.变更参考电极New Reference ：现在的电极帽都是以FCz做为参考电极，而实际
分析ERP波形时，大部分都是根据A1A2做为参考电极（BP的电极帽TP9相当
A1，TP10相当A2），所以根据实际要求进行更换参考电极。
B.眼电纠正Ocular Correction ：将眨眼或眼动带来的肌电影响进行纠正。
C.伪迹去除Raw Data Inspection ：去除由于设备或被试动作带来的伪差信号。
D.滤波Filters：根据所要分析的信号频率，适当设定波形带宽，滤除不必要的信号。
E.分段Segmentation ：根据标志将要进行叠加平均的脑电信号提取出来。
F.基线校正Baseline Correction
G.叠加平均Average
5变更参考电极：在“Transformations”下拉菜单“Channel Preprocessing”中的选择“New Referece”，按以下弹出窗口操作：
最后点击完成。
6眼电纠正：在“Transformations”下拉菜单中的选择“Ocular Correction”，按以下弹出
窗口操作：
点击“OK”完成。
7伪迹去除：在“Transformations”下拉菜单中的选择“Raw Data Inspection”，按以下弹出窗口操作：
Manual Inspection：人工伪迹去除，
Semiautomatic Inspection：半自动伪迹去除
Automatic Inspection：全自动伪迹去除
在“Channels”一栏中，除了两导眼电信号外，应将其余的脑电信号导联全部选择上。
在“Criteria”一栏中，设定半自动、自动分析的检测标准。
“Gradient(x)”为两个采样点的梯度变化值；“Max-Min(x)”为波形变化最大绝对值；“Amplitude”为波形变化刻度值；“Low Activity(x)”为波形最小变化值。
8滤波：在“Transformations”下拉菜单选择“Filters”，在弹出的窗口中操作：
Low Cutoff：设置低切滤波值，其中Frequency［Hz］为频率，Time Constant［s］为时间常数，两个参数只要设置其中一个即可，它们可根据F＝1/(2πT)互相转换。
High Cutoff：设置高切滤波值。
Notch：设置交流电滤波，根据所采集数据时的交流电压所定，如美国为110V，选择60Hz，而中国为220V，选择50Hz。
Enable Individual Channel Filters：选择后可对每一通道单独设置带宽值。
9分段：在“Transformations”下拉菜单“Segment Analysis Functions”中的选择“Segmentation”，按以下弹出窗口操作：
最后点击“Finish ”完成。
10 基线校正： 在“Transformations ”下拉菜单“Segment Analysis Functions ”中的选择
“Baseline Correction ”，按以下弹出窗口操作：
11叠加平均：在“Transformations”下拉菜单“Segment Analysis Functions”中的选择“Average”，按以下弹出窗口操作：。