EEGLAB合辑 | 第七节绘制 ERP图像

为了对ERP效应有一个更好理解，EEGLAB 有一个比较有特色的功能，即绘制 ERP图像。这个ERP图像是一个 2-D图像，其中的横轴是每个epoch的时刻值，纵轴是各个epoch的编号，而该图像中的每一点表示相应的epoch的相应时刻的电压值。至于纵轴上的各个epoch的顺序，EEGLAB 默认是按照它们在实验中出现的顺序进行排序。当然，研究者可以依据自己的个人兴趣，对各个epoch的纵轴顺序重新排序（例如，依据 subject reactiontime， alpha-phase at stimulus onset）……理论上来说，排序的方式可以有很多种。当然每种排序所能提供的信息不尽相同，需要针对自己的研究来具体选择。

同时需要注意的是，有些时候如果不仔细考虑会很容易对结果进行错误解释。例如，利用某一频段的相位进行排序，可能会掩盖相同数据的不同频段的振荡活动。

选择需要绘制的通道

要在数据集的单个试验中在一个数据通道上绘制活动的ERP图像，我们必须首先选择一个通道进行绘制。例如，让我们选择一个具有高alpha频带功率（接近10 Hz）的通道，在本教程之前，我们获得了下面复制的spectopo.m图。

上图显示，α频带功率（例如10 Hz）集中在枕骨中央头皮上，我们将使用最后一个关键步骤（关键步骤8）之后的数据集。

要查找哪些电极位于该区域中，我们可以简单地通过选择 Plot > Channel spectra and maps来绘制电极名称和位置，生成下图，我们看到电极POz是α功率最大的通道，单击POz通道标签（在下面）以显示其编号（27）。

注意：也可以通过在交互式pop_spectopo.m窗口的文本框中（“头皮图选项”）输入“电极”，“开”来在光谱图中绘制电极位置。

使用pop_erpimage绘制ERP图像

现在我们知道了要研究其活动的通道的数量，我们可以以ERP图像图的形式在单个试验中查看其活动。

探索性步骤：查看通道ERP
选择 Plot > Channel ERP image，这将弹出pop_erpimage.m窗口（如下），输入频道号（27），试用平滑值1，然后按OK。

ERP图像是矩形彩色图像，其中每条水平线代表单个实验试验（或相邻单个实验的垂直移动平均值）中发生的活动，下图（不是ERP图像）说明了构建ERP图像图的过程。

通过在数据集中将所有试验的颜色序列线堆叠在一起，我们生成了ERP图像。在标准erpimage.m输出图中（如下所示），ERP图像下方的轨迹显示了单次试验活动的平均值，即成像数据epoch的ERP平均值。

下图的最上方为选择的电极的头皮位置，中间的图即为 ERP图像，下图为该电极的 ERP。

探索性步骤：绘制平滑的ERP
再次调用pop_erpimage.m交互式窗口，并将平滑宽度设置为10，在单个试验中可以更容易地看到主要的α波段振荡。

注意：由于可用选项的数量众多，上次调用（如果有）的参数将作为默认值重新调用（尽管不能通过文本框输入可选参数），如果您遇到此功能的问题，可以在Matlab命令行上键入>> eegh（0）来清除历史记录。

绘制大量试验时，不必将每个（平滑的）试验绘制为水平线，为了减少成像延迟（并减小保存的绘图文件的大小），可以抽取一些（平滑的）ERP图像线。在pop_erpimage.m窗口的“向下采样”框中输入4将使ERP图像中的行数减少4倍。

对 ERP图像中的trial进行排序

在上面的ERP图像中，从下到上，EEGLAB默认按照trial在实验过程中出现的顺序排列，当然也可以按照其他的变量进行排序。在下面我们使用的变量的是被试的反应时间，具体来说是事件‘rt’的潜伏期（latency）。

探索性步骤：在ERP图像中对试验进行排序
选择 Plot > Channel ERP image

双击Epoch-sorting field ，弹出如下窗口：

选择 latency，点击OK，双击Event type（s），弹出如下窗口：

选择 rt，点击OK，在“Event time range”下方的文本框，键入-200 800，点击OK，弹出如下窗口：
上图中的黑线表示事件“rt”的“latency”。

使用频谱选项绘制ERP图像

探索性步骤：按阶段值对ERP中的试用进行排序
我们键入的参数如下图：

点击 OK，弹出如下结果：

探索性步骤：inter-Trial连贯性
为了在 ERP image figure 中绘制 ITC，我们需要在 pop_erpimage 中设置如下参数：

这样我们便可以分析[9 11]Hz，并进行显著性检验（显著性水平 0.01），点击OK

上图的最上方子图的ERP图像，倒数第二个子图是 ERSP（Event Related Spectral Power），表示的是功率的平均变化（单位为dB）。在这个子图中，曲线没有超出蓝色区域，表示在选择的频率 10.13Hz（见右下角）相对基线水平（25.93dB），功率没有显著变化。

最下方的子图的 ITC，它表示的相对刺激呈现而言，相位同步化的程度，10.13Hz 表示选择分析的频段，可以看出在 300Hz 附近相位同步化显著增强。

在下一个教程中，我们将演示如何使用EEGLAB执行和评估EEG数据集的ICA分解。

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