ERP-参考点击的选择和转换

更新时间:2023-07-19 21:39:39 阅读: 评论:0

ERP-参考点击的选择和转换
将参考电极放在什么位置,才能将才考电极的活性降到最低,获得最真实的基线(近似于0的)信号呢?一般情况下,参考电极的选择可以是双侧乳突(连线)平均、耳垂(连线)平均、前额中心电极、鼻尖、下颚、非头部的胸椎、踝关节和膝盖等等,也可以将所有头皮脑电极位置记录的电压的平均值作为参考,即平均参考(averagereference)。虽然对参考电极位置的争论是纯方法学的,但他也具有非常重要的理论意义。实际上,由于不同的参考位置会对数据记录产生不同的影响,在同一实验程序采用不同的参考位置将会产生不同的实验结果。以鼻尖参考得到的面孔刺激诱发的颞枕区分布的N170显著高于双侧乳突平均参考的N170,而(Verte某PoitivePotential,VPP)则表现为后者更为显著。由于高级视觉加工(如面孔)往往在枕—颞皮层,以鼻尖作为参考电极比乳突更有利于观察该区域的认知加工机制。
基于对参考电极的位置、方向与偶极子发生器位置之间的复杂关系及电信号通过头骨的传播特性的考虑,Katznelon(1981)认为解决参考电极的最好方式就是对所报告的每一组数据都使用两种或两种以上的参考电极模式,并从中确定结果上的相同点,然后进行分析,得出affordable
相对可靠的结论。但是,这种方法并未得到广泛使用。目前,较为常用的头部参考使耳垂或乳头的链接或平均,相对较少使用的是鼻尖和下颚参考以及平均参考。
双侧耳垂或乳头为参考
耳垂或乳突的连线或平均作为参考是将每个参考电极都放置于一侧耳垂或耳后的乳突上,然后将两个电极的连线或平均作为一个参考信号,这种方法在EEG/ERP的研究中(尤其是听觉ERP的研究)已经被广泛的使用。然而,在信号放大之前将两个电极连线在一起,理论上是强行将两个信号相等对待。这一缺陷将会产生一个低电阻通道,使得整个头皮的电压分布得到改变。因为如果两个电极的电阻不相同,电流将更易流向其中一方,并将有效的参考位置转移向电阻更低的位置,因此影响有效的头皮电压分布并改变了对称性。但是,需要指出的是,因为皮肤阻抗明显高于大脑阻抗,这种影响实际上并不严重。
相比较而言,选取左右乳突或耳垂点击信号的平均数作参考,被认为是比连线法更好的方法,它可以避免分布失真。为实现这一目标,可以以笔尖或头顶作参考电极,而将双侧乳突或耳垂作为两个单极导联的记录电极,然后在离线分析中从各导联的脑电数据中减去双侧乳突的平均数。其原理如下:
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设以头顶某位置为参考电极,某电压值为某,电极A位置的原始脑电信号幅值为A,那么所记录到的脑电幅值为记录电极和参考电极的电压差,即A-某,设为a;
左右乳突或耳垂记录的原始信号幅值分别为Lamp和Ramp,其记录到的信号幅值分别为1=Lamp-某以及r=Ramp-某;
转换为双侧乳突或耳垂的平均数为参考后,A位置的信号幅值为you give good love
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a'=A-(Lamp+Ramp)/2
=(a+某)-(1+某+r+某)/2=a-(1+r)/2;左侧乳突=1-(1+r)、2=(1-r)/2;
右侧乳突=r-(1+r)/2=(r-1)/2词汇班
correctness>reno怎么读(显然,左右乳突的代数和为零)另外,也可以将一侧乳突或耳垂做参考电极,而将对侧乳突或乳突做记录电极,然后从各导联的脑电数据中减去对侧乳突或耳垂记录信号的1/2.其原理如下:
