违实条件句前件小句语义表征加工机制的ERP研究

本研究采用ERP技术,通过操纵汉语违实条件句和因果条件句前件小句中语义信息与语境信息的一致性,对违实条件句前件小句语义表征加工的时间进程进行了考察。研究发现:1)在句首连词位置,“要是”比“因为”引发了更大的P3a成分和P600成分;2)在前件小句句中动词位置,语境不一致条件引发了更大的P600成分;3)在前件小句句末名词位置,在因果条件句中,语境不一致条件比一致条件诱发了更大的N400成分,而在违实条件句中该效应并未出现。结果表明,读者对汉语违实条件句前件小句中语义表征的加工分为三个阶段:首先,假设连词“要是”作为违实成分,引发了违实语境的建立;之后,读者建构并加工假设表征;最后读者建构起事实表征,并对假设表征和事实表征共同加工。本研究支持并扩展了双重表征理论。

ERP、EEG对盐酸多奈哌齐治疗血管性痴呆患者认知功能的评价

目的:探讨事件相关电位(ERP)、脑电图(EEG)对盐酸多奈哌齐治疗血管性痴呆(VD)患者的认知功能和临床疗效的评价。方法:选取86例VD患者,随机分为盐酸多奈哌齐联合银杏叶制剂治疗组(多奈哌齐组)和单用银杏叶制剂治疗组(对照组),利用ERP、EEG、简易精神状况检查表(MMSE)和社会功能活动检查量表(FAQ)观察治疗前后认知功能和临床疗效的变化,并与对照组进行比较。结果:治疗3个月和6个月后,多奈哌齐组EEG、MMSE评分较对照组有显著改善(P<0.05),治疗6个月后,多奈哌齐组ERP、FAQ评分较对照组有显著改善(P<0.05)。结论:多奈哌齐治疗VD疗效显著;ERP、EEG结合MMSE是观察VD患者认知功能及临床疗效评价的有效方法。

个体智力差异的脑电生理学基础——来自EEG和ERP的证据

智力的脑电生理学研究近年来蓬勃发展。文章分析了EEG、ERP这两种主要的电生理学技术在智力差异探究中的应用,在智力水平与大脑激活程度的负相关受到任务难度、内容以及被试性别的影响等方面的研究所取得的进展;指出了以往个体智力差异脑电生理学研究中存在的ERP智力差异研究采用的任务略显简单、难以体现智力活动的本质等问题;认为今后利用多种脑电技术结合研究个体智力差异的趋势日趋明显。

基于图表征和双重注意力机制的跨被试ERP检测

针对事件相关电位(event-related potential,ERP)在跨被试场景下检测精度不高的问题,提出了一种基于图表征和双重注意力机制的卷积循环神经网络模型。该模型采用不依赖于被试和任务的图来表征脑电信号中的空间信息,并级联卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)和长短期记忆网络(long short-term memory network,LSTM)形成CNN-LSTM基础框架,同时嵌入双重注意力机制(即选择性内核卷积和自注意力机制)以充分提取不同被试脑电信号的时空特征,从而提高跨被试场景下的ERP检测精度。在基于快速序列视觉呈现范式的大规模基准数据集上的实验结果表明,与现有的7种ERP检测方法相比,所提方法在跨被试场景下具有显著的优越性。

英语对高水平汉-英双语者汉语同译近义词加工的影响:来自ERPs的证据

本研究基于EEG/ERPs技术,通过尾词违反范式,考察中国高水平汉-英双语者汉语同译近义词加工中的英语影响。实验结果显示,在无英语诱导时,被试在尾词与句子主干搭配一致和搭配不一致条件下,理解尾词所诱发的N400波幅有显著差异,英语词汇语义知识未发生逆向迁移,但在受到英语诱导时,被试理解尾词所诱发的N400波幅没有显著差异,英语词汇语义知识发生了逆向迁移。

