أساسيات إمكانات الحدث ذات الصلة

روشييني راندينيا

01‏/10‏/2025

شارك:

1. المقدمة

أهلًا وسهلًا! في هذا الدليل الثاني سوف نتعلم كيفية تحديد استجابة الدماغ للمحفزات.

سوف نتعلم:

  • ما هو الجهد الكهربائي المرتبط بالحدث (ERP)؟

  • ما هي قمم ومكونات ERP؟

  • الخطوات النموذجية للحصول على ERP

  • تطبيق عملي باستخدام جهاز وبرنامج Emotiv EPOC



2. ما هو الجهد الكهربائي المرتبط بالحدث (ERP)؟

الجهد الكهربائي المرتبط بالحدث (ERP)، المعروف أيضًا بالجهد المحفز، هو استجابة الدماغ لحدث أو محفز (مثل سماع نغمة عالية). تحديدًا - هو تغيير السعة الجهدية في تخطيط كهربية الدماغ ناتجة عن حدث حسّي أو معرفي.

يمكننا ملاحظة 'مكونات ERP' والتي تكون قممًا مستقرة تحدث بعد بداية محفز ما. يمكن أن يحتوي ERP على العديد من القمم الإيجابية أو السلبية ولكن ليس جميعها مكونات ERP جيدة التوصيف مثل مكونات N100 أو P300.

تذكر النظر إلى اتجاه المحور عندما ترى تخطيط كهربية الدماغ في المجال الزمني. أحيانًا ستلاحظ – في الأعلى و + في الأسفل من المحور، خاصة في تخطيط كهربية الدماغ السريري.

ملاحظة: يمكن تمثيل ERP بحدث واحد أو بواسطة متوسط السعات عبر محاكمات متعددة لذلك الحدث. عادة، يتم الحصول على ERPs سلسة مع مكونات مميزة كما في الصورة فقط بواسطة المتوسط عبر مئات المحاكمات.



الشكل 1 – المكونات السمعية النموذجية للـ ERP

تتميز المكونات النموذجية بقطبيتها (أي إيجابية (P) أو سلبية (N) ومتى تحدث (مثل المكون السلبي الأول N1). يمكن أيضًا تحديد نفس مكون N1 بالوقت الذي حدث فيه (مثل 100 مللي ثانية بعد بداية النغمة) – N100

3. خطوات الحصول على ERP

مرحلة التجربة:

نقوم بتصميم تجارب للحصول على ERPs محددة ذات اهتمام.

على سبيل المثال، قد نجمع بيانات EEG بينما يستمع المشاركون إلى نغمات صوتية.

لكي نفهم بيانات EEG، يجب علينا تحديد الوقت الذي سمع عنده المشاركون النغمة في EEG. وهذه تُسمى علامات الحدث (الخطوط الحمراء العمودية في الشكل 2).





الشكل 2 – علامات الحدث (الخطوط الحمراء) المعروضة على تخطيط كهربية الدماغ الخام

الحصول على توقيت علامة الحدث متزامنًا بدقة مع بداية النغمة مهم جدًا لتمكننا من رؤية ERP! لذلك من المهم اختيار الأجهزة والبرامج الصحيحة التي تساعدنا في الحصول على طوابع زمنية دقيقة.

اختيار مرجع

تذكر أن النشاط الكهربائي يتم قياسه دائمًا بين نقطتين. في أجهزة EEG يتم قياس الجهد الكهربائي عند كل مستشعر مقارنةً بالمستشعرات المرجعية (DRL + CMS).

في أجهزة Emotiv EPOC يوجد خياران للمستشعرات المرجعية

الشكل 3 – خيارات المرجع في أجهزة نوع Emotiv EPOC

يحتوي منظار الرأس نوع EPOC على خيارين للرجوع إليه:

  • مرجع الدرن الخلفي – للاستخدام كمرجع للمستشعرات نضع سدادات مطاطية على مستشعرات P3/P4 ونعمل على ترطيب الفلاتات في مستشعرات الدرن الخلفي.

  • مرجع P3/P4 – لاستخدام P3/P4 كمرجع للمستشعرات نضع سدادات مطاطية على مستشعرات Mastoid M1/M2 ونعمل على ترطيب الفلاتات في مستشعرات P3/P4.

