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一神经细胞电位和记录技术（第2页）

诱发电位有多种分类方法。从临床实用角度，可以分为两大类，即外源性的与感觉或者运动功能直接有关的刺激相关电位（stimulus-relatedpotentials，SRP），它们的出现与否及其性质，与刺激的部位、刺激的物理学属性和强弱程度密切相关；还有一类是内源性的与认知功能有关的事件相关电位（event-relatedpotentials，ERPs），与被试的认知、期待、比较、判断、记忆、决断等有关。

外源性刺激相关电位，一般按照刺激类型和模式进行分类。①听觉诱发电位（Auditoryevokedpotentials，AEP）：以各种音响刺激（多为短声刺激）所引起的诱发电位，在大脑听觉皮层反应明显。②视觉诱发电位（Visualevokedpotential，VEP）：以闪光、各种图像和文字甚至人物面部表情等视觉刺激所引起的诱发电位，在大脑视觉皮层反应明显。③体感诱发电位（Somatosensoryevokedpotential，SEP）：以微弱电流刺激被试者肢体或指（趾）端神经所引起的诱发电位。

诱发电位成分，还可以按照潜伏期长短分为短、中、晚潜伏期成分。如AEP，其潜伏期在10ms之内的成分，是短潜伏期成分；潜伏期在10ms至50ms的成分，是中潜伏期成分；超过50ms的成分，属于晚潜伏期成分。AEP的短潜伏期成分，如脑干听觉反应ABR，重复性好，很少受麻醉或者安眠药和觉醒水平影响，临床应用价值大。

运动诱发电位（motorevokedpotentials，MEP），是以瞬时高压电或聚焦高磁通量磁场经头皮和颅骨刺激皮层运动区，通过兴奋中枢下行通路及周围神经，在相应肌肉表面记录到的动作电位（肌源信号）。运动诱发电位信号较强，无需叠加。通过运动诱发电位可以了解中枢下行通路传导状况或运动皮层兴奋性。

五、事件相关电位

事件相关电位中的事件指的是心理学事件，是为了与刺激相关电位进行区别而言的。不同ERPs分别反映认知过程的不同方面，是窥测人脑精神活动的一个在线窗口。在精神病学中研究应用较多的ERPs，分述如下。

1.关联性负变化（contingentnegativevariation，CNV）

CNV是采用预警-命令联合序列刺激，以纯音听觉刺激作为预警刺激（S1），S1以后2秒左右以闪光视觉刺激作为命令刺激（S2）。受试者接受S1后，对S2产生期待，当接受S2后作出按键反应。当接受S1后，在头皮可记录到一系列负相偏转电位，当作出按键反应关闭S2后，电位转为正相，随后回到基线。在S1和S2之间出现的持续负相偏转电位就是CNV。它与准备心理活动有关，依赖于两个刺激之间的条件联系，并与期待、注意、唤醒、记忆、动机、准备和决定等心理活动关系十分密切，是增加了认知负荷状态下的心理活动复合波。

2.事件相关电位P300

事件相关电位P300，是被使从系列非靶刺激中识别小概率靶刺激时记录到的后期正相复合电位，其峰潜伏期在刺激后300ms左右。它出现的条件是被使必须主动监测靶刺激，是需要被试选择性注意参与的认知活动过程。事件相关电位P300，头皮分布以顶区为主，神经发生源可能分为2个层次，表层是额-颞-顶皮层联合网路，深层是海马等边缘系统结构。在被试识别靶与非靶刺激的任务时，还可以插入一些新奇刺激，不需要被试对它进行行为反应，新奇刺激也可以诱发P300，是新奇P300，其头皮分布以额叶为主，反映了被试的被动注意。

阿尔茨海默病的P300异常，以P300潜伏期延长为著，支持它是中枢神经系统变性疾病。精神分裂症的P300异常表现为：P300波幅降低、P300波幅降低的左右不对称性和P300潜伏期延迟。精神分裂症患者在发病初期P300波幅较正常人低，而且随着病情反复和病程进展，其P300波幅还会进一步降低。P300波幅降低的左右不对称性，可能与左侧颞上回萎缩有关。

3.失匹配负波（mismatchnegativity，MMN）

在一系列标准刺激中，如果偶然出现一些物理特征与标准刺激有差异的刺激，大脑针对这些偏差刺激信息会自动进行相应处理加工，这个过程并不需要注意的参与。MMN是反映被使在非注意条件下对偏差刺激信息进行自动处理加工过程的ERP。它与P300的区别在于它是前注意水平，出现较早，潜伏期在150～250ms内，是负向偏转。MMN的神经发生源，除了颞叶的听觉皮层外，可能还有额叶发生源。

4.前脉冲抑制与感觉门控P50抑制

针对大量外界刺激信息，中枢神经系统最简单和最基本的机制是“门控”或“过虑”。反映这个机制的指标主要有2个，前脉冲抑制（prepulseinhibition，PPI）和听觉P50抑制。感觉运动门控指PPI，而感觉门控主要指听觉P50抑制。

