ERP分类
时间：2023-02-16 阅读：5079
深度解读 |常见的脑电设备
事件相关电位（event-related potential, ERP）是一种特殊的脑诱发电位，通过有意地赋予刺激以特殊的心理意义，利用多个或多样的刺激所引起的脑的电位。提供的是关于脑的高级功能的信息，多与认知过程相关。而且在50-400ms 范围内波的时间特性在正常人中较恒定，提示其诊断及预测价值较高。
EEG/ERPs是认知神经科学经常使用的研究手段之一。采用事件相关电位技术对意识障碍患者进行评估具有以下优点：ERP是刺激事件引起的实时脑电波，在时间精度可达到微秒级。比较高的时间分辨率是ERP的主要优势，ERP也可以和行为数据，特别是反应时间（RT）很好地配合，以研究认知加工过程的规律。
听觉ERP早期成分主要包括脑干诱发电位（BAEP）、中潜伏期反应（MLR）和之后的P50、N1等。P50是在MLR之后在顶区产生的一个幅值较小但稳定的正成分，通常不受情绪和认知因素影响，峰值潜伏期在50ms左右。
通常采用配对刺激或训练-刺激范式诱发，主要用于研究中枢神经系统的感觉门控系统。实验中给予一对相同的听觉刺激（S1和S2），每个刺激之后大约50ms都会出现P50，但是S2引起的P50幅值通常显著小于S1，这就是“P50抑制”。通常用P50差异（S2/S1）来量化抑制程度，比率越大，代表S2和S1诱发的P50差异越小，感觉门控越弱；比率越小，代表S2和S1诱发的P50差异越大，感觉门控越强。这种门控机制反映了大脑对信息过载的抑制机制，可以用来评估特殊群体的感觉门控抑制能力。
N1成分是听觉刺激出现后，在80-120ms达到峰值的一种负诱发成分，一般可在全脑区记录到，但往往其波幅最大的区域是额中央区。N1受刺激物理属性的影响较大，随着声音刺激强度的增大，N1波幅增大，潜伏期缩短；随着短音频率的增高，Nl波幅会有所降低。N1对注意敏感，是早期的听觉注意成分。在听觉选择注意的ERP研究中，注意耳的标准刺激相对于非注意耳的标准刺激产生显著增强的N1，即“N1注意效应”。
失匹配负波（MMN）是指被试处于相同的标准刺激重复序列时，因偶然出现不匹配的偏差刺激时所观察到的一种负波。MMN的出现通常发生在50ms的偏差刺激之内，峰值潜伏期在100-250ms之间，它在中央区的中线位置最大。由于偏差刺激出现的概率很小，且与标准刺激差异甚小，因此在由标准刺激和偏差刺激组成的一系列刺激中，偏差刺激时标准刺激的一种变化，所以MMN被称为失匹配负波。
通常起始于刺激后40-60ms，在80-100ms达到峰值。最大幅值出现在头皮后部的中线电极位置，具有极性变化，来自V1区（初级视觉皮层），在距状裂周围。可通过上视野的刺激诱发负向C1波。C1反映初级视觉加工过程，对刺激的物理 属性敏感，如对比度、亮度、空间频率等
视觉N1包含多个子成分。子成分1在刺激后100-150ms达到峰值，位于头前部电极位置；子成分2在刺激后150-200ms达到峰值，来自顶叶皮层；子成分3在刺激后150-200ms达到峰值。N1 成分指示注意辨别过程。
顶正波（vertex positive potential，VPP）是面孔刺激与非面孔刺激的差异波，在150-200ms间达到峰值，位于中央区头皮的中线部位。N170是指在右半球外侧枕叶电极位置发现的，面孔刺激比非面孔刺激诱发更负的电位，约在170ms左右达到峰值。倒置面孔比正向面孔诱发更大的N170，称为倒置效应或面孔特异性。
N2b或称前部N2成分：异常刺激是与任务相关的，对于听觉刺激，主要在中央区位置，视觉刺激在某些情况下也会诱发N2b成分。
N2c或称后部N2成分：主要分布于头皮后部区域，由任务相关的靶刺激诱发，很像P3波形，而且不常出现的靶刺激会诱发更大的N2c成分。
N2pc或称对侧负波：出现时间与N2c成分大致相同，出现在被注意物体的对侧后部头皮，反应了注意力集中的某个方面。N2pc是与视觉空间注意分配相关的仅有1个的ERP指标。 N2pc和注意的转移无关，而是反映了注意转移完成后的空间选择 注意机制。同时，也可能反映了在靶刺激选择加工之前，任务相关的靶刺激空间特异性加工。
P300是偏差刺激后300ms左右出现的正向波。由随机出现在标准刺激中的小概率差异刺激引出，表示大脑对差异刺激的探测过程。P300起源于脑内广泛结构，如海马、颞上沟、前额叶腹外侧、顶内沟，是ERP中研究量最大，应用非常广的成分。实验研究表明，P300的脑内源不止一处，这也说明它不是一个单纯的成分，而是一个大家族，与多种认知加工有关。
P3a：额区最大，由意外而不经常的，即刺激中不可预测且出现概率较小的变化所诱发。
P3b：顶区最大，由意外而不经常的，即刺激中不可预测且出现概率较小的变化所诱发，但是该成分仅出现在这些刺激的变化与任务相关时，绝大多数研究者通常将P3b成分就用P3来指代。
错误相关负波：(ERN，error-related negativty)，由错误反应后的负反馈所诱发的。ERN通常被认为产生于前扣带回的背侧部分(dACC)，但其实ERN的形成可能包含多个神经源的贡献，它反映了反应监测系统的活动，该系统对预期和实际反应之间的冲突比较敏感，或者会产生反应依赖的情绪反应。
偏侧化准备电位(LRP，lateralized readiness potential)：一个在对侧半球比在同侧半球(相对于反应手而言)幅值更大的负波，与反应手之间具有侧向化关系，而其他成分没有，容易判断实验操作对LRP的时刻或振幅产生的影响。LRP至少有一部分产生于运动皮层
N400：负向波形，在中央和顶区电极位置的波幅最大，而且右半球的振幅比左半球稍大。但是N400主要产生于左侧颞叶，近期研究发现，左侧前额叶对N400也有贡献。典型的N400见于违反语义期待的反应。只有有意义的刺激可以诱发N400或者类似N400的活动。
P600：由违反语法规则诱发，约在300-500ms的左侧额叶负波。功能词会在左前部电极位置诱发一个叫N280的成分，而实义词没有这个成分；相反，实义词会诱发一个功能词没有的N400。
参考文献
结语
本文中我们向您介绍了ERP的常见成分诱发方式、潜伏期、峰值以及想关联的潜在的认知过程。
读完本文，希望您对脑电ERP成分有了清晰的认知。