(4.7.1)--4.7变量数据获得的眼动实验技术与认知神经科学实验技术范式.pdf

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1、4.7 变量数据获得的眼动实验技术与认知神经科学实验技术范式基本的眼动现象n（1）注视（fixation）：是指使眼睛中央窝对准观察对象的眼球运动。n眼睛实际上很少有完全静止的时候，即使在注视静止物体，也不是完全不动的，而伴随着漂移（drift）、震颤（tremor）和微小的不随意眼跳（involuntary saccades）。n（2）跳动（saccades）：是指一种用于改变注视点的眼球运动。n人们通常觉得注视点的改变是平滑进行的，但实际上是通过跳动实现的。n（3）追随运动（pursuit movement）：是一种用于将注视点维持在运动对象上的眼动。n追随运动通常发生于两种情况：一种是物

2、体运动，头部不动，眼球动；另一种情况是，物体运动，头部或身体也运动，这时眼球要做与头部或身体运动方向相反的运动。眼动实验的主要指标以阅读研究为例，眼动实验具体实验指标有：注视次数：注视次数：注视点持续时间超过30ms时，眼动记录仪记为注视一次,能体现出注视对象的重要性。注视频率：注视频率：指每秒钟注视的次数，能反映在单位时间内获得信息量的多少。注视点持续时间：注视点持续时间：指被试在阅读过程中，注视点固定不动的时间，反映了阅读特定的对象所需要的中枢加工时间。眼跳角度：眼跳角度：指在阅读时注视点从当前注视位置跳到下一注视位置之间的距离。眼跳潜伏期：眼跳潜伏期：指完成眼跳所需的时间，可能与注意分配

3、能力有关句间回视句间回视：注视点从下向上移动，把句子含义整合为篇章意思句内回视：句内回视：注视点在一句话内从右向左移动，用于理解每个句子的含义。眼动指标在阅读研究中的应用（引自白学军，沈德立，（引自白学军，沈德立，1995）瞳孔大小1岁以内瞳孔较小，青少年和成年人较大，40岁开始变小强光刺激、兴奋、疼痛都会引起瞳孔放大注视眼跳眼动技术的应用眼动技术的应用正常人自闭症ERP的概念和基本原理事件相关事件相关电位电位（ERP）的）的定定义：当外义：当外加一加一种特定种特定的的刺激刺激，作用于，作用于感觉感觉系统或脑系统或脑的某一的某一 部位，在部位，在给予给予刺激或撤刺激或撤消刺消刺激时，以激时，以

4、及当及当某种心理某种心理因素因素出出现现/变化变化时时在脑区所在脑区所产生的产生的 电位变化。电位变化。ERP是信息是信息引引起的波形起的波形本身本身，但淹没，但淹没在在EEG中，通中，通常常观观察不到，察不到，需要通过叠加来需要通过叠加来提提取取。自发电位EEG与事件相关电位ERPEEG：不断不断发发生生/自发自发；ERP：诱发才诱发才有。有。ERP的叠加原理ERP的叠加原理信噪比的信噪比的提高提高值与叠加值与叠加次次数数:例：原信号例：原信号2微微伏伏 /噪音噪音10微微伏伏 =0.2，叠加叠加100次后次后：（：（2微微伏伏100）/（10微微伏伏 =200微微伏伏 /100微微伏伏 =

5、2）两种数据分析方法n时域分析（ERP）潜伏期波幅皮层分布 n时频分析：EEG能量相位一致性耦合脑电研究的优势ERP测量的则是从刺激到反应的连续过程。可以显示受实验自变量影响的是认知加工的哪个阶段或哪些阶段。可以实时地测量没有行为反应的认知加工。可作为脑自动加工的指标。脑电的应用：测谎脑电的应用：脑控技术脑机接口：脑控技术脑机接口：脑控技术功能性核磁共振成像技术（functional magnetic resonance imaging,fMRI）血氧水平依赖信号(BOLD）脑区活动强，血流灌注强，脱氧血红蛋白增加，磁共振信号强优点无需造影剂空间分辨率高适用多种实验范式缺点不是直接检测神经活动滞后于神经活动时间分辨率低功能磁共振成像-实验装置n磁共振扫描仪n刺激呈现与反馈系统功能磁共振成像-数据处理步骤头动校正、滤波、平滑空间标准化统计分析（GLM）多重比较校正静息功能磁共振n脑功能网络脑功能连接（functional connectivity）图论（Graph theoretical analysis）n局部脑活动局部一致性（ReHo）低频振幅（ALFF）相关研究的一种高级形态其他脑成像技术n正电子发射断层扫描术（PET）n近红外光学成像（fNIRS）n经颅骨磁刺激技术（TMS）n分辨率脑磁图（MEG）n光遗传学技术nEEG-fMRI融合技术nTMS-EEG融合技术