EEG同步方案：StimTracker
EEG同步方案：StimTracker
在 EEG、ERP 和心理学实验中，刺激程序记录的时间，并不一定等于被试真正看到或听到刺激的时间。显示器刷新、声卡处理、操作系统调度以及设备通信，都可能造成毫秒级偏差。
Cedrus StimTracker 的作用，就是检测刺激实际输出的时间，并将事件标记同步发送到 EEG 或其他生理信号采集设备，从而建立更加可靠的实验时间基准。
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Cedrus StimTracker产品详情
一、程序时间为什么不等于刺激时间
以视觉实验为例，实验程序执行显示命令后，通常还要经历以下过程：
实验程序调用显示函数 ↓ 显卡处理图像 ↓ 等待显示器刷新 ↓ 屏幕像素发生变化 ↓ 被试真正看到刺激程序记录的时间，往往是调用显示函数的时间，而 EEG 实验需要关注的是屏幕实际发生变化的时间。
在听觉实验中也存在类似问题：
程序发送播放指令 ↓ 声卡处理 ↓ 放大器或耳机输出 ↓ 声音到达被试如果直接使用实验程序发送的 marker，可能会导致 ERP 潜伏期计算出现偏差。虽然单次误差可能不明显，但在大量试次、多个被试或多设备联合采集中，时间偏差会影响最终分析结果。
二、Cedrus StimTracker的基本原理
Cedrus StimTracker 通常通过光电传感器、声音检测或外部事件输入获取刺激事件。
视觉实验中的典型流程如下：
刺激显示在屏幕 ↓ 光电传感器检测亮度变化 ↓ StimTracker生成同步事件 ↓ TTL信号发送至EEG设备 ↓ 数据中形成准确事件标记这样得到的事件时间，更接近刺激真正出现在屏幕上的时刻，而不是实验程序发出命令的时刻。
在实际实验中，研究者仍需要根据显示器、刷新率、刺激颜色和传感器位置进行校准。StimTracker 可以提高同步可靠性，但不能替代实验前的测试与验证。
三、StimTracker适合哪些实验
1. 视觉ERP实验
视觉 ERP 研究通常需要将 EEG 波形锁定到刺激出现时间。如果事件标记存在延迟，P1、N1、P2、P3 等成分的潜伏期就可能受到影响。
StimTracker 可用于：
- 图片分类；
- 面孔识别；
- 情绪加工；
- 视觉Oddball；
- 视觉搜索；
- 注意力分配；
- 工作记忆任务；
- 反应抑制实验。
2. 听觉和语言实验
在听觉实验中，声音文件的播放命令并不代表声音已经从耳机输出。对于语音、音乐和听觉注意研究，实际声音出现时间通常比程序时间更有参考价值。
常见应用包括：
- 听觉Oddball；
- 语音辨识；
- 音节加工；
- 音乐节奏感知；
- 听觉注意转换；
- 视听觉整合。
3. 视听觉联合实验
视听觉实验对时间关系要求更高。视觉刺激和声音刺激即使在程序中同时调用，实际输出也可能不同步。
使用 StimTracker 后，可以分别检测视觉和听觉事件，并将两个时间点记录到采集系统中，便于分析：
- 视觉先于听觉的条件；
- 听觉先于视觉的条件；
- 不同刺激间隔条件；
- 多感官整合窗口；
- 视听冲突和一致性效应。
4. EEG与眼动联合采集
眼动实验中，刺激出现时间、眼动开始时间和 EEG 事件时间需要建立统一关系。StimTracker 可以作为刺激事件同步节点，与 EEG、眼动和行为反应数据配合使用。
需要注意，StimTracker 主要负责事件同步，不负责替代眼动仪或 EEG 主机完成信号采集。
四、常见型号如何选择
公开产品资料中常见的 StimTracker 型号包括 Duo 和 Quad，部分资料中对应 ST-200、ST-400 等命名。
StimTracker Duo
Duo 适合基础型同步需求，例如：
- 单屏视觉实验；
- 视觉和听觉双通道实验；
- 常规 EEG/ERP 实验；
- 事件类型相对较少的行为任务。
StimTracker Quad