يُستخدم المرجع الدرن الخلفي عادةً في تجارب ERP، لكن يمكن استخدام مرجع P3/P4 كما يمكنك دائمًا إعادة الرجوع للبيانات عبر الإنترنت لاحقًا، عند معالجة البيانات قبل التحليل. من الشائع إعادة الرجوع للبيانات حسب متوسط جميع المستشعرات قبل تحليل البيانات.

للتجربة الخاصة بنا سنجمع البيانات باستخدام المرجع الدرن الخلفي. الافتراض الجيد هنا هو أن العملية الدرن الخلفية لن تنقل بيانات EEG بقدر ما تنقلها مواقع أخرى على الرأس، لذا فهي نقطة مرجعية جيدة.

المعالجة المسبقة:

لا يمكننا رؤية ERP فورًا في تخطيط كهربية الدماغ الخام لأنه تأثير صغير جدًا (~ ±5uV) مقارنة بكل شيء آخر يحدث في وحول الدماغ (~ ±40uV)!

لذلك لرؤية تأثير الدماغ المحدد لنغمتنا نحتاج إلى تنظيف بياناتنا لإزالة أي ضجيج أو اضطرابات. ثم نقوم 'بتقطيع' البيانات – وهي عبارة عن تقطيع استجابات الدماغ إلى نافذة زمنية قمنا بتحديدها (على سبيل المثال استجابة الدماغ التي تبدأ من 50 ملي ثانية قبل النغمة و 400 ملي ثانية بعد النغمة). ثم نقوم بتجميع كل البيانات المجزأة من EEG بشكل منفصل (أي استجابات الدماغ لجميع النغمات) للحصول على ERP مميز.

فيما يلي الخطوات الأساسية في خط المعالجة النموذجي لـ ERP. سيختار الباحثون الخطوات بناءً على بياناتهم وأهدافهم.



الشكل 4 – خط معالجة نموذجي لـ ERP

4. لنتحصل على ERP خاص بنا

أولاً دعنا نقوم بإعداد البرنامج
  1. قم بتنزيل أحدث إصدار من PsychoPy – https://www.psychopy.org/ نحن سنستخدم PsychoPy لتقديم النغمات للمشاركين.

  2. احصل على تطبيق Emotiv Launcher وEmotivPRO لتسجيل وعرض EEG.

  3. قم بتوصيل PsychoPy ببرنامج Emotiv الخاص بك حتى يستطيعان التواصل مع بعضهما.

اتبع الخطوات في الفيديو:

قم ببناء تجربة EEG EMOTIV باستخدام PsychoPy

يمكن الحصول على ERP سلس باستخدام تكرارات متعددة لأي محفز (على سبيل المثال، صورة، نغمة). هنا سنقوم بتقديم النغمة نفسها لمدة 50 ملي ثانية للمشاركين، كل 4 ثوانٍ لمدة ~150 مرة!

اتبع الفيديو لبناء تجربة صوتية بسيطة مع نغمة واحدة:

دعونا نحصل على بعض البيانات

الآن بعد أن اخترت المرجع، يمكنك مشاهدة الفيديو لتتعلم كيفية إعداد سماعتك للحصول على أفضل جودة EEG:

خط معالجة ERP مع EmotivPRO Analyzer

شاهد الفيديو واتبع الخطوات لتوليد ERP الخاص بك:

فهم ناتج ERP من Analyzer

بالنسبة لكل قناة سترى موجة متوسطة. يمكن ملاحظة ERP سلس نموذجي مع قمة سلبية عند 100 ملي ثانية كما هو موضح أدناه. الخط الصلب يمثل المتوسط الأمبيوجي والظل الفاتح يمثل الخطأ القياسي للمتوسط:

هنا موجة متشابكة بدون مكونات ERP واضحة. يمكن أن يحدث هذا بسبب عدد منخفض من المحاكمات:



أشياء يجب أخذها في الاعتبار

عند مقارنة ERPs بين المشاركين، من الأفضل عمومًا مقارنة تأثير الاختلاف.

مثلًا، يمكننا النظر إلى متوسط ERP لنغمة أكثر تكرارًا (قياسية) مقارنةً بالنغمات التي تحدث بشكل أقل في نمط (منخفض/غريب). يمكننا الحصول على موجة الاختلاف simplement عبر طرح السعات لموجة واحدة من الأخرى. كما في الشكل 5 يمكننا لاحقًا ملاحظة مكون ERP المعروف عمومًا باسم السلبية الشعورية المختلفة (MMN) والتي تُدرس بشكل عام في أبحاث ERP.





