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诱发电位

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  施加一个刺激(声、光或体感刺激)所引起的人的微弱电变化。又称诱发反应、事件相关电位。由于脑膜头骨头皮的影响,诱发电位比自发电位小得多,因而诱发电位便被淹没于自发电位的噪音背景中难以觉察。为要排除噪音的干扰,需用数据处理仪或叠加仪,将几十次刺激得到的电信号叠加、平均,使那些在时间和方向上不一致的自发电位相互抵消,而使在时间和方向上一致的诱发电位增大,从而能够加以辨认。所以诱发电位又叫叠加诱发电位或平均诱发电位。
  诱发电位技术是观测人脑功能的一种有效的无伤性手段,为感觉生理临床神经生理和心理学的研究开辟了新的途径。在研究上,诱发电位比自发电位更有意义。诱发电位包含潜伏期、极性、幅度和持续时间等十几个可准确予以测量的成分。它们显示了诱发的神经活动,也显示了被试对刺激性质的感知和对刺激意义的理解。
  各种感觉的诱发电位  不同感官的诱发电位是不同的,刺激特性的差异也反映在诱发电位的波形结构上。
  视觉诱发电位  通常由8个可重复的成分组成。这些成分比较稳定、可靠,在个体间也有明显的共同特性。双生子的视觉诱发电位图式更相近。视觉刺激的亮度、频率和运动对视觉诱发反应有特定的影响。增加刺激强度会缩短潜伏期(主要是500毫秒以后的成分)、增高其幅度。不同波长光刺激所引起的诱发电位的波形也不同。色觉正常的被试对视觉刺激的亮度差别和色调差别分别具有不同图式的诱发电位;色盲被试仅对亮度差别有特定图式反应,而对色调差别就没有特定图式反应。
  听觉诱发电位  一个短声引起的听觉诱发电位是由15个成分组成的波群。依各成分潜伏期的长短可分成早、中、晚3组。潜伏期在8毫秒以内的6个成分(命名为Ⅰ~Ⅵ)为早成分组,是耳蜗脑干听觉核的激活反应;潜伏期在10~50毫秒的为中潜伏期成分组(命名为NoPoNaPaNb、…),代表丘脑听觉有关部位和大脑皮层的激活,可能还夹杂着头皮肌肉反射电活动的干扰;长潜伏期成分(命名为P1N1P2N2、…)发生于刺激50毫秒以后,通常称为晚成分。运用言语声引起的诱发电位具有左右半球不对称的性质。
  机体觉诱发电位  其早成分代表传入信号到达大脑皮层顶区的准确时间。这个负相波在新生儿是一个大的时程长的N1波。从新生儿开始到8岁逐渐变化为与成年人接近的图式。这个早成分负波在相同年龄个体中可以重复,可作为婴儿脑发育的一个重要指标。在盲人身上,躯体诱发反应潜伏期比正常人短,正常人的晚成分潜伏期为150毫秒,而盲人平均提早20毫秒。
  事件相关慢电位  有心理因素参与的诱发电位。它包括晚成分、随因电位和运动相关电位。
  晚成分  主要包括200~500毫秒内的正负电位,通常依其主要成分的极性和潜伏期而定名。例如潜伏期在300毫秒左右的正波定名为P3P300,称晚正波。晚成分与信息过程有关,因而又有“信息相关电位”之称。与晚成分相关的心理因素有信号意义、信息施加、朝向、抑制、选择认知和觉察等。晚成分在颅顶和额区的记录比较明显,它与刺激的感官特性无关而是一种脑活动事件。
  晚成分的最大幅度通常在顶叶,在特定条件下,例如在要求被试改变预置计划的条件下,也可在前额区记到。因为晚电位不是均一的成分而是包括着若干个正负波,因而其发源地依作业的不同而不同。学习时的晚成分大多分布于脑的后区,而新异刺激,在负的朝向波之后的正电位成分在额区。可以设想,晚成分的不同区域分布可能反映皮层和皮层下部位对新异刺激和信息过程的不同功能。
  晚成分的实质性增加与刺激携带的信息量有关,即可用一些心理活动来解释,如作出决定、认知评价、样品匹配、觉醒降低、无常刺激、预置改变以及选择性注意等。另外,晚成分常由新异、稀少或未预期的刺激引起,这与所谓朝向反应概念相关,因此晚成分不是一个单一的现象,而是包含着多个成分,每一成分或许与感知行为的不同方面相关。
  随因电位(CP)  发生于脑电基线上的两个相继刺激,即预告信号和行动信号之间的慢电位变化,由W.G.沃尔特发现。其中最显著的是随因负变化(CNV)。CNV出现的具体条件是在给被试执行某一任务的命令刺激(S2,行动信号)之前,先给一个预告信号(S1,条件刺激),两刺激相距1~2 秒。自第一刺激施加后200毫秒,持续到第二刺激的动作反应结束,皮层出现一个负相慢电位变化即CNV。它的波幅大约在10~50微伏, 是一种可靠的诱发电位慢变化,通常自正常人中央区和额区都能记出。
  一般认为CNV与预期、意动、动力、学习和注意有关。研究还发现,电位幅度的大小与预期该反应所需的力的大小成正比;幅度变化还与预期应答S2的运动速度成比例。当反应动作可以结束S2,并可以逃避电击时CNV电信显著提高。这些结果显示,动力状态和反应意图对CNV的发展都是很重要的。
  注意与CNV的发展密切相关。CNV的幅度常因一些外加刺激而减弱,如谈话、阅读、无关的音调以及基础音乐等。这些结果都可能解释为对CNV的分心效应和支持有关CNV发展的注意假设。
  CNV在精神病学中是一个有价值的参考诊断手段。焦虑性患者的CNV发展缓慢,幅度小而不稳定。强迫观念患者的CNV幅度高,不容易回复到基线。精神分裂症病人的CNV持续时程较长,幅度也较小。
  运动相关电位  自主运动之前和随后的脑的慢电位变化。运动相关电位可分为4个成分:①N1,缓慢上升的负电位,通常称为准备电位(BP),或预备电位(RP);②P1,不恒定的小正波;③N2,快相负电位;④P2,大而慢的正波。预备电位与随因电位相似,但是,它们与不同的心理生理机制相关,在幅度、形态和分布上都不相同。
  一般说来,诱发电位可以分为两个主要的时间程序,原发反应(早反应)和原发后反应(晚反应)。原发反应的最早部分是通过特异丘脑皮层通路到达皮层第一感觉区的。在刺激后50~100毫秒到达的晚反应是通过内髓板外通道的神经元排放的,其通路包括网状结构和非特异丘脑核群。晚反应广泛地分布于皮层双侧而且受意识水平改变的影响。这样,早反应在功能上与感觉的接受有关,而晚反应则与信息过程相关。

 

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