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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.
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场景情境与面孔表情图片诱发ERP的早中期成分差异性研究
有关情绪的大脑皮层加工机制研究具有重要科学意义与应用价值.为探讨皮层对场景情境与面孔表情诱发情绪的不同加工机制,采用常见的图片视觉刺激诱发方式,组织了16名青年学生(7男9女,平均年龄27±3)参与情绪诱发实验;记录了被试观看场景情境和面孔表情两类图片(各分积极、消极和中性3种)、进行情绪体验与判别时的脑电信号;对比了不同情绪图片刺激下枕叶事件相关电位(ERP)早中期成分的幅值以及各个脑区的激活情况,并应用幅值均方根(RMS)做了全脑ERP幅值对比分析.结果显示面孔图片刺激下的N1(170 ms)幅值大于场景图片(P =0.031),P2 (250 ms)幅值小于场景图片(P=0.010),分别体现了面孔加工的特异性和复杂场景的再加工机制;在场景图片刺激下,具有优先加工特点的消极情绪能够比积极和中性情绪诱发出更明显的N1成分(P=0.019),而积极(P=0.008)和消极(P =0.008)情绪均能在P2时刻获得比中性情绪更多的再加工;此外,全脑ERP幅值对比显示图片刺激的激活区主要为枕叶,而负责情绪调控的额叶在N1和P2时刻被明显激活.上述ERP早中期成分的幅值差异充分说明场景情境图片与面孔表情图片诱发情绪时大脑皮层的加工机制具有一定的差异性,值得深入研究.
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基于非任务相关ERP技术的飞行员脑力负荷评价方法
为研究不同飞行脑力负荷水平对被试脑功能的影响,在飞行模拟任务中,要求被试对平视显示器(HUD)仿真模型上所呈现的目标信息状态进行监视,发现异常信息后按指定键进行消除.实验通过设定所需监视的目标信息数量及刷新频率,以控制被试的脑力负荷水平.在进行飞行模拟任务的同时,对被试双耳输入oddball模式下的听觉刺激,要求被试忽略该声音刺激.记录和分析不同脑力负荷下的听觉失匹配负波(MMN).结果表明,在额中央区,与低脑力负荷相比,高脑力负荷下的MMN平均波幅增强,且与被试对异常信息的正确探测率成正相关.研究表明,听觉MMN对飞行脑力负荷具有较好敏感性,可为复杂飞行任务的脑力负荷评价提供一定的客观依据.
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平面运动与深度运动差异的直接证据——ERP研究
平面运动(MIP)与深度运动(MID)是自然界两种基本的运动形式,但关于人类大脑对它们的感知机制上的差异,目前还不清楚.本研究采用一种比较接近人视觉经验的实验范式,采集了这两种运动情况下的128导脑电数据,对其ERP数据进行了较详细的时-空分析,结果显示MIP与MID在激活脑区、时间过程等方面均表现出了一定的差异,同时运动方向也对运动感知具有显著的影响.同时还发现MIP与MID的感知都是多脑区信息整合的结果.
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颜色辨识状态下ERP时频特征与认知能力的相关性研究
研究不同程度认知能力人群的事件相关电位(ERP)的特征,从中提取出能有效识别血管性痴呆(VD)的电生理指标.选择正常青年组、VD组以及与VD同一年龄段的正常老年组作为被试人群,采用视觉通道诱发的oddball实验模式,对ERP信号运用平滑伪魏格纳分布(SPWVD)进行时频分析.通过不同被试人群的群延迟(GD)和瞬时频率(IF)的对比发现,大脑额、中央和顶区ERP信号的群延迟可反映3组不同被试之间认知能力的差异,为VD患者的早期诊断识别提供一个新的途径.
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单个汉字结尾笔画事件相关电位N400的研究
目的 通过分别研究单个简单汉字结尾笔画匹配与非匹配以及单个复杂汉字结尾笔画联想正确与联想错误事件相关电位N400的变化,探讨正常人单个汉字结尾笔画事件相关电位N400的特征.方法 对10名23岁～26岁右利手健康受试者,分别进行单个简单汉字结尾笔画匹配与非匹配的ERP实验,以及单个复杂汉字联想正确与联想错误的ERP实验.结果 无论是单个简单汉字结尾笔画非匹配时还是单个复杂汉字联想错误时均可以诱发出波形较宽大而且走向明显向负的N400,其波幅均在中央顶部偏高,但两实验的诱发电位也有明显的差别.结论 单个简单汉字结尾笔画匹配与非匹配的N400以及单个复杂汉字结尾笔画联想正确与联想错误的N400与字词认知中的语义密切相关,而且作为象形文字的汉字与作为拼音文字的西文在认知过程中存在差异.