الشكل 5 – يمكن ملاحظة مكون السلبية الشعورية المختلفة في ERP عندما يحدث الانتهاك لنمط في البيئة

5. تطبيقات ERP

تحديد المؤشرات الحيوية :

أحد التطبيقات الأكثر شيوعًا لـ ERP هو في الأبحاث السريرية للبحث عن طرق أفضل لتشخيص الاضطرابات النفسية مثل الفصام. يمكن التمييز بين الأشخاص الذين يعيشون مع الفصام والأفراد الأصحاء بناءً على استجابة السلبية الشعورية المختلفة





الشكل 6 – تعتبر تعددية السلبية الشعورية بشكل ملحوظ أعلى منها في الفصام المزمن، أو البدء الجديد أو الذين هم عرضة لتطوير الاضطراب (جاشان 2012)

ERP – واجهات الدماغ والكمبيوتر (BCI)

يمكن استخدام ERPs لأوامر عقلية مختلفة أو محفزات بصرية(مثل الأحرف على لوحة المفاتيح) لتحريك الكراسي المتحركة أو تشغيل ملقم BCI

6. الموارد

دليل Emotiv
  1. دليل بناء EmotivPRO

  2. دليل EmotivPRO

  3. دليل تحليل EmotivPRO

القراءة الموصى بها

لوك، S.J.، 2005. عشر قواعد بسيطة لتصميم وتفسير تجارب ERP. جهد المرتبط بالحدث: دليل الأساليب, 4.

1. المقدمة

أهلًا وسهلًا! في هذا الدليل الثاني سوف نتعلم كيفية تحديد استجابة الدماغ للمحفزات.

سوف نتعلم:

  • ما هو الجهد الكهربائي المرتبط بالحدث (ERP)؟

  • ما هي قمم ومكونات ERP؟

  • الخطوات النموذجية للحصول على ERP

  • تطبيق عملي باستخدام جهاز وبرنامج Emotiv EPOC



2. ما هو الجهد الكهربائي المرتبط بالحدث (ERP)؟

الجهد الكهربائي المرتبط بالحدث (ERP)، المعروف أيضًا بالجهد المحفز، هو استجابة الدماغ لحدث أو محفز (مثل سماع نغمة عالية). تحديدًا - هو تغيير السعة الجهدية في تخطيط كهربية الدماغ ناتجة عن حدث حسّي أو معرفي.

يمكننا ملاحظة 'مكونات ERP' والتي تكون قممًا مستقرة تحدث بعد بداية محفز ما. يمكن أن يحتوي ERP على العديد من القمم الإيجابية أو السلبية ولكن ليس جميعها مكونات ERP جيدة التوصيف مثل مكونات N100 أو P300.

تذكر النظر إلى اتجاه المحور عندما ترى تخطيط كهربية الدماغ في المجال الزمني. أحيانًا ستلاحظ – في الأعلى و + في الأسفل من المحور، خاصة في تخطيط كهربية الدماغ السريري.

ملاحظة: يمكن تمثيل ERP بحدث واحد أو بواسطة متوسط السعات عبر محاكمات متعددة لذلك الحدث. عادة، يتم الحصول على ERPs سلسة مع مكونات مميزة كما في الصورة فقط بواسطة المتوسط عبر مئات المحاكمات.



الشكل 1 – المكونات السمعية النموذجية للـ ERP

تتميز المكونات النموذجية بقطبيتها (أي إيجابية (P) أو سلبية (N) ومتى تحدث (مثل المكون السلبي الأول N1). يمكن أيضًا تحديد نفس مكون N1 بالوقت الذي حدث فيه (مثل 100 مللي ثانية بعد بداية النغمة) – N100

3. خطوات الحصول على ERP

مرحلة التجربة:

نقوم بتصميم تجارب للحصول على ERPs محددة ذات اهتمام.

على سبيل المثال، قد نجمع بيانات EEG بينما يستمع المشاركون إلى نغمات صوتية.

لكي نفهم بيانات EEG، يجب علينا تحديد الوقت الذي سمع عنده المشاركون النغمة في EEG. وهذه تُسمى علامات الحدث (الخطوط الحمراء العمودية في الشكل 2).