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设以左侧乳突或耳垂为参考电极,其原始电压值为Lamp,电极A位置的原始脑电信号幅值
为A,那么所记录到的脑电幅值为记录电极和参考电极的电压差,即A—Lamp,设为a;
右乳突或耳垂记录的原始信号幅值分别为Ramp,其记录到的信号幅值分别为r=Ramp-Lamp;
转换为双侧乳突或耳垂的平均数为参考后,A位置记录的幅值为
a'=A-(Lamp+Ramp)/2
=(a+Lamp)-(Lamp+Ramp)/2=a+Lamp/2-Ramp/2=a-r/2。
虽然临床脑电检查大多使用耳垂做参考电极,但有研究发现当实验时间超过1h,耳垂参考会降低信号记录的稳定性和可靠性。不过,也有实验室一直采用耳垂参考,如著名的面孔识别研究专家Eimer教授的实验室。但是,耳垂/乳突平均参考有其难以忽略的自身缺陷。Goldman(1950)和Katznelon(1980)研究发现,耳垂/乳突平均参考将邻近脑区的活动作为了基线。由于耳垂/乳突参考临近颞枕部发生器,所以会对研究该部位邻近区域为目的的某些特定实验产生影响,如对高级视觉加工(如面孔识别)的研究中,大量的发生源被定位于颞枕皮层。当然,在大部分实验设计中,耳垂/乳突参考都是非常有效的。耳垂参考
在视觉诱发电位、听觉诱发电位、体觉诱发电位上均具有重要的价值。需要指出的是,由于乳突/耳垂平均参考方法降低了大脑左右半球的差异,因此,并不是评估大脑左右半球功能差异的最好选择(鼻尖参考方法可以更好地对半球差异进行分析)。
鼻尖参考
鼻尖或鼻根以及下颚参考都是将参考电极放置于临近颅骨通路的位置(口、喉咙、燕窝、鼻窦),其所产生的低阻抗通路将对电信号的分布特征可能会产生潜在的影响,因此在使用时需要注意。但在某些研究中也是可行的,有时是必须的。尽管笔尖作参考时,由于鼻尖的特点(高耸、易出汗等),参考电极的稳定性可能不如乳突参考,但经过良好地处理,仍然可以记录到可靠的脑电信号,尤其是鼻尖记录可以更好的记录和分析早期视知觉ERP已及失匹配负波
MMN(MimatchNegativity)。以面孔特异的早期成分N170为例,以鼻尖参考得到的N170显著高于乳突参考,更有利于观察该区域的认知加工机制。更为重要的是,大量研究发现,听觉MMN在乳突附近有一个发生源,所记录到的电压幅值会发生极性翻转,因此,一般情况下,听觉MMN的记录和分析以笔尖作参考电极,而以双侧乳突作为记录电极。
平均参考
所谓平均参考(averagereference),指的是在普通参考电极记录EEG后,求出全部记录点的平均值,以各记录值减去该平均值后的差值作为实际的脑电数
据。其目的在于实现参考电极的电位恒定或为零。其依据是,假设人脑和颅骨是均匀的圆球体,球体表面均匀放置足够的电极记录,偶极子位于球心。该方法的优点是可以进行某些脑电求源的逆运算。其缺点在于它是基于理想的头颅条件和假设的偶极子计算出来的,与真实情况相差很大,因此它所带来的误差是不容忽视的。实际上,无论多精确的平均参考也只是一个理论上接近零点,且依赖于传感器的数量和位置。从前额或前部信号取得精确的采样是相对困难的,因为大脑并不是一个真正的球体,所以大脑上的电极排列也并不能像在球体上一样完全合适。因此,任何平均参考都必然更有利于中央和后部、侧部和背部位置。
此外,相对较少的电极信号参与平均将对平均后的电信号产生更大影响,同时也影响了参考电极与头皮其它电极之间的相位和振幅关系,使得对已记录数据的空间特性的解释变得困难。尽管该影响可能通过增加足够大的电极采样来改善,如至少20个电极,但电极部位
女厕所英文的选择对结果仍然会产生较大的影响,尤其是在电极排列疏松并集中在某些特异的孤立区域时影响更为明显。

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