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深度运动认知的脑电研究——速度因素的影响
对深度运动过程的研究是视运动知觉研究中非常重要的课题.本研究采用一种接近人真实视觉经验的实验范式,通过改变逼近物体的速度参数,采集正常人在直接深度运动过程中的128道脑电数据.通过主成分分析,发现速度对N220、P140和P300成分有显著的影响,然后应用归一化小模解研究有关主要成分的皮层电流源密度图,得到深度运动激活的主要脑区及其时空动力学响应.综合这些时-空信息,本研究提出:人类对持续的深度运动过程的感知很可能是在额区的持续调控下多脑区间相互协同作用的结果.
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听觉时间感知的事件相关电位P250的发现
探讨大脑对时间信息的处理过程,考察了大脑在由声音标记的时间间隔长短感知过程中的事件相关电位变化,从电生理角度揭示出大脑对时间这一信息的处理过程.实验包括无任务和间隔长短辨识任务,间隔长短辨识任务要求受试者在两种时间间隔(四个声音信号)结束后进行长短判断.结果 发现无任务状态下各声音信号诱发的听觉诱发电位与正常的听觉诱发电位无显著性差异.而间隔长短辨识任务的结果表明,时间间隔判别任务中待判别间隔(第二个间隔)较给定间隔(第一个间隔)短时,在两间隔结束时即第四个声音信号的诱发电位与无任务实验的结果出现显著变化,在200ms～300ms左右诱发出一个明显的正峰,称其为P250(因峰值出现在250ms左右),同时,此声音诱发的P2显著被抑制,甚至消失;但是待判别间隔较给定间隔长时,则无显著性差异,原因在于在较长的第四个声音信号结束之前大脑已经判断完毕并作出了决策,从而无法诱发出P250.提示大脑对时间信息的比较判断引发了一个新的电位P250.
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情绪影响工作记忆的研究现状与发展动向
情绪对知觉、注意、记忆和决策等认知功能起着重要的作用.工作记忆是对信息进行暂时加工和贮存的容量有限记忆系统,在知觉、记忆与人类认知行为之间搭起信息交流的平台.现有研究证明,情绪状态会影响正常人的工作记忆,而情绪障碍性疾病患者的工作记忆易受负性情绪影响而受到损伤,所以情绪与工作记忆的关系,特别是情绪对工作记忆的影响一直是认知心理学、认知神经科学的研究热点.研究情绪如何影响工作记忆,从情绪与工作记忆基本概念入手,分别综述其相关生理机制、经典理论、常用实验范式和已有研究成果,后讨论其存在问题并预测其发展动向.
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脑纹识别研究综述
个人身份识别在当今互联网信息时代有着重要的意义,而传统的身份识别方式在安全上无法得到充分保证.脑电信号作为一种新型的生物特征,在不可窃取、不可伪造、必须活体检测等方面具有独特的优势,能为身份识别提供更安全的生物识别方法.因此,脑纹识别有着广阔的研究前景和应用价值.回顾近年来基于脑电信号的身份识别技术,详细阐述基于静息电位、视觉诱发电位(VEP)、运动想像、事件相关电位(ERP)在脑纹识别过程中的基本原理与方法,并分析各自的优势和局限性;后就脑纹识别研究现状进行论述,并对其研究前景进行展望.
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视觉ERP脑机接口中实验范式的研究进展
脑机接口是一种通过建立人脑与周围环境之间的连接通路来实现人脑对外部设备直接控制的技术.实验范式是获取脑机接口所用特征的技术手段,是脑机接口研究的一个重要方面.视觉事件相关电位(ERP)脑机接口技术利用了基于视觉刺激的实验范式中所诱发的ERP信号的特征,是当前脑机接口研究的一个主要分支.近年来,与视觉ERP脑机接口的实验范式有关的研究成果大量涌现,使脑机接口性能得到显著提高.目前,除在范式参数、刺激呈现样式、刺激类型等传统要素方面开展的深入研究外,对于语言模型以及混合脑机接口的研究也日渐增多.总结和回顾近年来视觉ERP脑机接口中实验范式的研究状况,并进一步探讨其中存在的问题与面临的挑战,以及未来可能的研究方向.