الشكل 2 – علامات الحدث (الخطوط الحمراء) المعروضة على تخطيط كهربية الدماغ الخام

الحصول على توقيت علامة الحدث متزامنًا بدقة مع بداية النغمة مهم جدًا لتمكننا من رؤية ERP! لذلك من المهم اختيار الأجهزة والبرامج الصحيحة التي تساعدنا في الحصول على طوابع زمنية دقيقة.

اختيار مرجع

تذكر أن النشاط الكهربائي يتم قياسه دائمًا بين نقطتين. في أجهزة EEG يتم قياس الجهد الكهربائي عند كل مستشعر مقارنةً بالمستشعرات المرجعية (DRL + CMS).

في أجهزة Emotiv EPOC يوجد خياران للمستشعرات المرجعية

الشكل 3 – خيارات المرجع في أجهزة نوع Emotiv EPOC

يحتوي منظار الرأس نوع EPOC على خيارين للرجوع إليه:

  • مرجع الدرن الخلفي – للاستخدام كمرجع للمستشعرات نضع سدادات مطاطية على مستشعرات P3/P4 ونعمل على ترطيب الفلاتات في مستشعرات الدرن الخلفي.

  • مرجع P3/P4 – لاستخدام P3/P4 كمرجع للمستشعرات نضع سدادات مطاطية على مستشعرات Mastoid M1/M2 ونعمل على ترطيب الفلاتات في مستشعرات P3/P4.

يُستخدم المرجع الدرن الخلفي عادةً في تجارب ERP، لكن يمكن استخدام مرجع P3/P4 كما يمكنك دائمًا إعادة الرجوع للبيانات عبر الإنترنت لاحقًا، عند معالجة البيانات قبل التحليل. من الشائع إعادة الرجوع للبيانات حسب متوسط جميع المستشعرات قبل تحليل البيانات.

للتجربة الخاصة بنا سنجمع البيانات باستخدام المرجع الدرن الخلفي. الافتراض الجيد هنا هو أن العملية الدرن الخلفية لن تنقل بيانات EEG بقدر ما تنقلها مواقع أخرى على الرأس، لذا فهي نقطة مرجعية جيدة.

المعالجة المسبقة:

لا يمكننا رؤية ERP فورًا في تخطيط كهربية الدماغ الخام لأنه تأثير صغير جدًا (~ ±5uV) مقارنة بكل شيء آخر يحدث في وحول الدماغ (~ ±40uV)!

لذلك لرؤية تأثير الدماغ المحدد لنغمتنا نحتاج إلى تنظيف بياناتنا لإزالة أي ضجيج أو اضطرابات. ثم نقوم 'بتقطيع' البيانات – وهي عبارة عن تقطيع استجابات الدماغ إلى نافذة زمنية قمنا بتحديدها (على سبيل المثال استجابة الدماغ التي تبدأ من 50 ملي ثانية قبل النغمة و 400 ملي ثانية بعد النغمة). ثم نقوم بتجميع كل البيانات المجزأة من EEG بشكل منفصل (أي استجابات الدماغ لجميع النغمات) للحصول على ERP مميز.

فيما يلي الخطوات الأساسية في خط المعالجة النموذجي لـ ERP. سيختار الباحثون الخطوات بناءً على بياناتهم وأهدافهم.



الشكل 4 – خط معالجة نموذجي لـ ERP

4. لنتحصل على ERP خاص بنا

أولاً دعنا نقوم بإعداد البرنامج
  1. قم بتنزيل أحدث إصدار من PsychoPy – https://www.psychopy.org/ نحن سنستخدم PsychoPy لتقديم النغمات للمشاركين.

  2. احصل على تطبيق Emotiv Launcher وEmotivPRO لتسجيل وعرض EEG.

  3. قم بتوصيل PsychoPy ببرنامج Emotiv الخاص بك حتى يستطيعان التواصل مع بعضهما.

اتبع الخطوات في الفيديو:

قم ببناء تجربة EEG EMOTIV باستخدام PsychoPy

يمكن الحصول على ERP سلس باستخدام تكرارات متعددة لأي محفز (على سبيل المثال، صورة، نغمة). هنا سنقوم بتقديم النغمة نفسها لمدة 50 ملي ثانية للمشاركين، كل 4 ثوانٍ لمدة ~150 مرة!

