考研心理学考点背诵：常用心理实验技术

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　　考研心理学考点背诵：常用心理实验技术

　　眼动技术

　　眼动技术就是通过对眼动轨迹的记录从中提取诸如注视点、注视时间和次数、眼跳距离、瞳孔大小等数据，从而研究个体的内在认知过程。 眼动仪的问世为心理学家利用眼动技术(eye movement technique)探索人在各种不同条件下的视觉信息加工机制，观察其与心理活动直接或间接奇妙而有趣的关系，提供了新的有效工具。 眼动技术先后经历了观察法、后像法、机械记录法、光学记录法、影像记录法等多种方法的演变。 20 世纪 60年代以来，随着摄像技术、红外技术(infrared technique)和微电子技术的飞速发展，特别是计算机技术的运用，推动了高精度眼动仪的研发，极大地促进了眼动研究在国际心理学及相关学科中的应用。眼动心理学的研究已经成为当代心理学研究的一种有用范型。 现代眼动仪的结构一般包括四个系统，即光学系统、瞳孔中心坐标提取系统、视景与瞳孔坐标迭加系统和图像与数据的记录分析系统。眼动有三种基本方式：注视(fixation)、眼跳(saccades)和追随运动(pursuit movement)。 眼动可以反映视觉信息的选择模式，对于揭示认知加工的心理机制具有重要意义，从近年来发表的研究报告看，利用眼动仪进行心理学研究常用的资料或参数主要包括：注视点轨迹图、眼动时间、眼跳方向(DIRECTION)的平均速度(AVERAGE VELOCITY)时间和距离(或称幅度 AMPLITUDE)、瞳孔(PUPIL)大小(面积或直径，单位象素 pixel)和眨眼(Blink)。眼动的时空特征是视觉信息提取过程中的生理和行为表现，它与人的心理活动有着直接或间接的关系，这也是许多心理学家致力于眼动研究的原因所在。

　　事件相关电位技术(ERP)

　　事件相关电位(ERP)是一种特殊的脑诱发电位，通过有意地赋予刺激仪特殊的心理意义，利用多个或多样的刺激所引起的脑的电位。它反映了认知过程中大脑的神经电生理的变化，也被称为认知电位，也就是指当人们对某课题进行认知加工时，从头颅表面记录到的脑电位。 临床上实用起见，将诱发电位分为两大类：与感觉或运动功能有关的外源性刺激相关电位和与认知功能有关的内源性事件相关电位。 经典的ERP主要成分包括P1、N1、P2、N2、P3，其中前三种称为外源性成分，而后两种称为内源性成分。这几种成分的主要特点是：首先不仅仅是大脑单纯生理活动的体现，而且反映了心理活动的某些方面;其次，它们的引出必须要有特殊的刺激安排，而且是两个以上的刺激或者是刺激的变化。其中P3是ERP中最受关注和研究的一种内源性成分，也是用于测谎的最主要指标。因此，在某种程度上，P3就成了ERP的代名词。 ERP与普通诱发电位不同的是： (1)要求受试者一般是清醒的; (2)所有的刺激不是单一的重复的闪光和短声刺激，而至少有两种或两种以上的刺激编成刺激序列(刺激信号不定，可以是视、听、数字、语言、图像); (3)构成除了易受刺激物理特性影响的外源性成分外，还有不受物理特性影响的内源性成分; (4)内源性成分和认知过程密切相关。 诱发电位应具备如下特征： 　　1.必须在特定的部位才能检测出来; 　　2.都有其特定的波形和电位分布; 　　3.诱发电位的潜伏期与刺激之间有较严格的锁时关系，在给予刺激时几乎立即或在一定时间内瞬时出现。 刺激模式：刺激模式的设置是研究ERPs的关键，要求根据研究目的不同设计不同的刺激模式，包括两种及以上不同概率的刺激序列，并以特定或随机方式出现。包括视觉刺激模式、听觉刺激模式、躯体感觉刺激模式。 听觉刺激模式包括三类：1.随机作业(OB刺激序列);2.双随机作业;3.选择注意。OB刺激序列(oddball paradigm)：通过耳机同步给高调、低调纯音，低概率音作为靶刺激，诱发ERPs。通常靶刺激概率为10—30%，非靶概率70一90%，刺激间隔多采用1.5—2秒，刺激持续时间通常为40—80毫秒，反应方式为或默数靶信号出现次数或按键反应。 影响事件相关电位的因素： 物理因素：刺激的概率：靶刺激概率越小，P3的波幅越高，反之，波幅减小。一般靶刺激与非靶刺激的比例为20：80;刺激的时间间隔：间隔越长，P3波幅越高;刺激的感觉通道：听、视、体感感觉通道皆可引出ERPs，但其潜伏期及波幅不尽相同。 心理因素：事件相关电位检测过程中一般要求被试者主动参与，因而被试者的觉醒状态、注意力是否集中皆可影响结果。另外，由于被试者只有识别靶刺激并作出反应才能诱发出ERPs成分，因此，作业难度对测试结果也有影响，难度加大时，波幅降低，潜伏期延长。 生理因素：年龄：不同年龄P3的波幅及潜伏期不同。潜伏期与年龄呈正相关，随年龄增加而延长，而波幅与年龄呈负相关。在儿童及青少年，波幅较高;分布：ERPs各成分有不同的头皮分布。