概念经验对乒乓球运动员动作加工的影响——一项ERP研究

目的考察在竞技运动领域,概念经验如何参与运动员的动作加工过程及其大脑加工特征。方法以言语研究中的典型脑电成分N400为指标,通过改变后期动作结果与前期动作序列是否匹配,探索不同技能水平运动员相较于无经验的普通大学生在加工乒乓球动作时是否会诱发明显的N400成分。结果①专家组和新手组运动员的反应时和正确率均显著高于对照组(P=0.002);②专家组(P=0.047)和新手组(P<0.001)在不匹配条件下相较于匹配条件均诱发了显著的类N400成分,而对照组在2类条件下诱发的类N400波幅无显著差异(P=0.846);③进一步将行为表现与脑电结果进行相关分析,发现只有专家组的反应正确率与类N400效应呈显著相关(r=0.62,P=0.001)。结论验证了运动员加工专项动作的优势,这种优势除源于动作经验的参与外,还源于概念经验的调节作用,且技能水平越高的运动员,其动作加工过程越与概念经验系统的参与相关。

生产性噪声对工作人员脑认知影响的ERP分析

为工业企业听力保护计划制定、人机工程学设计及劳动者烦恼度缓解等提供客观的生理依据,分析了生产性噪声对工作人员脑认知的影响.采集自愿者在90 d B(A)的稳态机械性噪声刺激以及安静状态下的脑电信号,建立事件相关脑电位ERP中N1(N100)波的幅值脑地形图及P2(P200)波幅值的脑地形图,对ERP信号进行时频分析.结果表明噪声刺激与静音状态相比,ERP在N1波的幅值明显减少,而在P2波幅值变化呈相反趋势明显增加.噪声刺激下被试额区导联的N1幅值显著减小,P2幅值显著增加,表明高声压级生产性噪声导致被试烦躁、注意力分散,并干扰了认知能力.

使用EEG分析水平视差对3D图像舒适性的影响

水平视差是影响3D图像舒适性的重要因素之一。采用不同等级水平视差的3D图像作为刺激信号,通过记录被试者的EEG反应信号,提取出被试者观看不同等级水平视差3D图像的ERP波形;同时记录被试观看这一系列3D图像舒适性体验的行为数据,并计算其舒适性检测率。通过EEG信号分析可见,无论在交叉或者非交叉水平视差情况下,3D图像水平视差舒适范围在45′以内;水平视差在45′-75′时,交叉视差3D图像ERP波形280 ms附近的幅值与不舒适的程度相关,非交叉视差3D图像ERP波形250 ms附近的幅值与不舒适程度相关;检测率曲线结果和主观评价结果显示：3D图像水平视差的舒适性范围在45′以内,水平视差在45′-75′时,3D图像不舒适程度随着视差的增加而增大。结果表明：EEG分析、检测率曲线和主观评价结论一致,因此,可以使用EEG分析水平视差对3D图像舒适性的影响。

EEG波形伪迹去除方法

EEG波形记录与ERP分析技术是认知科学和脑科学研究的新兴手段 ,但在实际研究和临床应用中 ,伪迹一直是困扰研究效度的重要因素。本文主要介绍了近年来兴起的回归方法、伪迹减法、主成分分析 (PCA)、独立成分分析 (ICA)、JADE分析等脑电伪迹去除技术。相对于传统方法 ,这些技术存在精度高、速度快、实用性强的优点 ,但它们都各自针对不同问题情境 ,均建立在特定假设基础上 ,所以应根据具体的研究目的和实验条件进行合理选择。通用性。

视觉听觉同时刺激模式下ERP的同步性研究

目的:研究视觉、听觉脑区在认知过程中的同步性.方法:设计了视觉、听觉同时刺激模式下的脑电实验,采用128道高密度脑电采集系统,记录了14位年龄在18～29岁之间的在校男性大学生的诱发脑电信号数据,并运用希尔伯特(Hilbert)相位同步算法对视觉、听觉区域的事件相关电位(ERP)进行同步量化.结果:在视听觉同时利用模式下,视觉脑区(枕叶)和听觉脑区(颞叶)之间的同步指数明显大于它们与其他脑区间的同步指数.结论:人在感知和认知事物时,相关的脑区间自动产生了神经活动的同步化.

