心理学相关科学实验 实验设计与数据分析

靶刺激 在下 视野
①注意左侧，多靶（16%）；②注意右侧，多靶（16%）；③注 意左侧，少靶（2%）；④注意右侧，少靶（2%）；⑤被动（2% 无关刺激） （Woldorff et al., 1997）
对侧的背侧枕区、18/19区
• 刺激为白色直立的T（占 86％）和倒置的T（靶刺 激14％ ），被9个十字所 包围，并叠加在灰色的 棋盘格上 • 以等概率随机出现在左 侧视野（LVF）或右侧视 野（RVF）。 • 任务是持续注视中央箭 头并按键报告箭头所指 注意侧的靶刺激，并忽 视注意侧对面的刺激物。
faces, SOA 3s, duration 1s)
B. Test Phase (28
faces, repeated 50%,
SOA 3.2s, duration 1s)
Typical Procedures
Learning Stage
1st Present 理
张
Test Stage
舒
理
Old
Time
单次运动实验模式示意图（a）
与单次运动产生的ERP总平均图（b）
二义-目标 (实验)
F1
启 动 目 标
特定-目标 (对照)
强启动
P1
F2 F3
弱启动
P3
无启动
特定方向 二义方向 (0-90-270°)
2个相反的 特定方向 ( 0-90-0°)
实验 对照
启动 –目标间隔 (200, 400, and 1000 ms)
双次运动的实验模式示意图（a） 双次运动产生的ERP总平均图（b）
a
无 启 动 弱 启 动 强 启 动
98 162 226 386 418 ms
+2.5 +2.0 +1.5 +1.0 +0.5 0 -0.5 -1.0V
颞上回
b
枕叶
hMT+
Z=3.09 Z=13.11
内侧顶叶
实验组与对照组相减的差异波地形图（a）和 fMRI结果 (b), jiang Luo et al, 2002
注意的实验范式
双耳分听
空间注意: Cue - Target
提示范围的分级
鸡尾酒会效应与双耳分听
(Chrry, 1953)
Hillyard, 1975, Science
Mangun & Hillyard, 1991
经典的中央性提示
＋ ＋ ＋
＋
＋
＋
Valid Cue
Invalid
Neutral
10.0 12.0
New)
14.0
Leabharlann Baidu-2.0
-2.0
200
400
600
0.0
-100
0.0
800.0900.01000.0
2.0 4.0 6.0
Pz
2.0 4.0
8.0
6.0 8.0 10.0
Test Stage
10.0 12.0 14.0
F1
向右运动 二义运动 向左运动
F2
特定方向 二义 左 右 左—右 (0 - 90°) (0 - 270°) (0 - 180°)
Priming in Young Reversals in Young
Priming Reversal in Young in Young 200 400
Priming Reversal in Old in Old 1000 ms
The perceived rate in the same direction in the young was higher than in the old subjects, F1, 22 = 4.727, p < .05.
固定注视点 1400 ms
＋
提示箭头 200-500 ms
⊙
目标 50 ms
(Luck et al., 1994)
屏蔽 200 ms
Valid vs. Invalid
Valid vs. Neutral
Invalid vs. Neutral
间隔对P1效应的影响(Grorge & Mangun, 1998)
Tone Picture
(0-2 trial) Discriminate wait and capture the imperative signal react
Click
经典范式2-- Go-Nogo
两种刺激的概率相等 Go刺激——令被试反应的刺激，即靶刺激 Nogo刺激——不需被试反应的刺激 特点：排除了刺激概率对ERP的影响；由于没 有大小概率之分，大大节省了实验时间，但也 丢掉了因大、小概率差异而产生的ERP成分
Precue
Time
Search Array
1500 ms
不同范围等级提示的空间注意实验范式
(Luo et al, Cogn Brain Res, 2001)
ERP in Short SOA
Cue
P1 (80 ms)
Small Median Large
N1 (160 ms)
Large Median
（Martinez …Hillyard, 1999，2001）
C1无注意效 应
注意效应发 生在早期P1 、 晚期P1和 N1—注意时 其波幅增大
CUE SIZE
Small
Fixation
Medium
Large
300 ms
SOA(ms)
230-350 (Short) 500-650 (Medium) 800-950 (Long)
200
LPC
C4
P180
-2.0 -100 ms 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 V
200
400
600
800
1000 ms
Encoding effects on higher- & lower- word frequency (Chinese)

汉字的记忆编码
第二阶段——知觉 第三阶段——语言
组成
o 标准刺激(standard stimuli)——大概率
o 偏差刺激(deviant stimuli)——小概率 令被试对偏差刺激进行反应，因此该偏差刺激称为 靶刺激（Target）或目标刺激。
诱发P300、MMN等与刺激概率有关的ERP成 分时的经典实验模式。
A
B
C
D
标准刺激 靶刺激 非靶刺激 刺激缺失 新奇刺激
New
C3
-2.0 0.0 -100 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 V -2.0 ms 200 400 600 800 1000 ms
High Frequency Low Frequency
Cz
-100
2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 V
N350
600 800 1000 ms
2、无意识启动运动知觉的老年化
Behavioral Data
% Same Direction Judgements
100 80 60 40 20 0
RT (ms)
1000 900 800 700 600 500 400
200
400
1000 ms
Priming in Old Reversals in Old
第一阶段——感觉
114ms
182ms
234ms
380ms
486ms
650ms
680ms
750ms
听觉汉字
110ms
146ms
166ms
275ms
498ms
600ms
650ms
750ms
视觉汉字
Chen & Luo, 2003, NeuroImage
-2.0 -1.0 0.0 -100
Higher Freq.
其他相关实验
干扰刺激位置对视觉空间注意影响
干扰位于小圈 干扰位于中圈 干扰位于大圈
该范试的特点为 干扰刺激均位于同 一个圈。与靶刺激 特征相同
内部干扰
内部/外部干扰
外部干扰
可以检测被试在分心物存在条件下注意力的集中程度
记忆的实验范式
经典范式: 学习-再认
运动知觉的启动
元记忆
A. Study Phase(14
ERP的实验设计与数据处理
罗跃嘉
北京师范大学认知神经科学与学习国家重点实验室
一、实验范式
经典范式: Oddball, Go-Nogo 注意: 听觉, 视觉 记忆: 学习-再认 社会认知
经典范式1--Oddball
Oddball实验模式是指采用两种或多种不同刺 激持续交替呈现，它们出现的概率显著不同
Small
Search Array
N1 (160 ms)
P1 (100 ms)
固定区域提示下的注意效应
ISI: Short 400-600ms Long 600-800ms
Press the key，discriminate the direction of the vertical crescent
跨通路延迟反应范式
Task 1：Attending Picture, Ignoring Tone
Picture Tone Tone
(0-2 trial)
Red Cross
Discriminate
wait and capture
the imperative signal
react
Task 2：Attending Tone, Ignoring Picture
The RT prolonged with interval increased only for priming condition in both young and old subjects, F2, 44 = 5.711, p < .01
200 400 600 800 1000
-2.0 0.0 2.0
Lower Freq.
Fz
2.0 4.0 6.0 8.0 10.0
4.0
6.0 8.0 10.0 12.0 14.0
N350
-2.0
Old
-2.0
New
Diff LPC P180
(Old-
0.0 2.0 4.0 6.0 8.0
Cz
2.0 4.0 6.0 8.0 10.0