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ERPデータについて：ERP実験研究の読み方
- 1. ERPデータについて ERP実験研究の読み方 近畿大学 菅井康祐 ２０１３年２月２３日 LET関西支部メソドロジー研究部会 於：広島大学 1
- 2. 1. はじめに 2
- 3. 1.はじめに ERPs(事象関連電位)になじみはありますか？ a. 実験を行ったことがある b. 実験協力をしたことがある c. 専門書を読んだことがある d. 論文・研究発表で見聞きしたことがある 3
- 4. 1.はじめに Q. ERPsが使われている研究に出くわしたら どうしますか？ a. 他の実証研究と同様に検討する b. あげられているデータを信じて理解する c. データは飛ばして主張のみを読む d. 見なかったことにする 今日の目標：aになれるようになるためのお手伝い 4
- 5. 2. ERPとは 5
- 6. 2. ERPsとは 図１. 大脳皮質と電極 （メディカルシステム研究所websiteより） 6
- 7. 2. ERPsとは Event-Related Potentials: 事象関連電位 「外的刺激によって引き起こされる受動的・ 外因的な脳の電位変動（大脳誘発電位： evoked potential）とはことなり， 外界の刺激（事象）に対する被験者の 認知的態度を反映して変動する 内因性の電位」 （丹羽・鶴，1997） ERPを用いる最大のメリット 7
- 8. 2. ERPsとは 空間 時間 費用 ERP △ ◎ ○ fMRI ◎ △ × MEG △ ◎ × NIRS ○ ○ △ 表１. ERP, fMRI, MEG（脳磁図）, NIRSの比較 8
- 9. 3. 記録と解析 9
- 10. 3. 記録と解析 図2. 国際10-20法による電極配置 （メディカルシステム研究所websiteより） 10
- 11. 3. 記録と解析 10％法（拡張10-20法） 図3. 10-20法と10％（拡張10-20）法（入戸野，2005） 11
- 12. 3. 記録と解析 生体アン プ （増 A/D変換 幅） （抽出） （記録） 図4. 記録法 12
- 13. 3. 記録と解析 A/D変換 アナログの波形をデジタルに変換 ここで，データの精度が決定される 量子化：振幅（例：16bit = 2の16乗） サンプリングレート：時間の解像度 500-1000Hzが一般的 13
- 14. 3. 記録と解析 加算平均法 刺激の開始時を基準に同じカテゴリーの刺激に対する 波形を同期加算することで，背景ノイズの影響を小さ くする。 １課題に対して， 30以上加算する。 図. 5 加算平均波形（入戸野，2003） 14
- 16. 3. 記録と解析 odd-ball paradigm 基準（標準）刺激(70-90%) と標的刺激(10-30%)を提示 ２つの刺激の違いによる P3やMMN（後述）を検出 するのに適している 図6. odd-ball 16
- 17. 3. 記録と解析 図7. 電極ごとの波形(Handy, 2006. p. 306) 17
- 18. 3. 記録と解析 MMN 200 ms前後から現れる陰性成分 頻度の異なる２種類の刺激音のうち， 頻度の低い刺激の音響的な逸脱に対する自 動的な反応。 odd-ball paradigm（後述）をもちいて検出 18
- 19. 3. 記録と解析 P3(P300) 300 ms近傍に出現する内因性の陽性波 潜時・振幅は反応時間との相関あり odd-ball paradigm（後述）をもちいて検出 19
- 20. 3. 記録と解析 N400 400 ms近傍に現れる陰性成分 文中の語の意味処理に関わると考えられ， 意味的に文にそぐわない語に対して現れる odd-ball paradigm（後述）をもちいて検出 20
- 21. 3. 記録と解析 図9. N400サンプル波形 21
- 23. 4. 結果と解釈 23
- 24. 4. 結果と解釈 成分分析法 各成分を分析 MMN, P3, N400, P600などの 特徴に基づき， 波形を分析解釈す る 図10. odd-ball 24
- 27. 4. 実験パラダイム それぞれの得意とする課題 成分分析法 特定の成分（P300, MMNなど）に対応する ことが明らかな課題を設定できる場合。特 定の成分を確認したい場合。 差分法 条件を統制して１つのパラメータに対する 反応の差をみる場合。 27
- 30. 4. 言語研究における課題設定・分析 ではどのような実験を行うべきか？ 解釈できない要因は徹底的に排除する ↓ ・しっかりと統制した課題を用いる ・他の解釈が入り込まないように課題の差 で解釈を行う。 他の実証研究と同じ！ 30
- 31. 5. まとめ 31
- 32. 5. まとめ ERPデータを読み解く注意点 ・マッピングや部位情報に結果の解釈が 依存していないか ・しっかりと差分をとったものを 分析しているか ・成分の特性（N400, P600など）に解釈が 依存していないか ・他の要因を排除できるだけ条件が 統制されているか 32
- 34. 参考文献 Handy, T. C. (2005) . Event-related potentials: A methods handbook. Cambridge, MA: MIT Press. 入戸野宏 (2005). 『心理学のための事象関連電位ガイ ドブック』北大路書房 Luck, S. J. (2005). An introduction to the event-related potential technique. Cambridge, MA: MIT Press. 丹羽真一・鶴紀子 (1997). 『事象関連電位：事象関連 電位と神経情報科学の発展』新興医学 出版社 Polich J, Eischen S. E, Collins G. E. (1994). P300 from a single auditory stimulus. Electroencephalography and clinical Neurophysiology, 92(3), 253-61. 34