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World File Search SystemN400
句法异常诱发的事件相关脑电位
当受试者阅读包含句法歧义的句子时，从 13 个头皮电极记录了事件相关脑电位 (ERP)。与“首选”句子结构不一致的单词会引发脑电位 (P600)，这与之前在上下文不适当的单词 (N400) 后观察到的电位截然不同。此外，通常被判断为不可接受的句子中的最后一个单词会引发类似 N400 的效应，相对于通常被判断为可接受的句子中的最后一个单词而言。这些发现表明 ERP 对句法异常很敏感，包括在错误分析句法歧义字符串后消除歧义材料而产生的异常（“花园小径”效应）。我们评估了 P600 和 N400 效应是作为异常类型（分别为句法和语义）的函数而引发的推测。© 1992 Academic Press. Inc.
通过脑电图实验了解机械工程专业学生的创造力
脑电图 (EEG) 的 alpha 功率 (8 – 13 Hz) 是各种创造性任务条件的特征，与创造性构思有关。alpha 功率根据与创造力相关的任务要求而变化。本研究调查了事件相关电位 (ERP)、alpha 功率激活和潜在机器学习 (ML)，以对参与创造力任务的工程专业学生的神经反应进行分类。所有参与者都执行了修改后的替代用途任务 (AUT)，其中参与者将日常物品的功能（或用途）归类为创造性、无意义或普通。首先，本研究调查了中央和顶枕颞区的基本 ERP。通过了解工程专业学生创造力的生物反应表明，在 300 – 500 毫秒窗口内，无意义和创造性刺激引起的 N400 振幅（分别为 - 1.107 mV 和 - 0.755 mV）大于普通用途（0.0859 mV）。从每个感兴趣电极的总平均波形的 300 – 500 毫秒窗口上观察到 N400 效应。方差分析确定了一个显著的主效应：在创造性构思过程中 alpha 功率降低，尤其是在（O1/2、P7/8）顶枕颞区。机器学习用于对特定颞区数据的神经反应（创造性、无意义和普通）进行分类。使用 k 最近邻 (kNN) 分类器，并使用从参与者收集的数据集根据准确度、精确度、召回率和 F1 分数评估结果。kNN 分类器的整体准确率为 99.92%，曲线下面积为 0.9995，成功对参与者的神经反应进行了分类。这些结果对于机器学习技术在创造力研究中的更广泛应用具有巨大潜力。 [DOI: 10.1115/1.4056473]
通过脑电图实验了解机械工程专业学生的创造力
脑电图 (EEG) 的 alpha 功率 (8 – 13 Hz) 是各种创造性任务条件的特征，与创造性构思有关。alpha 功率根据与创造力相关的任务要求而变化。本研究调查了事件相关电位 (ERP)、alpha 功率激活和潜在机器学习 (ML)，以对参与创造力任务的工程专业学生的神经反应进行分类。所有参与者都执行了修改后的替代用途任务 (AUT)，其中参与者将日常物品的功能（或用途）归类为创造性、无意义或普通。首先，本研究调查了中央和顶枕颞区的基本 ERP。通过了解工程专业学生创造力的生物反应表明，在 300 – 500 毫秒窗口内，无意义和创造性刺激引起的 N400 振幅（分别为 - 1.107 mV 和 - 0.755 mV）大于普通用途（0.0859 mV）。从每个感兴趣电极的总平均波形的 300 – 500 毫秒窗口上观察到 N400 效应。方差分析确定了一个显著的主效应：在创造性构思过程中 alpha 功率降低，尤其是在（O1/2、P7/8）顶枕颞区。机器学习用于对特定颞区数据的神经反应（创造性、无意义和普通）进行分类。使用 k 最近邻 (kNN) 分类器，并使用从参与者收集的数据集根据准确度、精确度、召回率和 F1 分数评估结果。kNN 分类器的整体准确率为 99.92%，曲线下面积为 0.9995，成功对参与者的神经反应进行了分类。这些结果对于机器学习技术在创造力研究中的更广泛应用具有巨大潜力。 [DOI: 10.1115/1.4056473]
BrainCoDe：基于脑电图的阅读和听力理解检测
