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编号:13316299
刺激冲突和反应冲突的事件相关电位特征:中顶部P3(2)
http://www.100md.com 2018年1月1日 《心理与行为研究》2018年第1期
     所有刺激呈现于屏幕中央。刺激由白色的注视点(+)及三个水平排列的汉字(红、绿、黄或蓝;汉字之间无间隙)组成,字体为白色、宋体四号。中间的汉字是目标刺激,两侧的汉字(意义相同)是干扰刺激。其中,干扰刺激可能与目标刺激意义相同,也可能与目标刺激意义不同。

    2.3实验设计

    本研究采用了基于色-词Flanker任务的2:1映射设计(Chen et a1.,2013;De Houwer,2003;Tang eta1.,2015)。指导语告知被试忽略干扰刺激的字义,根据目标刺激的字义又快又准地做反应。若目标刺激为“红”或“绿”,则被试用左手食指按Q键,若目标刺激为“黄”或“蓝”,则被试用右手食指按P键。由干扰刺激字义和目标刺激字义的一致性可以获得CO(如“红红红”)、sI(如“红绿红”)和RI(如“绿黄绿”)三种刺激类型。

    在正式实验前,所有被试完成16个练习试次,以使他们熟悉刺激反应映射规则(这些规则与正式实验一致)。正式实验共包含7个block,第一个block和最后一个block各包含192个试次,中间五个block各包含240个试次。所有试次被随机地排列。在每个block中,CO、sI和RI试次的数量相等。这样的设计能保证ERPs分析中,每个条件有足够多的叠加次数,从而提高了信噪比。另外,每完成一個block,被试休息2分钟,以减少疲劳效应对研究结果的影响。

    2.4实验程序

    实验流程图如图1。每个试次的刺激呈现顺序如下:(1)300 ms的白色“+”注视点;(2)时间间隔在800到1000ms内随机变化的黑色空屏;(3)三个水平排列的汉字,被试需在1500 ms内做出反应,反应之后刺激立即消失(如果被试在1500 ms内没有做出反应,该试次将被记录为错误反应的试次);(4)时间间隔在800到1200 ms内随机变化的黑色空屏。

    2.5脑电记录

    采用国际10-20系统扩展的64导电极帽,以Brain Products GmbH(德国慕尼黑)记录EEG信号。参考电极为FCz电极点,接地点在FPz和Fz的中点,所有电极处的头皮电阻都在5 kQ以下。为了监测眨眼和眼动伪迹,在左眼下眼睑处同步记录垂直眼电(vertical electro-oculographic,VEOG),并在左眼眼眶外侧约1 cm处同步记录水平眼电(horizontalEOG,HEOG)。EEG信号的滤波带通为0.01-100 Hz,采样率为500 Hz/导。

    2.6行为测量与统计分析

    行为数据采用IBM SPSS 20.0统计分析软件进行处理。对于RT的分析,本研究首先剔除错误反应的试次(占所有试次的3.78%)和错误反应后的试次(占所有试次的2.93%);然后剔除RT超出土3SD的极端反应试次(占所有试次的0.86%)。

    2.7EEG数据处理与统计分析

    2.7.1预处理

    本研究采用基于MATLAB环境的EEGLAB(Delorme&Makeig,2004)软件(开源工具箱)对EEG数据进行预处理。首先将EEG数据重参考到双侧乳突电极。再对连续的EEG数据进行30 Hz的低通滤波和1Hz的高通滤波。然后剔除所有错误反应的试次(占所有试次的3.78%)和错误反应之后的试次(占所有试次的2.93%)。接着对剩下的EEG数据进行分段(epoch),分析时程被锁定为从汉字呈现前200 ms到汉字呈现后1000 ms的时间窗,以汉字呈现前的200 ms(200 ms到0 ms)为基线校正数据。肌电(electromyographic,EMG)伪迹、放大器饱和所引起的伪迹以及其它伪迹通过手动方法去除。眨眼和眼动伪迹采用实证的独立成分分析(independent component analysis,ICA)算法校正(Delorme&Makeig,2004;Jung et a1.,2001;Makeig,Jung,Bell,Ghahremani,&sejnowski,1997)。在所有数据集中,个别被移除的独立成分(ICs)具有很大的眼电伪迹和前额叶的头皮分布。这些预处理步骤与先前的研究相似(Tang,Hu,&Chen,2013;Tang et a1.,2015;Tang,Hu,Li,Zhang,&Chen,2013;唐丹丹,陈安涛,2013)。

    2.7.2ERPs分析

    (1)在CO、sI和RI条件下,分别绘制出每个电极点的总平均ERPs波形。

    (2)基于前人对P3的研究发现(Polieh,2007;Tang et a1.,2015)和总平均波形图,本研究以中顶部[(PI+Pz+P2+CPI+CPz)/5]为感兴趣区域(regions of interest,ROI),在400到600 ms的时间窗内分别测量了CO、SI和RI条件下的P3峰值(pV)和峰潜伏期(ms)。注意,将多个电极点处的ERPs数据进行总平均能提高ERPs分析的信噪比(Cohen&vanGaal,2013)。

    (3)根据P3的峰潜伏期,分别绘制CO、sI和RI条件下的峰值地形图。

    (4)对P3的峰值和峰潜伏期分别进行3水平(CO、sI和RI)的单因素重复测量ANOVA,并采用Mauehly法检验球形假设:若违反了球形假设(p<0.05),再采用Greenhouse-Geisser法校正自由度(Girden,1992)。事后检验采用Bonferroni法校正p值,显著性水平设定为p<0.05。

    (5)行为上,SC和RC可以分别用SI-CO和RI-SI量化,值越大冲突越强。ERPs上也可以分别用ERP(sI-CO)和ERP(RI-SI)表示SC和RC。为了考察ERPs(峰值、潜伏期)和RT的关系,分别对RT(si-co)和ERP(S1420)、RT(RI-SI)和ERP(RI-SI)进行Pearson积差相关分析(双尾)。 (唐丹丹 彭微微 杨青松 陈安涛 陈雪飞)
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