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中英双语者脑功能的研究方法
中英双语者脑功能的研究方法涉及到心理学、电生理和现代影像学技术等多种研究手段.研究中英双语者脑功能对于探索双语的神经基础,对指导外语教学与学习,以及治疗各种语言功能障碍均有重大意义.文中针对中英双语者脑功能研究手段与评估方法进行了分析总结,比较了各种方法的优缺点,并对该领域的发展趋势进行了展望.
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单次事件相关电位聚类分析
本文用模糊神经网络对单次事件相关电位(single event-related potentials, sERP(P300))进行聚类分析,并提出应用奇异值分解确定佳聚类数的通用新方法,结果显示它们构成了提取和压缩sERP动态信息的有效方法.
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结合小波分解和径向基神经网络进行事件相关电位的单次提取
从单次实验记录中提取事件相关电位,无论在临床诊断上还是在大脑高级功能的研究中都起着重要的作用.介绍了一种将小波多分辨率分解和重建与径向基神经网络结合起来进行事件相关电位单次提取的方法.它基于事件相关电位主要是低频信号的事实,发挥径向基神经网络对连续函数的逼近能力,从信号的小波分解系数中提取出与低频响应相关的成分,构造了一种新的时频域滤波的方法,实验表明本方法较好地从单次记录中提取出了事件相关电位.
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大学生情绪标签与性别标签加工时程差异的事件相关电位研究
目的:比较大学生情绪标签与性别标签的加工差异,探讨情绪标签的时程.方法:选取17名在校大学生,进行情绪标签任务和性别标签任务,分别记录选择正确的情绪标签词和性别标签词的正确率与反应时.同时收集脑电数据进行事件相关电位参数分析,包括P1、早期负后波(EPN)和晚正波(LPP)三个脑电成分.其中,LPP由于时间窗口跨度宽,以50ms为间隔,分为7段(450～500 ms、500～550ms、550～600 ms、600～650ms、650 ～ 700 ms、700～750ms、750～ 800 ms).结果:情绪标签反应时长于性别标签[(1095.6±218.1)msvs.(1007.6±219.3) ms,P＜0.01],但两者的正确率差异无统计学意义[(92.1±5.8)％vs.(91.5±4.6)％,P＞0.05].情绪标签仅在550～600 ms的时间窗口内,LPP波幅大于性别标签[(5.9±3.2)μv vs.(4.8±2.8) μ.v,P＜0.05].其他脑电成分及其他时间窗口内的LPP,情绪标签与性别标签的波幅差异均无统计学意义(均P＞0.05).结论:本研究提示,与性别标签相比,情绪标签可能在某一时间段内存在情绪的符号加工过程,从而导致LPP波幅先上升,而标签情绪之后,又使LPP波幅下降,形成内在的情绪调节过程.
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高情绪智力大学生对情绪效价强度的情绪激发效应
目的:研究高情绪智力大学生在面对情绪刺激时的情绪激发特点.方法:根据情绪智力评估问卷(EIAQ)得分选取高、低情绪智力大学生各17名,采用Brain Products公司64导脑电系统记录被试对高负性(HN)、低负性(LN)、中性(Ne)、低正性(LP)、高正性(HP)5种情绪效价强度图片刺激诱发的事件相关电位(ERP),事后被试对情绪图片进行认知评定.结果:高情绪智力组对5种情绪效价强度图片归类时的反应时均快于低情绪智力组(Ps ＜0.01).在情绪图片出现的310ms后,高情绪智力组对所有情绪效价强度图片的波幅更往正波方向偏移(P3和N3);材料的正性程度越高,诱发的ERP波幅越正性(P2、N2、P3、N3).结论:大学生的情绪智力水平体现在与情绪刺激有关的事件相关电位上,高情绪智力大学生比低情绪智力大学生投入的资源更多.对情绪激发的生理差异可能是情绪调节能力的基础.
