4.脑电实验设计的原理与实例

实验设计

无关变量(实验刺激因素)

Hillyard原则

例子一:赌博

遵循Hillyard:相同的物理刺激但心理条件不同

条件一:+代表赢钱,-代表输钱,0代表不输不赢

条件二:+代表赢钱,-代表输钱,0代表不确定

虽然实验物理条件都相同,但是心理条件不同

例子二:训鸟狗(N170)

N170 :是一种事件相关电位(ERP)成分,指刺激呈现后约 170 毫秒在枕-颞区记录到的负向波峰,主要反映大脑对面孔等复杂视觉刺激的结构编码加工,具有右侧半球优势。

验证是'对面孔和非面孔的N170的水平不同'还是'对面孔的熟悉程度决定N170的水平不同',为了验证后者这一猜想,设计让训狗训鸟师分别注视一组鸟狗混合面孔的图片,结果发现,训狗师对狗面孔N170水平更高,对狗面孔敏感;训鸟师对鸟面孔N170水平更高,对鸟面孔敏感,证明后者是对的

这也遵循Hillyard原则:相同的物理刺激但心理条件不同

无关因素(被试因素)

设计的特殊要求

刺激概率

oddball范式:核心思想是让被试在一连串"大概率、重复出现"的标准刺激(standard stimuli)里,偶尔、随机地插入少量"小概率、特征不同"的偏差刺激(deviant/oddball stimuli),通过比较大脑对这两类刺激的反应,研究注意、记忆更新和自动加工等机制

案例

图中ERP信号研究者主观认为被试者对自己的错误变得更敏感了,

但是这个实验中可能存在oddball错误:就是因为被试者熟悉规则后很少会出错,所以对输钱的反馈概率变小了,这反而变成了新异(偏差刺激),这种新的刺激会极大的改变ERP信号波段

锁时性(time-locking)

在ERP信号中'事件'不是指现实中的一个事件(例如赌博整个过程),而是一个事件从开始到结束可能包含好多事件

一口气读下来一段话包含相邻的连续事件,这会造成事件失真(即前一个事件刺激会残留,而这时后一个事件也开始了)

事件间隔(time interval)

眼电和动作电位

左右太远被试一个完整视野看不到,眼睛就可能左看右看导致眼电

或者左右摇头看引发动作电位

N400

一段不完整的话,当隔几秒补充组后的词,这个词根据违反语义期待的程度,会导致ERP中N400波段随违反语义期待程度增大而增大

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