Quad 更适合事件来源较多的实验，例如：
- 多种刺激同时检测；
- 视听觉联合任务；
- 多通道事件采集；
- 多设备联合实验；
- 复杂实验范式。
具体型号需要结合以下条件判断：
- EEG设备触发接口类型；
- 需要多少个事件输入；
- 是否需要光电和声音检测；
- 是否需要外部触发；
- 实验程序和采集软件的接口要求；
- 是否需要额外传感器和连接线。
不同批次或配置可能存在差异，最终应以官网 Cedrus StimTracker 产品页面的当前参数为准。
五、如何完成一次标准同步校准
第一步：确定刺激检测区域
对于视觉刺激，应选择屏幕上亮度变化明显、位置稳定的区域。可以在屏幕角落设置一个专门用于检测的标记区域，但该区域不应影响被试正常观看刺激。
第二步：固定传感器
光电传感器安装后，应尽量避免移动。传感器位置变化可能导致亮度阈值和触发时间发生变化。
第三步：检查触发输出
连接 StimTracker 与 EEG 放大器后，运行测试程序，确认刺激出现时 EEG 数据中能够产生对应事件。
第四步：连续重复测试
不要只测试一次。建议连续呈现几十到上百次刺激，检查：
- 每次刺激是否都有 marker；
- 是否出现重复 marker；
- marker 是否提前或滞后；
- 刺激开始和结束是否被正确区分；
- 不同条件的事件码是否正确。
第五步：记录校准参数
建议记录以下信息：
- 显示器型号；
- 分辨率；
- 刷新率；
- 刺激程序；
- StimTracker型号；
- 传感器类型；
- 传感器安装位置；
- EEG设备型号；
- 触发接口；
- 测试日期和测试结果。
这些内容有助于后续复现实验，也方便排查数据异常。
六、数据分析时应注意什么
StimTracker 产生的事件标记并不意味着数据已经自动完成校正。研究者还应检查数据中的事件分布和时间逻辑。
例如，可以检查：
刺激出现时间是否符合实验设计 不同条件的事件码是否混淆 相邻事件之间是否存在异常短间隔 是否存在漏标记或重复标记 事件数量是否等于有效试次数如果实验包含多个刺激阶段，应为不同阶段设置清晰的事件码。例如：
201：注视点开始 202：图片出现 203：声音出现 204：反应窗口开始 205：反馈出现清晰的事件编码能够减少后期数据清理工作。
七、使用StimTracker的实际价值
Cedrus StimTracker 的价值不只是“多连接一根触发线”，而是把刺激呈现和生理信号采集放在同一个时间框架中。
它可以帮助研究者：
- 减少程序时间与真实刺激时间之间的差异；
- 提高 ERP 潜伏期分析的可信度；
- 改善视听觉刺激同步；
- 方便 EEG 与眼动、生理信号联合分析；
- 提升实验数据的可复现性；
- 降低多设备采集时的事件错位风险。
对于需要比较毫秒级时间差异的实验，稳定的硬件同步往往比单纯依赖软件时间戳更有保障。
八、国内采购与技术支持
科采通是 Cedrus StimTracker 的国内代理经销商，可为高校、科研院所、医院和企业实验室提供产品咨询、型号选型、配置建议及技术支持。
在采购前，建议提供以下信息：
- EEG或生理信号采集设备型号；
- 实验使用的刺激类型；
- 需要同步的设备数量；
- 视觉、听觉或外部事件输入需求；
- 现有接口和连接线情况；
- 是否需要安装调试与测试方案。
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九、总结
在 EEG、ERP 和多模态实验中，准确的事件时间是可靠数据分析的基础。实验程序发出指令的时间，并不一定是被试真正接收到刺激的时间。
Cedrus StimTracker 通过检测视觉、听觉或外部刺激事件，并将同步信号发送至 EEG 或生理信号设备，为实验提供更加稳定的时间参考。
如果实验涉及 ERP 潜伏期、视听觉同步、眼动联合采集或多个生理信号设备，Cedrus StimTracker 可以作为整体实验同步方案的重要组成部分。