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长效纳曲酮缓释剂对阿片类药物依赖者图片再认能力的影响
目的:探索用长效纳曲酮缓释剂(Long-term sustained release naltrexone,LSRNTX)治疗阿片类药物依赖者半年后对其图片记忆能力的影响.方法:本研究设计为对比观察.用长效纳曲酮缓释剂治疗6个月以上的阿片依赖综合征患者35人为实验组,设置三个对照组,即戒毒时间相同但不用药物治疗的强制戒毒组(n=26)、未戒毒的阿片依赖对照组(n=27)和正常对照组(n=22).现场采集记录所有被试对随机序列呈现的新旧图片进行再认时产生的脑电ERP(Event Related Potential)波形.结果:(1)图片记忆的反应时四组间差异有统计学意义(F=19.030,P＜0.001),两两比较显示正常对照组的图片记忆反应时短[(1035.3±89.2)ms],LSRNTX治疗组的反应时短于强制戒毒组和阿片依赖对照组[(1128.5±90.2)msvs.(1240.0±87.3)ms,(1380.1±132.9)ms].图片的记忆正确率四组间差异有统计学意义(96.27%,92.97%,90.04%,89.93%;P＜0.001).(2)图片记忆的P200潜伏期四组间差异有统计学意义(F=9.247,P＜0.001),两两比较显示正常对照组[(176.0±20.5)ms,]、LSRNTX治疗组[(180.7±21.4)ms]的P200潜伏期均短于强制戒毒组[(201.4±22.3)ms]和阿片依赖对照组[(206.6±33.3)ms](均P＜0.001).(3)Fz点P200波幅四组差异有统计学意义(F=6.666,P＜0.001),LSRNTX治疗后波幅显著提高到6.35μV.结论:LSRNTX治疗后的阿片类药物依赖患者的脑电ERP波形有所恢复,患者的图片记忆能力也同样提高.
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儿童事件相关电位N270-头皮电位分布特点及与成人的比较
目的:比较儿童与成人脑内冲突事件相关电位N270及头皮电位分布的特点,探讨冲突监测系统的发育过程.方法:20名健康学龄儿童和30名健康成人自愿者为受试者,儿童和成人分别分成两个组,其中一组人判断连续出现的一对数字的颜色是否相同,不考虑数值(注意颜色组),另一组人判断连续出现的一对数字的数值是否相同,不考虑颜色(注意数值组),同时在头皮记录事件相关电位.结果:成人在刺激对发生冲突时(颜色不同和/或数值不同),无论在注意和不注意的状态下均可在第二个刺激出现后270ms左右引出事件相关电位N270,且分布在全头部;儿童只有被注意的刺激对的特征发生冲突时才能引出N270,注意颜色任务颜色冲突时,引出的N270分布在全头部,高的波幅在中央和额部,注意数值任务数值冲突时,引出的N270主要分布在左头中央和额部.结论:学龄儿童确实存在着冲突事件相关电位N270,其产生受注意的控制,其头皮电位的分布特点受所注意的刺激特征的影响,而成人N270的产生与注意无关,其头皮电位的分布与刺激特征无关.
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MMN与老年人及阿尔茨海默病的相关性研究进展
一、MMN的概念与基本性质失匹配负波(mismatch negativity, MMN)是一种内源性事件相关电位(event-related potential, ERP)成分,出现在刺激后100-200ms[1].1978年由Ntnen等[2]首先观察到,运用听觉oddball实验模式,在标准声音刺激中随机插入偏差刺激,分别在被试双耳中呈现,无论注意与否,在约250ms内偏差刺激皆比标准刺激引起更高负波,若以偏差刺激引起的ERP减去标准刺激引起的ERP,观察此差异波,则可见到在约100ms至250ms之间出现了一个明显的负波,此即MMN.
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注意状态对事件相关电位的影响研究
目的:研究不同注意状态下事件相关电位的变化特点.方法:智能正常年轻人18例,采用oddball模式,非靶刺激为80%的750Hz低频短音,靶刺激为20%的2 000Hz高频短音.利用Nicolet Pathfinder Ⅱ型诱发电位仪,记录主动分辨靶刺激时,计数/不计数状态下事件相关电位各波潜伏期和P3波幅的变化.结果:与计数靶刺激时比,在不计数时P3波幅显著降低(P<0.01),P3潜伏期及其余各波潜伏期变化无显著性意义.结论:P300波幅与注意密切相关, P3潜伏期不易受被试注意力的影响,是一个稳定的测量认知功能的指标.
