一、心理學(xué)的腦電研究

（一）腦電簡介

腦電是由德國耶拿大學(xué)的Hans Berger首次記錄到的現(xiàn)象。之后腦電從腦電圖展開了研究，隨后是誘發(fā)電位研究，再而是事件相關(guān)電位研究、拓撲地形圖研究（神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是怎樣的結(jié)構(gòu)）和當(dāng)代熱門的腦機接口研究。

從精準(zhǔn)程度看，從神經(jīng)細胞探測的動作電位（action potential）最為精準(zhǔn)，之后是神經(jīng)元群的局部場電位（local field potential）研究，最粗糙的就是當(dāng)今心理學(xué)界所用的腦電圖（electroencephalogram，EEG）研究。腦電圖是通過電極記錄腦細胞群的自發(fā)性、節(jié)律性電活動，能夠客觀地記錄時刻變化的腦機能狀態(tài)（由于腦電的時間分辨率很高，所以迄今為止依然沒有被低時間分辨率高空間分辨率的fMRI取代）。

心理學(xué)研究中，是在頭皮上采集腦電，收集到的信號存在容積導(dǎo)體效應(yīng)，即探測到的其實許多神經(jīng)信號在探測點處的綜合（比如想象的過程中，頭皮采集到的腦電信號其實是那一時間點所有腦電活動在頭皮位置的綜合），且不是從神經(jīng)細胞處直接獲取信號，經(jīng)過了6-7層的衰減。

（二）腦電的相關(guān)概念

1分類

腦電可以分為自發(fā)腦電（EEG）和誘發(fā)腦電（EP）：

（1）自發(fā)腦電：無刺激時大腦皮層的生物電活動，如靜息狀態(tài)（什么都不做，沒有心理活動的情況）下的腦電。

（2）誘發(fā)腦電：刺激誘發(fā)下，大腦皮層產(chǎn)生的生物電活動。刺激包括集中注意力、想象某一事物、知覺某個文字符號等。

2腦電圖

腦電圖是對腦細胞自發(fā)性、節(jié)律性、綜合性的電活動的記錄，其中縱軸為電活動電位，橫軸為時間。

3腦電周期

腦電周期是一個波從離開基線返回基線，或從一個波峰到下一個波峰，從一個波谷到下一個波谷所需要的時間。

4頻率

單位時間（1秒）內(nèi)的周期數(shù)即為頻率，例如周期為500ms的腦電波，頻率為1000÷500=2Hz。

5波幅

一個波峰到波谷的距離。由于腦電會存在基線動蕩，測量腦電波波幅時，通常將相鄰兩個波谷進行直線連接，兩個波谷之間的波峰與波谷連接線中點的距離即為波幅。正常人腦電波的波幅范圍在10-100毫伏，約心電圖波幅的千分之一，所以在記錄腦電是要去除心電的影響。

通常而言，EEG波幅代表腦電位的強度，波幅的大小與參與同步放電的神經(jīng)元數(shù)量、神經(jīng)元的排列方向密切相關(guān)。心理學(xué)研究感興趣的波幅是低中波幅，即25毫伏（低波幅）以下或25-75毫伏（中波幅）。高波幅（75-150毫伏）和超高波幅（150毫伏以上）更可能存在于生理或心理異常的個體。

6相位

相位指隨時間序列運動展開的波，在基線上方或下方的瞬時位置即為該波的相位，代表波的極性及其時間與波幅的相對關(guān)系。

（1）正相波是基線標(biāo)準(zhǔn)中朝下的波，負相波是以腦電基線為標(biāo)準(zhǔn)朝下的波。

（2）同相位：兩個運動中的波，在每個瞬間出現(xiàn)的時間、周期、極性完全一致。相位倒置即兩個波錯位180度（如第一個波處于波峰時第二個波在波谷）。

7節(jié)律

式樣一致、周期一致、重復(fù)出現(xiàn)的腦電，稱為腦電節(jié)律。背景節(jié)律是人在不同情況下不同的優(yōu)勢頻率（最突出和明顯的節(jié)律）。

常見的節(jié)律有慢波δ波和θ波，α波，快波β波和γ波。

（1）δ波：1-4Hz，即一秒內(nèi)出現(xiàn)1-4個周期的波，常見于嬰兒和成人深度睡眠期，散見于前頭部，波幅較高，大于50毫伏。

（2）θ波：5-7Hz，常見于睡眠階段，散見于顳部，波幅較高，大于50毫伏。

（3）α波：8-13Hz，波形為正弦波，常見于清醒狀態(tài)，30-50毫伏，正常情況下有明顯調(diào)幅現(xiàn)象（調(diào)幅：有基本頻率的腦波波幅有規(guī)律地由低漸漸增大又漸漸變小的過程。睡眠狀態(tài)下該波的調(diào)幅消失）。

（4）β波：14-30Hz，常出現(xiàn)在全神貫注的工作狀態(tài)，小于30毫伏，可見于全頭部。

（5）γ波：大于30Hz。

建議：大腦每天需8小時處于θ波（睡眠狀態(tài)），2-3小時δ波（深度睡眠），盡量爭取多一些時間處于α波；每天處于較高的β波時間最好小于8小時，在這8小時中，用α波間斷2-3次。

8腦電基線

腦波上下偏移的中心軸線（每一個波上下偏移都依據(jù)某個中心點，將中心點連接起來）。

（1）基線平穩(wěn)：如果中心軸線是直線或近似直線，則基線平穩(wěn)（心理學(xué)研究追求這樣的）。

（2）基線不穩(wěn)：如果中心軸線是一條波幅高于25毫伏，時限大于1000ms，緩慢移動的曲線，則是基線不穩(wěn)?；€不穩(wěn)多是偽跡性基線不穩(wěn)，如頭皮出汗、呼吸不穩(wěn)、身體擺動；也可能是生理病理過程，如小兒發(fā)育中使腦功能嚴(yán)重失調(diào)的疾病都會表現(xiàn)出基線不穩(wěn)。

（3）基線欠穩(wěn)：波幅小于25毫伏。

9同步化和去同步化

（1）同步性：大量神經(jīng)細胞在電活動過程中建立的在相位、起止上的時空一致性。同步化即組群細胞間同步性活動。

（2）去同步化：神經(jīng)元回路中細胞活動失去同步性，起止不一樣且相位不相同的相對獨立的放電過程。

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來源：西南大學(xué)心理學(xué)部“ERP研究方法”（袁宏）