基于扩展Infomax ICA的ERP少次提取方法研究

事件相关电位(eventrelatedpotential,ERP)提取是脑电研究的重点之一,目前临床上主要通过相干平均的方法来获取。由于脑电的非平稳性,使其需要大量重复刺激才能获得,对于受试者极不方便,也不利于ERP的实时检测。本文以反映大脑稀少认知事件的相关电位P30 0为例,采用扩展Infomax (extendedinformation maximization)独立分量分析(independentcomponentanalysis,ICA)算法,先滤除眼动、工频干扰,再重构脑电数据,最后经少次叠加即可得到与通常需多次相干平均结果相近的比较满意的P30 0波形。说明ICA算法在ERP的峰值和潜伏期模式识别上具有较为明显的效果,具有潜在的临床工程应用价值。

基于ERP情绪状态对工作记忆刷新功能影响研究

近年来,情绪对工作记忆的建设作用正逐步受到关注,尤其是情绪对工作记忆中央执行系统刷新功能的影响至关重要。组织16名青年受试者参与动态工作记忆任务实验,探讨积极、中性和消极三类不同情绪状态对工作记忆刷新功能的影响。实验首先采用国际情绪图片系统(IAPS)使受试者分别进入三类情绪状态,随后执行4个数字的动态工作记忆任务。结果发现,积极情绪状态下工作记忆刷新时间显著增长(积极情绪状态:(1.016±0.338)s;中性情绪状态:(0.814±0.347)s,P<0.05);刷新ERP在额中央部N2幅值显著小于中性情绪;工作记忆刷新的后期(400~1 000 ms),在频带13~30 Hz处的能量降低显著低于中性情绪。消极情绪状态下工作记忆刷新时间与中性情绪无显著差异;工作记忆刷新的早期(0~400ms),在频带0~8Hz处的能量升高显著低于中性情绪。以上结果说明积极情绪对工作记忆刷新存在干扰作用,但未发现消极情绪对工作记忆刷新的显著影响。有关情绪状态影响工作记忆刷新机制的初步研究将为提高工作记忆刷新绩效提供实验依据。

ERP数据与认知语言学

文章回顾了语言理解电生理学领域的相关研究方法与数据,同时回顾了事件相关电位在认知语言学中的应用状况,籍此简要介绍了脑电图(EEG)和事件相关脑电位(ERPs)两种实验技术;文章还概述了对语言敏感的各种ERP成分,指出了ERP研究的优势、限制和发展方向。

心理疲劳影响视觉前注意变化觉察的ERP研究

目的运用事件相关电位技术,采用Oddball范式记录视觉ERPs持续时间视觉失匹配负波,探讨心理疲劳对视觉前注意变化觉察的影响。方法将24名大学生随机分为2组,疲劳组需完成2.5 h的字母持续操作任务,对照组则在实验室内休息2.5 h,然后再完成后续测试。结果 2.5 h连续认知操作引发心理疲劳,疲劳组被试实验处理后视觉失匹配负波波幅显著下降,潜伏期延长。结论视觉失匹配负波波幅变化表明视觉前注意视觉信息自动加工以及个体偏差/变化觉察能力下降。

不安全行为决策中情绪作用机制的脑电研究

为预防不良情绪对个体行为决策的影响,避免不安全行为,从神经层面探究情绪对不安全行为决策过程及结果的作用机制。基于事件相关电位(ERPs)技术,采用“1个刺激-2种按键选择(S-K1/K2)”的试验范式,开展脑电(EEG)试验,探究正负性情绪对不安全行为决策的影响机制。结果表明:负性情绪下,个体更倾向于作出不安全行为,也更容易冲动决策。相较于正性情绪,负性情绪下P200平均波幅更小,表明负性情绪抑制个体早期对风险信息的注意力投入,干扰对风险信息的早期感知与侦测;N2平均波幅更大,表明负性情绪干扰风险信息分析过程,导致个体出现更大的认知偏差和认知冲突;晚期正成分(LPP)平均波幅更小,表明负性情绪严重干扰晚期注意力的持续投入,对风险判断过程造成更大影响。情绪通过干扰早期感知与侦测、影响风险信息分析和风险判断过程来间接影响行为决策结果。在此基础上构建基于情绪作用的安全行为决策模型,该模型能够从情绪角度调节人的不安全行为。