前脉冲抑制PPI。惊跳反应（startleresponse）是机体突然面对某种刺激时的本能反应“逃-或-斗”，可由多种刺激诱发，研究常用的是听觉惊跳反应。可以引起惊跳反应的刺激为惊跳刺激。如果在惊跳刺激前30～500ms提前给予一个低于阈值的听觉或视觉或触觉刺激，那么惊跳反应的幅度会大为降低或抑制，这种现象就是前脉冲抑制PPI。PPI被称为“感觉运动门控”，强调不仅有刺激信息的抑制，还有运动反应的抑制。关于PPI的研究多集中于精神分裂症，应用多巴胺受体激动剂等处理的动物具有与精神分裂症患者相似的PPI降低。但是，PPI缺陷并非精神分裂症所特有，也见于其他精神障碍如抽动-秽语综合征等。

听觉P50是由短音刺激诱发的潜伏期在50ms左右的正向中潜伏期诱发电位。听觉P50抑制，主要是指它的习惯化。通常应用成对短音刺激（S1-S2）诱发，S1～S2的间隔为500ms，S1可以诱发出清晰的P50，而S2由于在时间上处在S1诱发的兴奋后抑制相因此诱发的P50电位很小，所以通常应用S2-P50与S1-P50的比率（S2S1ratio）来表示听觉P50抑制。这个比率越小，表示神经系统的抑制功能越好。精神分裂症患者有听觉P50抑制异常，反映他们的大脑被过多的刺激信息超载。

5.Gamma共振

大脑如何整合感知、记忆和思维等不同网络活动是认知神经科学中一个重要问题。近年研究提示：脑内频率在40Hz左右的节律性同步活动可能是相应的神经生理学机制。反映这种同步活动的脑电信号是Gamma共振。Gamma频段的范围是30～90Hz，反映了促进脑皮层细胞柱之间、脑皮层和丘脑之间交流的同步活动。Tallon-Baudry总结了三种Gamma成分：40Hz瞬间诱发反应；40Hz稳态反应；Gamma诱导反应（inducedGammaresponse）。Gamma诱导反应，更具认知整合意义，但是未必呈现与刺激相关联的锁时性特征，需要应用时-频功率分析法提取。

6.事件相关电位N400

N400是反映脑语言加工机制常用的ERP成分。研究者们令被使者对屏幕上呈现的句子进行认知反应，故意将某些句子最后一个单词错写为歧义词。例如，“这个饼太热不能吃”中的最后一个字“吃”，如果改成“哭”，那么这个“哭”与“吃”相比，就可以诱发出潜伏期在400ms左右的负向偏转成分，即N400。有资料说明脑后部的皮层-内侧颞叶系统对于产生N400具有重要作用。

7.错误相关负电位（error-relatednegativity，ERN）

当个体执行有一定时间紧迫感的任务并出现错误行为反应时，在其头皮会记录到一个事件相关电位的晚负电位成分，于额中央区的波幅最大，学者们将其命名为错误相关负电位（errorrelatednegativity，ERN），反映的是大脑对自身错误行为的认知监控处理过程。

六、眼球运动

眼睛是心灵的窗户，其活动状态也反映脑功能状态。目前，应用较多的是平稳眼跟踪运动（smoothpursuiteyemovement，SPEM）、眼跳视运动（saccadiceyemovement）和探索性眼球运动（Exploratoryeyemovement）。

1.平稳眼跟踪运动

平稳眼跟踪运动，指受试者的视线跟踪“摆”类靶目标运动时所出现的平滑均匀眼球运动。在SPEM研究中，跟踪值（Gain）是眼球运动速度与靶运动速度的比值。当眼球运动能很好地跟踪靶目标运动时，跟踪值应该接近1。若眼球跟踪靶目标运动的能力下降，跟踪值也降低。在眼球进行平稳跟踪运动时，还会出现一种眼跳视运动，又称眼急动。定量研究将眼跳视运动分为补偿性和干扰性两大类。

2.眼跳视运动

眼跳视运动，是当受试者的视线由一点转移至另一点时出现的急速眼球颤动，也称为眼急动。近年来，研究者通过眼跳视模式（saccadicparadigms）来研究眼球运动异常，有不同的行为模式，能选择性的研究注意力、感知、肌肉运动和认知过程。最基本的模式是反射性眼跳视，由听觉或视觉刺激所诱发。另一模式为抗眼跳视任务（antisaccadetask），受试者被指示做一个与靶运动方向相反的眼跳视。这需要更主观地抑制反射性眼跳视，同时发起主动性眼跳视运动。

3.探索性眼球运动

探索性眼球运动是受试者随意注视静止图像时出现的眼球运动。方法是让受试者注视几何图形或者是人物等的图片，观察注视点数及活动范围，记录指标为注视点、总移动距离、平均移动距离、认知性探究分和反应性探究分等。

4.眼球运动检测与精神障碍

眼球运动障碍的报道，主要集中于精神分裂症患者。大多健康人能较好地执行平稳眼跟踪运动SPEM，而许多精神分裂症患者难以做到，他们出现较多不规则的眼跳视运动。有人发现SPEM的异常见于40%～80%的精神分裂症患者及25%～40%的患者一级亲属，而仅见于8%的健康对照者。精神分裂症患者的后代与健康儿童相比，在成年早期就出现眼球运动异常。关于眼跳视运动，有研究发现在精神分裂症早期即有抗眼跳视任务执行的异常，并可能反映了工作记忆缺陷。关于探索性眼球运动，精神分裂症患者和患者家属组的注视点数目、总移动距离和平均移动距离均明显少于对照组。

（王继军）

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