اتبع الفيديو لبناء تجربة صوتية بسيطة مع نغمة واحدة:

دعونا نحصل على بعض البيانات

الآن بعد أن اخترت المرجع، يمكنك مشاهدة الفيديو لتتعلم كيفية إعداد سماعتك للحصول على أفضل جودة EEG:

خط معالجة ERP مع EmotivPRO Analyzer

شاهد الفيديو واتبع الخطوات لتوليد ERP الخاص بك:

فهم ناتج ERP من Analyzer

بالنسبة لكل قناة سترى موجة متوسطة. يمكن ملاحظة ERP سلس نموذجي مع قمة سلبية عند 100 ملي ثانية كما هو موضح أدناه. الخط الصلب يمثل المتوسط الأمبيوجي والظل الفاتح يمثل الخطأ القياسي للمتوسط:

هنا موجة متشابكة بدون مكونات ERP واضحة. يمكن أن يحدث هذا بسبب عدد منخفض من المحاكمات:



أشياء يجب أخذها في الاعتبار

عند مقارنة ERPs بين المشاركين، من الأفضل عمومًا مقارنة تأثير الاختلاف.

مثلًا، يمكننا النظر إلى متوسط ERP لنغمة أكثر تكرارًا (قياسية) مقارنةً بالنغمات التي تحدث بشكل أقل في نمط (منخفض/غريب). يمكننا الحصول على موجة الاختلاف simplement عبر طرح السعات لموجة واحدة من الأخرى. كما في الشكل 5 يمكننا لاحقًا ملاحظة مكون ERP المعروف عمومًا باسم السلبية الشعورية المختلفة (MMN) والتي تُدرس بشكل عام في أبحاث ERP.





الشكل 5 – يمكن ملاحظة مكون السلبية الشعورية المختلفة في ERP عندما يحدث الانتهاك لنمط في البيئة

5. تطبيقات ERP

تحديد المؤشرات الحيوية :

أحد التطبيقات الأكثر شيوعًا لـ ERP هو في الأبحاث السريرية للبحث عن طرق أفضل لتشخيص الاضطرابات النفسية مثل الفصام. يمكن التمييز بين الأشخاص الذين يعيشون مع الفصام والأفراد الأصحاء بناءً على استجابة السلبية الشعورية المختلفة





الشكل 6 – تعتبر تعددية السلبية الشعورية بشكل ملحوظ أعلى منها في الفصام المزمن، أو البدء الجديد أو الذين هم عرضة لتطوير الاضطراب (جاشان 2012)

ERP – واجهات الدماغ والكمبيوتر (BCI)

يمكن استخدام ERPs لأوامر عقلية مختلفة أو محفزات بصرية(مثل الأحرف على لوحة المفاتيح) لتحريك الكراسي المتحركة أو تشغيل ملقم BCI

6. الموارد

دليل Emotiv
  1. دليل بناء EmotivPRO

  2. دليل EmotivPRO

  3. دليل تحليل EmotivPRO

القراءة الموصى بها

لوك، S.J.، 2005. عشر قواعد بسيطة لتصميم وتفسير تجارب ERP. جهد المرتبط بالحدث: دليل الأساليب, 4.

1. المقدمة

أهلًا وسهلًا! في هذا الدليل الثاني سوف نتعلم كيفية تحديد استجابة الدماغ للمحفزات.

سوف نتعلم:

  • ما هو الجهد الكهربائي المرتبط بالحدث (ERP)؟

  • ما هي قمم ومكونات ERP؟

  • الخطوات النموذجية للحصول على ERP

  • تطبيق عملي باستخدام جهاز وبرنامج Emotiv EPOC



2. ما هو الجهد الكهربائي المرتبط بالحدث (ERP)؟

الجهد الكهربائي المرتبط بالحدث (ERP)، المعروف أيضًا بالجهد المحفز، هو استجابة الدماغ لحدث أو محفز (مثل سماع نغمة عالية). تحديدًا - هو تغيير السعة الجهدية في تخطيط كهربية الدماغ ناتجة عن حدث حسّي أو معرفي.

يمكننا ملاحظة 'مكونات ERP' والتي تكون قممًا مستقرة تحدث بعد بداية محفز ما. يمكن أن يحتوي ERP على العديد من القمم الإيجابية أو السلبية ولكن ليس جميعها مكونات ERP جيدة التوصيف مثل مكونات N100 أو P300.

تذكر النظر إلى اتجاه المحور عندما ترى تخطيط كهربية الدماغ في المجال الزمني. أحيانًا ستلاحظ – في الأعلى و + في الأسفل من المحور، خاصة في تخطيط كهربية الدماغ السريري.