摘要 外语媒体的普及为语言学习提供了丰富的资源。然而，每当出现理解问题时，学习者就不得不中断媒体消费。我们提出了 BrainCoDe，一种通过评估事件相关电位 (ERP) 来隐性检测词汇差距的方法。在一项用户研究 (N=16) 中，我们通过调查听和阅读已知单词和未知单词时的 ERP 幅度差异来评估 BrainCoDe。我们发现在阅读过程中遇到未知单词时 N400 幅度有显著偏差，在听力过程中遇到未知单词时 N100 幅度有显著偏差。为了评估 ERP 在实时应用中的可行性，我们训练了一个分类器，它可以检测词汇差距，阅读的准确率为 87.13%，听力的准确率为 82.64%，可以将十分之八的单词正确地识别为已知或未知。我们展示了 BrainCoDe 通过即时翻译或生成个性化学习内容支持媒体学习的潜力。
连续语音感知期间语言搭配的神经相关性
语言在较高的示意图和低级词汇项目上都是可以预测的。关于词汇水平上的可预测性，搭配是频繁的单词共同出现，通常以高缔合强度为特征。到目前为止，心理学和神经语言学研究主要利用高度人工实验范式来研究搭配，通过关注单个单词或孤立的句子的处理。相比之下，我们在这里分析了持续语音刺激期间记录的EEG脑反应，即音频书籍。我们发现，N400对搭配的响应与非集合的响应显着不同，而效果在皮质区域（前/后验）和横向性（左/右）方面有所不同。我们的结果与使用连续语音的研究一致，它们主要与使用人工范式和刺激的研究相矛盾。据我们所知，这是使用连续语音刺激的关于搭配的首次神经语言研究。据我们所知，这是使用连续语音刺激的关于搭配的首次神经语言研究。
评估空间 PCA 对基于 SVM 的脑电图数据解码的有效性
在 EEG 研究中，主成分分析 (PCA) 被广泛用于在多变量模式分类 (解码) 之前进行降维。本研究的目的是评估 PCA 在广泛的实验范式中对解码准确性 (使用支持向量机) 的有效性。我们评估了几种不同的 PCA 变体，包括基于组和基于受试者的成分分解以及 Varimax 旋转或不旋转的应用。我们还改变了保留用于解码分析的 PC 数量。我们评估了七个常见事件相关电位成分 (N170、不匹配负波、N2pc、P3b、N400、侧化准备电位和错误相关负波) 的解码准确性。我们还研究了更具挑战性的解码任务，包括解码面部身份、面部表情、刺激位置和刺激方向。数据集在电极位置的数量和密度方面也有所不同。我们的研究结果表明，没有一种 PCA 方法能够持续改善与无 PCA 相关的解码性能，并且应用 PCA 经常会降低解码性能。因此，研究人员在解码来自类似实验范式、群体和记录设置的 EEG 数据之前，应谨慎使用 PCA。
在 ALS 患者中使用 K 均值聚类方法
不同神经系统疾病引起的脑部异常状况影响着全世界的许多人。这些异常情况之一是肌萎缩侧索硬化症 (ALS)。 ALS 是一种俗称运动神经元病的疾病，它因脑干区域运动神经细胞受损而导致进行性身体障碍。大脑感知外界刺激，通过注意机制从大量的感知刺激中选取相关的刺激。注意力是当各种类型的信息、情绪和思想等活动集中在一个区域并由大脑在所需的时间内选择相关刺激时发生的认知过程。脑电图（EEG）在测量和分析大脑注意力机制中发生的此类活动方面具有重要地位。注意力分析的最新研究集中在事件相关电位 (ERP) 信号上。 EIP 信号是小幅度信号，其中包含 P100、N200、P300 和 N400 等在 EEG 信号中不太明显的成分。因此，为了获得 EIP 信号，必须重复目标刺激并多次进行 EEG 记录。 EEP 信号是通过对记录的目标刺激的 EEG 信号进行平均而获得的。研究的目的是从 ALS 患者和健康个体的 ERP 信号中获取一些特征，并使用 k-均值聚类方法检查对视觉刺激的注意力的分析。使用K均值聚类法进行分析的结果显示，数据被分为2个聚类，计算出最高成功率为77.78%。
针对法国患有诵读困难的成年人的脑电图研究
这项事件相关电位 (ERP) 研究旨在检查在患有诵读困难的成年人中，词语阅读障碍在四个认知过程流中的哪个点发生。14 名以法语为母语的诵读困难者与 18 名匹配的对照者执行了延迟音位词汇决策任务，该任务是判断视觉刺激听起来是否像法语单词。实验中呈现的 300 个刺激均匀分布在五种实验条件下（60 个具体的法语单词、60 个伪同音词、60 个伪词、60 个辅音和 60 个符号串）。至关重要的是，与对照组相比，诵读困难者的两种涉及音位信息的语言过程，即字素到音素的转换 (N320) 和音位信息的记忆检索 (Late Positive Complex) 均受损。此外，词汇获取 (N400) 受到六个被认为是诵读困难可靠标志的预测变量的显著调节。相比之下，出乎意料的是，两组参与者的早期视觉专业知识过程（N170）似乎以相同的方式运作。阅读障碍的根源可能主要在于单词阅读过程中的某些语音处理方面。这些发现支持了一种临床神经生理学模型，该模型假设阅读障碍患者在阅读过程中至少有两个语音过程可能受损，即字素到音素的转换和语音信息的记忆检索。
