脑电系列第一期：初识脑电，EEG与ERP的关系

近年来，随着技术的进步和社会的发展，越来越多的研究者开始关注人脑，而脑电研究作为脑科学重要的研究方式也因此得到更多重视。但是在刚接触脑电研究时，往往会因为缺乏相关知识产生难以理解和难以实施具体研究的困境。本系列将带领各位认识脑电的基本原理，并向各位介绍如何开展属于自己的脑电实验。

所谓脑电，即是大脑产生的电。

1924年德国精神科医生HansBerger采集到首个人体脑电信号，他将其命名为Electroencephalogram（EEG），即脑电图，也就是人们常说的脑电波。这个看起来像正弦波的脑电波形，由于是第一个被发现的，因此人们采用了首个希腊字母α来命名它，称其为α波。

在脑电的研究中，许多作者会在文献标题中说自己的研究是一个EEG或ERP研究，可能有朋友会对此产生疑问，脑电究竟是EEG还是ERP，它们之间的关系究竟是什么？

EEG是人脑自发产生的无规律的周期性脑电变化，成分复杂且不规则，幅值一般在10~100uV，根据脑电波的频段可以将其分为delta、theta、alpha、beta、gamma等特定频段的脑电波，只要人还活着，人脑就会每时每刻都产生EEG。

ERP又称事件相关电位，是比自发脑电更弱，一般只有2到10微伏，通常淹埋在自发脑电中，所以ERP需要使用一定的技术手段才能从EEG中提取出来，ERP具有恒定的波形和潜伏期，因此才能够通过叠加平均的方式进行分离。

所有的ERP波形都是时间锁定和相位锁定的。时间锁定是指大脑对刺激事件的反应相对于基线的变化出现在同一时间段内，即潜伏期恒定；相位锁定是指大脑对刺激反应的能量值基于基线的变化方向一致，即波形恒定。

要明确一点，EEG和ERP都是脑电波，ERP是我们因为研究需要，通过技术手段将实验任务中具体刺激物出现时的EEG片段截取出来，再将这些EEG片段进行叠加平均后形成的具有恒定波形和潜伏期的脑电波。

通过叠加平均的方式对ERP成分分离有两个重要的前提条件。第一个是在静息状态时我们大脑神经元放电交错复杂且无规律，EEG波形不锁时也不锁相，在进行多次叠加平均后可近似抵消趋于平稳；第二个由任务事件引发的成分是锁时锁相的，在进行叠加的时候不会被抵消，如上图中将波形进行叠加平均后，ERP成分被很好地分离出来。

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