ملاحظة: يمكن تمثيل ERP بحدث واحد أو بواسطة متوسط السعات عبر محاكمات متعددة لذلك الحدث. عادة، يتم الحصول على ERPs سلسة مع مكونات مميزة كما في الصورة فقط بواسطة المتوسط عبر مئات المحاكمات.



الشكل 1 – المكونات السمعية النموذجية للـ ERP

تتميز المكونات النموذجية بقطبيتها (أي إيجابية (P) أو سلبية (N) ومتى تحدث (مثل المكون السلبي الأول N1). يمكن أيضًا تحديد نفس مكون N1 بالوقت الذي حدث فيه (مثل 100 مللي ثانية بعد بداية النغمة) – N100

3. خطوات الحصول على ERP

مرحلة التجربة:

نقوم بتصميم تجارب للحصول على ERPs محددة ذات اهتمام.

على سبيل المثال، قد نجمع بيانات EEG بينما يستمع المشاركون إلى نغمات صوتية.

لكي نفهم بيانات EEG، يجب علينا تحديد الوقت الذي سمع عنده المشاركون النغمة في EEG. وهذه تُسمى علامات الحدث (الخطوط الحمراء العمودية في الشكل 2).





الشكل 2 – علامات الحدث (الخطوط الحمراء) المعروضة على تخطيط كهربية الدماغ الخام

الحصول على توقيت علامة الحدث متزامنًا بدقة مع بداية النغمة مهم جدًا لتمكننا من رؤية ERP! لذلك من المهم اختيار الأجهزة والبرامج الصحيحة التي تساعدنا في الحصول على طوابع زمنية دقيقة.

اختيار مرجع

تذكر أن النشاط الكهربائي يتم قياسه دائمًا بين نقطتين. في أجهزة EEG يتم قياس الجهد الكهربائي عند كل مستشعر مقارنةً بالمستشعرات المرجعية (DRL + CMS).

في أجهزة Emotiv EPOC يوجد خياران للمستشعرات المرجعية

الشكل 3 – خيارات المرجع في أجهزة نوع Emotiv EPOC

يحتوي منظار الرأس نوع EPOC على خيارين للرجوع إليه:

  • مرجع الدرن الخلفي – للاستخدام كمرجع للمستشعرات نضع سدادات مطاطية على مستشعرات P3/P4 ونعمل على ترطيب الفلاتات في مستشعرات الدرن الخلفي.

  • مرجع P3/P4 – لاستخدام P3/P4 كمرجع للمستشعرات نضع سدادات مطاطية على مستشعرات Mastoid M1/M2 ونعمل على ترطيب الفلاتات في مستشعرات P3/P4.

يُستخدم المرجع الدرن الخلفي عادةً في تجارب ERP، لكن يمكن استخدام مرجع P3/P4 كما يمكنك دائمًا إعادة الرجوع للبيانات عبر الإنترنت لاحقًا، عند معالجة البيانات قبل التحليل. من الشائع إعادة الرجوع للبيانات حسب متوسط جميع المستشعرات قبل تحليل البيانات.

للتجربة الخاصة بنا سنجمع البيانات باستخدام المرجع الدرن الخلفي. الافتراض الجيد هنا هو أن العملية الدرن الخلفية لن تنقل بيانات EEG بقدر ما تنقلها مواقع أخرى على الرأس، لذا فهي نقطة مرجعية جيدة.

المعالجة المسبقة:

لا يمكننا رؤية ERP فورًا في تخطيط كهربية الدماغ الخام لأنه تأثير صغير جدًا (~ ±5uV) مقارنة بكل شيء آخر يحدث في وحول الدماغ (~ ±40uV)!

لذلك لرؤية تأثير الدماغ المحدد لنغمتنا نحتاج إلى تنظيف بياناتنا لإزالة أي ضجيج أو اضطرابات. ثم نقوم 'بتقطيع' البيانات – وهي عبارة عن تقطيع استجابات الدماغ إلى نافذة زمنية قمنا بتحديدها (على سبيل المثال استجابة الدماغ التي تبدأ من 50 ملي ثانية قبل النغمة و 400 ملي ثانية بعد النغمة). ثم نقوم بتجميع كل البيانات المجزأة من EEG بشكل منفصل (أي استجابات الدماغ لجميع النغمات) للحصول على ERP مميز.

فيما يلي الخطوات الأساسية في خط المعالجة النموذجي لـ ERP. سيختار الباحثون الخطوات بناءً على بياناتهم وأهدافهم.