基于单试次脑电解码的类自举法谎言预测研究

基于脑电(Electroencephalogram,EEG)的谎言检测技术依赖于对事件相关电位(Event-related potential,ERP)的有效解码,当前主要采用手工设计特征进行脑电分析.近年来,单试次脑电分类方法取得了长足进步,其中端到端的脑电分类方法能够实现对脑电的自动特征提取和分类,但在谎言检测中缺乏研究和应用,同时存在无法在测谎场景下直接应用的问题.本研究设计基于复合反应范式(Complex trial protocol,CTP)进行自我面孔信息识别任务的实验,采集了18名被试的脑电数据.研究了不同端到端的单试次ERP分类方法在谎言检测中的应用,同时针对单试次脑电解码方法无法直接实际应用的问题,提出了一种类自举算法.算法基于数据分布假设,通过对比各类刺激图像被视为探针刺激时所训练模型的性能,来推断真正的探针刺激.实验结果表明,在基于自我面孔信息的CTP的谎言预测中,所提出的类自举法性能优于传统探针预测方法,在仅使用少量脑电数据情况下,可实现准确的谎言预测.

小波相干分析及其在听觉与震动刺激事件相关诱发脑电处理中的应用

尝试将小波相干方法应用于事件相关电位实验的脑电信号分析中。实验分为三组:听觉任务、震动任务1和震动任务2。对12个受试者的实验数据进行40 Hz左右的小波相干分析,计算了前额脑区与其他各脑区之间的相干性,发现震动任务的小波相干值大于听觉任务并有显著差异,且在不同的任务中,各脑区的小波相干值有其明显不同的分布特征,且随时间呈有规律的变化。分析体现了小波相干在短时脑电信号处理上的优势。

认数及计算事件相关电位的相关性研究

目的研究认数及计算刺激诱发事件相关电位(ERPs)的相关性。方法分别用两位阿拉伯数字和10以内加减法算术题,对26名健康大学生进行认知测试,刺激信号触发与数字化脑电图(EEG)记录同步,提取认数和计算的ERPs,分析ERPs特征及其发生源。结果认数和计算刺激均诱发波形类似但潜伏期不同的正向和负向的ERPs成分,认数ERPs的潜伏期明显短于计算ERPs;ERPs总平均图显示认数和计算ERPs电活动均在顶叶能量最高。结论计算认知过程比认数认知过程复杂,可能认数及计算的神经电生理基础不同,属两种不同加工过程。进行认数和计算数字加工任务时,主要激活的脑区在顶叶。

P300脑电信号在图像清晰度评价中的应用研究

脑电信号能够反映大脑的认知状态,建立一套基于脑电信号的图像清晰度评估模型来评估是否醉酒等特殊状态具有重要的现实意义。采集10名健康被试者对5种不同模糊等级图像的双刺激连续质量标度量表和脑电数据,结果确定大脑皮层中的中-顶区为特征脑区,并利用指数拟合函数对量表和特征脑区的P300波分别与图像模糊等级建立评价关系模型。结果还发现受试者的脑电信号在饮酒状态下没有明显的P300成分。结果表明基于P300成分的脑电信号可以用来评价图片的清晰度,并可应用于关键工作岗位从业人员的饮酒等特殊状态的监测。

海马参与工作记忆目标匹配增强及其时间过程--基于颅内脑电的研究

已有的研究结果表明,海马参与记忆的编码和提取,并且它会受到新发生事件与已存储记忆匹配或者不匹配的影响.先前的功能磁共振研究报道,在延迟匹配任务中,目标匹配增强作为一种工作记忆成分,与物体性质和位置的整合有关,能够显著地激活海马体部.但是,关于这一过程的时间信息目前尚不清楚.本研究利用特定癫痫病人在双侧海马植入的深部电极,跨被试间电极触点位置基本一致,因此具有较高的空间分辨率和时间分辨率的优势.我们发现,左侧海马体部在目标匹配增强中起着重要作用.同时,这种效应发生在探测刺激出现后600～650 ms,大约在知觉匹配增强或者P300等知觉效应后200 ms.另外,对于每一个被试,目标匹配增强的潜伏期与平均反应时成正相关.结果揭示,当工作记忆的任务与性质-位置捆绑有关时,海马参与并起重要作用.结果说明,目标匹配增强效应在知觉过程之后发生,表明了工作记忆不同成分在海马的分离.