理解临床和基础语言及交流障碍研究中的事件相关电位 (ERP)：教程
背景：事件相关电位 (ERP) 是一种与刺激时间锁定的神经电生理反应，已成为语言和交流障碍研究中越来越常用的工具。它们可以为行为测量提供补充证据，并为交流障碍提供独特的视角。ERP 具有提供有关神经过程时间的精确信息的独特优势，可用于难以从参与者那里获得反应的情况，例如婴儿或言语能力最低的个人。然而，临床医生和临床科学家很少接受如何解释 ERP 研究的培训。目的：提供信息，让读者更好地理解、解释和评估使用 ERP 的研究。我们专注于与交流科学和障碍相关的研究以及与解释研究文章最相关的信息。方法：我们解释什么是 ERP 以及如何收集 ERP 数据，参考关键文本和主要研究文章。讨论了对有效性的潜在威胁、解释数据的指南以及使用 ERP 的利弊。以儿科语言障碍领域的研究为模型；以语义不一致 N400 和听觉不匹配负性等常见范例为具体例子。在了解 ERP 的基础上，我们将讨论 ERP 使用方式以及 ERP 可能为该领域提供的信息方面的现状。主要贡献：到目前为止，还没有一篇评论关注 ERP 与临床或交流研究的关系。这篇评论的主要贡献是提供了有助于理解 ERP 研究的实用信息。结论：ERP 提供了对支持交流的神经过程的洞察，既可以补充行为，又可以提供行为测量无法提供的信息。我们鼓励读者批判性地评估使用 ERP 的文章，通过增进理解和严谨性有效地推动该领域的发展。
EEG-fNIRS 研究
要揭示人类大脑如何编码和约束词语，必须识别形态语义加工背后的复杂神经认知机制。形态加工涉及对给定词语的内部形态信息和结构的心理操作，整个过程总是与语义分析交织在一起（Chung, Tong, Liu, McBride-Chang, & Meng, 2010 ; Ip et al., 2017）。迄今为止，尽管形态学在字母语言处理中的作用已得到广泛探索（例如，Bölte、Jansma、Zilverstand和Zwitserlood，2009；Carrasco-Ortiz和Frenck-Mestre，2014；Leminen、Smolka、Dunabeitia和Pliatsikas，2019；Schremm、Nov en、Horne和Roll，2019），但尚不清楚中文形态学在阅读过程中如何表现。由于超过 70% 的中文词是由两个或三个构成字/词素复合而成的，因此书面中文通常被描述为形态音节（DeFrancis，1989），其中每个字对应一个音节/词素。因此，亚词汇层次的构成词素可能在介导词汇获取和整词加工中发挥重要作用。最近，越来越多的研究证明了汉语复合词阅读中词素效应和亚词汇加工的心理现实（例如，Huang, Lee, Huang, & Chou, 2011; Huang, Lee, Tsai, & Tzeng, 2011; Zhao, Wu, Li, & Guo, 2017 ; Gao, Wang, Zhao, & Yuan, 2021 ）。然而，在汉语词汇阅读过程中，人类大脑如何编码形态约束的时空特征仍不清楚。有趣的是，有人将并列复合词（如“花草”、/faa1 cou2/、flower 和 grass、plant）嵌入视觉启动词汇决策任务中，研究了汉语形态结构加工的时间进程和时间特征（Chung et al.，2010）。事件相关电位（ERP）结果显示，纯形态结构效应仅在220 至300 毫秒的时间窗内检测到（额叶P250/P2效应），而经典的N400语义启动效应（表现在中央顶叶电极点）能够指示语义记忆网络的激活，这表明形态结构可能在早期复合词阅读过程中自动调节语义加工（Pylkköanen & Marantz，2003；Pylkköanen、Feintuch、Hopkins & Marantz，2004）。另一项研究也表明，具有相同形态结构的词对比具有不同结构的词对引起的 P2a 波幅更大（在额叶部位为 150 至 180 毫秒）（顾，余，马，2012）。这些发现表明，在汉语复合词阅读的早期阶段可能存在形态结构加工成分，并且独立于后期的词汇语义加工。然而，与早期加工理论（如 P250/P2、P2a）相反，最近的一系列研究表明，汉语形态加工在词汇后层面上暗示着有意识的过程（Allen、Badecker 和 Osterhout，2003；Newman、Ullman、Pancheva、Waligura 和 Neville，2007）。例如，研究发现，形态生产力较高的词（即从属结构）会引发明显更大的 P600