الشكل 4 – خط معالجة نموذجي لـ ERP

4. لنتحصل على ERP خاص بنا

أولاً دعنا نقوم بإعداد البرنامج
  1. قم بتنزيل أحدث إصدار من PsychoPy – https://www.psychopy.org/ نحن سنستخدم PsychoPy لتقديم النغمات للمشاركين.

  2. احصل على تطبيق Emotiv Launcher وEmotivPRO لتسجيل وعرض EEG.

  3. قم بتوصيل PsychoPy ببرنامج Emotiv الخاص بك حتى يستطيعان التواصل مع بعضهما.

اتبع الخطوات في الفيديو:

قم ببناء تجربة EEG EMOTIV باستخدام PsychoPy

يمكن الحصول على ERP سلس باستخدام تكرارات متعددة لأي محفز (على سبيل المثال، صورة، نغمة). هنا سنقوم بتقديم النغمة نفسها لمدة 50 ملي ثانية للمشاركين، كل 4 ثوانٍ لمدة ~150 مرة!

اتبع الفيديو لبناء تجربة صوتية بسيطة مع نغمة واحدة:

دعونا نحصل على بعض البيانات

الآن بعد أن اخترت المرجع، يمكنك مشاهدة الفيديو لتتعلم كيفية إعداد سماعتك للحصول على أفضل جودة EEG:

خط معالجة ERP مع EmotivPRO Analyzer

شاهد الفيديو واتبع الخطوات لتوليد ERP الخاص بك:

فهم ناتج ERP من Analyzer

بالنسبة لكل قناة سترى موجة متوسطة. يمكن ملاحظة ERP سلس نموذجي مع قمة سلبية عند 100 ملي ثانية كما هو موضح أدناه. الخط الصلب يمثل المتوسط الأمبيوجي والظل الفاتح يمثل الخطأ القياسي للمتوسط:

هنا موجة متشابكة بدون مكونات ERP واضحة. يمكن أن يحدث هذا بسبب عدد منخفض من المحاكمات:



أشياء يجب أخذها في الاعتبار

عند مقارنة ERPs بين المشاركين، من الأفضل عمومًا مقارنة تأثير الاختلاف.

مثلًا، يمكننا النظر إلى متوسط ERP لنغمة أكثر تكرارًا (قياسية) مقارنةً بالنغمات التي تحدث بشكل أقل في نمط (منخفض/غريب). يمكننا الحصول على موجة الاختلاف simplement عبر طرح السعات لموجة واحدة من الأخرى. كما في الشكل 5 يمكننا لاحقًا ملاحظة مكون ERP المعروف عمومًا باسم السلبية الشعورية المختلفة (MMN) والتي تُدرس بشكل عام في أبحاث ERP.





الشكل 5 – يمكن ملاحظة مكون السلبية الشعورية المختلفة في ERP عندما يحدث الانتهاك لنمط في البيئة

5. تطبيقات ERP

تحديد المؤشرات الحيوية :

أحد التطبيقات الأكثر شيوعًا لـ ERP هو في الأبحاث السريرية للبحث عن طرق أفضل لتشخيص الاضطرابات النفسية مثل الفصام. يمكن التمييز بين الأشخاص الذين يعيشون مع الفصام والأفراد الأصحاء بناءً على استجابة السلبية الشعورية المختلفة





الشكل 6 – تعتبر تعددية السلبية الشعورية بشكل ملحوظ أعلى منها في الفصام المزمن، أو البدء الجديد أو الذين هم عرضة لتطوير الاضطراب (جاشان 2012)

ERP – واجهات الدماغ والكمبيوتر (BCI)

يمكن استخدام ERPs لأوامر عقلية مختلفة أو محفزات بصرية(مثل الأحرف على لوحة المفاتيح) لتحريك الكراسي المتحركة أو تشغيل ملقم BCI

6. الموارد

دليل Emotiv
  1. دليل بناء EmotivPRO

  2. دليل EmotivPRO

  3. دليل تحليل EmotivPRO

القراءة الموصى بها

لوك، S.J.، 2005. عشر قواعد بسيطة لتصميم وتفسير تجارب ERP. جهد المرتبط بالحدث: دليل الأساليب, 4.

تابع القراءة

طبقة تدفق المختبر (LSL) لمزامنة تدفقات البيانات المتعددة