六、事件相关电位

六、事件相关电位

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特殊的心理意义,利用多个或多样的刺激引起脑电位变化。它反映了认知过程中大脑的神经电生理的变化,也被称为认知电位,即当人们对某课题进行认知加工时,从头颅表面记录到的脑电位。

广义的ERP成分较多,其中主要有P80、N100、P200、N200、P300,乃至N400等。P300仅为其中一个成分,但因其最稳定,所受关注程度及应用最广泛,所以在狭义上代指ERP。其中,P80、N100、P200为外源性成分,N200、P300、N400为内源性成分。所谓外源性成分,是指易受刺激影响,但尚未真正参与认知的成分,相当于外周的成分。有实验为证:有人给刚刚死亡的患者做ERP,虽无P300等成分,但仍可诱发出P80、N100等成分。这足以说明此电位与外周的关系。所谓内源性成分,是指不受刺激物理特性的影响,且与认知有密切关系的成分。需要说明的是,N200虽是内源性成分,但只是对刺激的初步加工,似乎与认知功能联系不大。

(一)ERP测试方法

图示

图1-6 ERP获取原理简图(https://www.daowen.com)

ERP获取原理如图1-6所示。电极安放:通常选用5点,分别为Fz、Cz、Pz、C3、C4,每个点各安放一个记录电极,分别在5个点记录P300相关情况。实验证明,Cz和Fz产生的波幅最高,Cz点诱发出的电位最稳定。实验中,要求被检者做计数或按键反应的刺激称为靶刺激(T),不要求做出反应的刺激为非靶刺激(NT),二者随机出现并无规律。但靶刺激必须小于总刺激数的30%,否则会影响P300的潜伏期和波幅。刺激的物理性质可以是声、光、电、机械等,因此,实验的方法很多。比如听觉刺激,目前常采用高低音刺激,以高音为靶刺激,低音为非靶刺激,靶刺激出现频率为20%。先让被检者适应一下环境,听音1 min左右,而后告知当高音出现时心里默默计数,低音出现时无须计数。随着高音的出现,屏幕上会出现相应的标记,故检测人员可与被检者同时计数以验证被检者计数是否正确。通常设定刺激总共出现200次,那么靶刺激大约在40次。如果被检者的计数明显少于应有的次数,则提示被检者认知能力有减退的可能;但如果被检者的计数明显多于应有的次数,则说明实验有误,需要重新测试。又如视觉刺激,可以给出两个刺激图形,如一个苹果和一个梨,将其中一个设定为靶刺激,另一个为非靶刺激,同样可以诱发出ERP。此外,还有其他很多方法,不再一一赘述。但目前应用最广泛的是听觉刺激。

(二)ERP的临床应用

P300主要用于各种原因而致的伴有认知障碍的患者,它可以为智能障碍诊断提供神经电生理的依据。主要适用的疾病有:脑血管病和痴呆;智障者;精神病,包括精神分裂症和情感性精神病,情感性精神病又包括抑郁症和躁狂症;其他疾病,如肝性脑病早期、肝炎、肝硬化等。上述患者ERP的共同特点是P300时限延长,波幅会有不同程度的降低。

(三)ERP与常规EEG及诱发电位的区别

随着脑电位的问世及逐步发展,人们认识到大脑活动时有生物电伴生,且脑的生物电可以记录,脑电活动会因周围环境的刺激如声、光而发生改变,脑电波会因心理活动而改变,尽管还无法判定二者之间的准确关系。从信息学角度分析,EEG并不完全是绝对的“自发”电位,其也含有外来刺激,只不过无法将刺激引起的脑电生理变化的内容和意义分辨出来。习惯上,人们仍将EEG称为脑的“自发”电位,其用意是区别于特别安排的刺激引出的电位,后者常被称作“诱发”电位。ERP与普通EEG的区别在于前者是通过接受特意安排的重复刺激,经平均叠加得到的。对于诱发电位而言,除脑诱发电位外的其他诱发电位,如视、听、体感、脊髓、运动等诱发电位,对于研究人脑的高级功能,如知觉、注意、记忆、智能等过程几乎仍然是没有帮助的,因为这些诱发电位采用的是单一的、固定不变的刺激,并且被检者无须主动参与试验。而ERP测试不仅要求被检者一般须意识清醒,而且要求他们在一定程度上参与试验,且必须有两个以上的刺激组成刺激序列或刺激范型。