Mmn是什么意思(神经电生理评估方法解读|脑电图(EEG)与事件相关电位(ERP))
更新时间:2022-10-09 16:17:02大量研究表明一定的心理过程与特定的脑区相联系。近年来随着脑神经科学的快速发展,脑电图(EEG)、事件相关电位(ERP)和功能磁共振成像(fMRI)等神经影像学技术在心理学的应用日益普遍,在很大程度上为大脑机制的探求提供了支持。
大脑皮层的神经元具有生物电活动,因此大脑皮层经常有持续的节律性电位改变,称为自发脑电活动。
脑电图是一种较为成熟的脑功能成像技术,从头皮上将大脑内部的自发性生物电位信息加以放大记录而获得的图形,是通过电极记录下来的脑细胞群的自发性、节律性电活动。以脑细胞电位活动的电压值为纵轴,时间为横轴,记录的电位活动——时间关系曲线就是脑电图(EEG)。
而当向个体呈现刺激会引起其心理活动的变化,同时其脑电活动也会发生相应的变化,如此诱发的电位被称为诱发电位。大脑自发电位在短时间内是无规律的随机变化,而诱发电位有其特定的波形和电位分布并且与刺激(即事件)之间具有严格的锁时关系。事件相关电位(ERP)是一种特殊的脑诱发电位,通过高灵敏度的电极和放大器来探测到这些电位,并通过波幅、潜伏期和电位的空间分布和频谱等指标提供大脑对信息的加工过程,以了解认知过程中大脑的神经电生理变化。
▶ 脑电图(EEG)
人的大脑皮层中存在着频繁的电活动,而人正是通过这些电活动来完成各种生理机能的,用单极导联或双极导联电极将这种电位随时间变化的波形提取出来并加以记录,就可以得到脑电图。
脑电图(EEG)是一种记录大脑自发电位活动变化的电生理监测方法,对大脑及神经系统疾病的协助诊断、疗效观察与评价预后有一定意义,是检查脑功能正常与否的一种重要手段。主要用于颅内器质性病变如癫痫、脑炎、脑血管疾病及颅内占位性病变等的检查。
(一)脑电图基本特征
脑电图中的周期、振幅、相位是脑电图的基本特征。
(二)脑电图分类
健康人除个体差异外,在一生不同的年龄阶段,脑电图都各有其特点,但就正常成人脑电图来讲,其波形、波幅、频率和位相等都具有一定的特点。临床上根据其频率的高低将波形分成以下四种:
β波:频率在13C/S以上,波幅约为δ波的一半,额部及中央区最明显。
α波:频率在8~ 13C/S,波幅25~75μV,以顶枕部最明显,双侧大致同步,重复节律地出现δ波称θ节律。
θ波:频率为4~7C/S,波幅20~40μV,是儿童的正常脑电活动,两侧对称,颞区多见。
δ波:频率为4C/S以下,δ节律主要在额区,是正常儿童的主要波率,单个的和非局限性的小于20μV的δ波是正常的,局灶性的δ波则为异常。δ波和β波统称为慢波。
因小儿的脑组织正在不断发育与成熟之中,因此其正常脑电图也常因年龄增长而没有明确的或严格的界限,具体内容很复杂,一般非专业人员不易掌握。
(三)脑电图影响因素
影响脑电图的主要因素有年龄、个体差异、意识状态、外界刺激、精神活动、药物影响和脑部疾病等,其中年龄和个体差异与脑生物学特点及遗传心理因素有关。外界剌激与精神活动引起的脑电波改变属于脑机能活动的一些生理性变化。药物影响和脑部疾病所产生的脑电波变化往往是病理性的,但也可以是一过性和可逆性的。
▶ 事件相关电位(ERP)
事件相关电位(ERP)是一种特殊的脑诱发电位,通过有意地赋予刺激仪特殊的心理意义,利用多个或多样的刺激所引起的脑的电位。它反映了认知过程中大脑的神经点生理的变化,也被称为认知电位。
二十世纪六十年代,Sutton提出了事件相关电位的概念,通过平均叠加技术从头颅表面记录大脑诱发电位来反映认知过程中大脑的神经电生理改变,因为事件相关电位与认知过程有密切关系,因此被认为是“窥视”心理活动的“窗口”。神经电生理技术的发展,为研究大脑认知活动过程提供了新的方法和途径。
(一)诱发电位的特征
事件相关电位(ERP)是一种特殊的脑诱发电位。诱发电位(Evoked Potentials,EPs)是指给予神经系统(从感受器到大脑皮层)特定的刺激,或使大脑对刺激(正性或负性)的信息进行加工,在该系统和脑的相应部位产生的可以检出的、与刺激有相对固定时间间隔(锁时关系)和特定位相的生物电反应。诱发电位应具备如下特征:
(二)诱发电位的分类
诱发电位的分类方法有多种,依据刺激通道分为听觉诱发电位、视觉诱发电位、体感诱发电位等;根据潜伏期长短分为早潜伏期诱发电位、中潜伏期诱发电位、晚(长)潜伏期诱发电位和慢波。
临床上实用起见,将诱发电位分为两大类:与感觉或运动功能有关的外源性刺激相关电位和与认知功能有关的内源性事件相关电位(Event-Related PotentialS,ERPs)。
内源性事件相关电位与外源性刺激相关电位有着明显的不同。ERPs是在注意的基础上,与识别、比较、判断、记忆、决断等心理活动有关,反映了认知过程的不同方面,是了解大脑认知功能活动的“窗口”。
经典的ERPs成分包括P1、Nl、P2、N2、P3(P300),其中P1、N1、P2为ERPs的外源性(生理性)成分,受刺激物理特性影响;N2、P3为ERPs的内源性(心理性)成分,不受刺激物理特性的影响,与被试的精神状态和注意力有关。现在ERPs的概念范围有扩大趋势,广义上讲,ERPs尚包括N4(N400)、失匹配负波(Mismatch NegatiVity,MMN)、伴随负反应(Contigent NegatiVe Variaeion,CNV)等。
(三)影响事件相关电位的因素
- 物理因素
刺激的概率:靶刺激概率越小,P3的波幅越高,反之,波幅减小。一般靶刺激与非靶刺激的比例为20:80;刺激的时间间隔:间隔越长,P3波幅越高;刺激的感觉通道:听、视、体感感觉通道皆可引出ERPs,但其潜伏期及波幅不尽相同。
- 心理因素
事件相关电位检测过程中一般要求被试者主动参与,因而被试者的觉醒状态、注意力是否集中皆可影响结果。另外,由于被试者只有识别靶刺激并作出反应才能诱发出ERPs成分,因此,作业难度对测试结果也有影响,难度加大时,波幅降低,潜伏期延长。
- 生理因素
年龄:不同年龄P3的波幅及潜伏期不同。潜伏期与年龄呈正相关,随年龄增加而延长,而波幅与年龄呈负相关。在儿童及青少年,波幅较高;分布:ERPs各成分有不同的头皮分布。
基于EEG测量的ERP具有无创性、高时间分辨率的特点,使其在揭示认知的时间过程方面极具优势,能锁时性的反映认知的动态过程。
在认知神经科学领域中,事件相关电位(Event Related Potentials, ERP)是认知加工评估常用的手段之一,可为检测认知功能提供较为客观的电生理指标,现已广泛应用于精神科、神经科等临床医学工作中。
随着神经电生理技术在脑科学中的应用,未来将发现更多的ERP模式,在评估神经疾病和药物治疗对认知的副作用方面具有重要的临床意义。
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