ERP成分简介--视觉感觉反应

[注意：ERP成分通常使用类似P1、N1这样的符号来表示波形的极性和所处时间位置。不能简单地将这些符号同基于脑内活动的特性相联系。因为，来自于不同感觉通道的成分，一般没有任何功能上的相关，但它们用同一套符号表示。它们只是在波形上具有相同的极性和相同的时间位置而已。比如听觉的P1与视觉的P1成分是无关的。]

视觉的感觉反应

C1 ：第一个重要的视觉ERP成分。该成分主要出现在头后部的中线电极位置。C1被认为是来自V1区(初级视觉皮层)。对于人类，它是在矩状裂周围。负责编码下视野信息的V1区位于矩状裂上缘，负责编码上视野信息的V1区位于矩状裂下缘。对于下视野刺激，在矩状裂上方的头部进行记录时，电位为正，而对于上视野刺激，电位则是负的。对于视野水平中线上的刺激，C1波则很小或者有点正向。因此，如果我们想要看到较为明显的C1波，则需要用上视野刺激产生负的C1波。C1波一般出现在刺激后40~60ms,在刺激后80~100ms达到峰值。

P1：P1波主要见于两侧枕区，一般开始于刺激后60m~90ms，刺激后100~130ms达到峰值。不过需要注意的是，由于与C1波有重叠，所以很难精确确定P1波的起始时间。一些研究通过数学模型并结合fMRI的结果来定位P1波。研究结果表明，P1波的早期部分起源于背侧外纹状皮层(枕中回)，晚期部分的起源则主要在腹侧梭状回。[注：在视觉刺激后100ms内，至少有三十个不同的视区被激活，而这些区域很多被认为对C1和P1潜伏期范围内的电位记录有贡献。]

在中度和高度觉醒条件下，由中央凹视觉刺激诱发的ERPs(图片来源: Vogel & Luck,2000),

注意：觉醒水平影响了从P1开始的整个波形

上图为觉醒引起的效应图，在该实验(Vogel & Luck,2000)中，受试者只要感知到刺激，便做出按键反应。在中度觉醒水平下，受试者按照实验者的常规指令完成任务操作，即"尽量做出快速的反应"。在高觉醒条件下，则鼓励受试者做出更快的反应。中度觉醒条件下的平均反应时间为292ms,高度觉醒条件下则是223ms。

如上图，P1在高觉醒条件下的振幅要比较低觉醒条件下的振幅高一些。这种差异一直持续到300ms之后，影响到整个波形的振幅。因此，在ERP实验中要注意控制觉醒程度。

N1: N1波出现在P1波之后，视觉N1包含了许多子成分，也就是说多中不同的成分叠形成了N1波峰。最早的N1子成分的峰值在刺激后100~150ms出现，位于前部头皮电极位置。在后部电极位置，至少有2个N1成分的峰值在刺激后150~200ms出现，其中一个来自顶叶皮层，另一个来自外侧枕叶皮层。

视觉N1成分具有高度的不应性。在同一个位置上，如果短时间内连续出现两个刺激，则第二个刺激诱发的响应会减小很多，如下图，图中展示在两种不同情况下，由受注意刺激在颞--枕叶区电极位置诱发的ERP。在受注意刺激出现之前，一种情况是相同位置出现过一个需要注意的刺激，另一情况是另一位置出现过一个不需要注意的刺激。在这两种情况下，P1成分大致相同，但第一种情况下的N1波形的振幅大幅度降低。

图片来源：Luck et al., 1990

P2: 跟随N1波形之后，有一个明显的P2波形。它位于头前部与中央头皮区。这个成分在刺激包含目标特征时，会比较大，而且在目标出现概率较低时，它的反应也会增强(Luck & Hillyard, 1994a)。下图展示了一个视觉Oddbal范式，在Cz电极上记录到的数据。其中奇异刺激(oddballs)会又发出比标准刺激更大的P2、N2和P3成分。[注：头皮后部区域的P2波形通常很难冲与其重叠的N1、N2以及P3波形中分离出来。因此，目前对头皮后侧的P2波形了解依旧较少。]

图片来源于：An Introduction to the Event-Related Potential Technique

参考

事件相关电位基础

An Introduction to the Event-Related Potential Technique,second edition.