　　功能性磁共振成像技术

　　功能性磁共振成像(fMRI，functional magnetic resonance imaging)是一种新兴的神经影像学方式，其原理是利用磁振造影来测量神经元活动所引发之血液动力的改变。目前主要是运用在研究人及动物的脑或脊髓。 血流与血氧的改变(两者合称为血液动力学)与神经元的活化有着密不可分的关系。神经细胞活化时会消耗氧气，而氧气要借由神经细胞附近的微血管以红血球中的血红素运送过来 当脑神经活化时，其附近的血流会增加来补充消耗掉的氧气。从神经活化到引发血液动力学的改变，通常会有1-5秒的延迟，然后在4-5秒达到的高峰，再回到基线(通常伴随着些微的下冲)。这使得不仅神经活化区域的脑血流会改变，局部血液中的去氧与带氧血红素的浓度，以及脑血容积都会随之改变。 Ogawa等人根据脑功能活动区氧合血红蛋白 (HbO2 )含量的增加导致磁共振信号增强的原理得到关于人脑的功能性磁共振图像,即血氧水平依赖的脑功能成像 (Bl ood Oxygen Level Dependent fMRI, BOLD-fMRI) 。由于血液动力学反应与脑神经活动之间存在着紧密的联系 , BOLD-fMRI信号与局部脑血流、 氧合血红蛋白 (HbO2 )和脱氧血红蛋白 ( dHb)含量密切相关。当被特定的任务刺激后 (如视觉、 运动等 ) ,可激活相应的脑功能皮质区 ,从而引起局部脑血流量和氧交换量的增加 ,氧的供量大于氧的消耗量 ,其结果导致氧合血红蛋白含量增加 ,脱氧血红蛋白含量降低。脱氧血红蛋白具有顺磁特性,可使组织毛细血管内外出现非均匀性的磁场 ,从而加快质子的失相位 ,缩短 T2驰豫时间 ,导致 T2加权信号降低。因此当脱氧血红蛋白含量减少时可促使局部的 T2加权信号增强 ,从而获得相应激活脑区的功能成像图。 MRI的实验设计主要有两种类型:组块设计(Blocked Design)和事件相关设计 (Event related Design)。组块设计特点是以组块的形式进行刺激 ,在每一个组块内同一类型的刺激反复、 连续呈现 ,常用于功能定位; 事件相关设计特点是随机化设计,常用于对行为事件的研究。 fMRI扫描序列通常采用回波平面成像技术(Echo Planar Imaging, EPI )、 梯度回波脉冲序列(GRE) 或螺旋成像技术 ( SPIRAL )。 梯度回波脉冲序列的成像速度较慢,易受运动影响产生伪影 ,一般只用于单一刺激的简单运动研究。 回波平面成像技术是目前 fMRI研究中最常用、最快速的成像方法 ,可以在极短时间内 (数毫秒 2 数秒 )完成脑皮层的功能性成像 ,可用于多刺激、 复杂运动的多功能区成像研究。回波平面成像技术需要梯度磁场的快速转换 ,因而产生的噪声较大。 螺旋成像技术对梯度切换速率要求较低 ,与回波平面成像技术相比较成像时间分辨率较高。 几乎大部分的功能性磁共振成像都是用BOLD的方法来侦测脑中的反应区域，但因为这个方法得到的信号是相对且非定量的，使得人们质疑它的可靠性。因此，还有其他能更直接侦测神经活化的方法(像是氧抽取率(Oxygen Extraction Fraction, OEF)这种估算多少带氧血红素被转变成去氧血红素的方法)被提出来，但由于神经活化所造成的电磁场变化非常微弱，过低的信杂比使得至今仍无法可靠地统计定量。 除了BOLD-fMRI作为基本的fMRI技术外，灌注加权成像和扩散张量成像是另外两种fMRI技术。 灌注成像通常表现为较低的敏感性以及较低的解剖覆盖率，包括对于宏观部分的磁场效应不很敏感，而宏观部分效应与脑神经活动关系不密切。Duyu等采用单发射脉冲式旋转标记法结合双倒置标记技术，大大降低了背景信号，增加时间分辨率近2倍。如果把这减少的时间用在重复做实验，可以提高信号平均度，从而提高SNR。 扩散加权成像在高磁场强度的应用中起着一定作用，因为该技术可以减少来自于血液的信号，增强血管外现象的敏感性，从而提高与神经活动有关的敏感性。

　　常用心理实验仪器

　　1.常用仪器： 长度和面积估计器 闪烁仪 明度实验仪 声级计 混色轮 两点阈测量器 动觉计 反应时计时器 反应盒 立体镜 深度知觉仪 空间知觉测试仪 时间知觉测试仪 速度知觉测试仪 大小恒常性测量器 速示器 动景盘 警戒仪 多重选择器 镜画仪 棒框仪

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