技术推文|探究E-prime核心要素（一）：Mark标记的入门与常见形式解析

在神经科学实验中，事件标记（Mark）是实现时间同步的核心手段，特别是在脑电（EEG）研究中，Mark 的精度直接决定了后续数据分析的有效性与科学性。

在脑电实验过程中，Mark被用来记录特定实验事件或刺激呈现的准确时间点，并将其嵌入 EEG 信号的时间轴中。这种事件–信号的时间锁定机制，便于后期进行：

①事件相关电位（ERP）提取与分析

②刺激分类比较（条件效应分析）

③被试反应时间与神经响应时序对齐

在基于脑电的实验中，通常采用E-Prime软件进行刺激呈现与 Mark控制。程序架构分为两部分：

结构编程（Structural Programming）：通过E-Prime的时间轴设置，定义刺激的呈现顺序、持续时间、间隔等时空属性，确保实验流程严谨可控。

功能编程（Functional Programming）：结合硬件同步接口（如并口、串口、网络TTL等），实现Mark信号的毫秒级输出，与EEG采集系统进行精准同步。

只有将Mark精准嵌入EEG时间轴，才能开展基于事件的信号分段与叠加分析。

根据不同的实验需求，Mark主要分为刺激类别Mark、反应事件Mark和刺激编号Mark三种类型，它们在实验流程中的作用各不相同。

刺激类别Mark（必选）

定义：对每一个实验条件/刺激类别进行唯一编码，用于后期按条件对数据进行分段、叠加、统计。

应用：ERP、行为实验等大多数范式，必须打入刺激类别Mark。

示例：研究“产品广告对购买意愿的影响”时，可定义：

条件 1：广告有干预（Mark=11）

条件 2：广告无干预（Mark=7）

由于“购买/不购买”本质上没有正确与错误之分，因此不需要反应事件Mark，仅需记录刺激类别Mark。

反应事件Mark（可选）

定义： 标记被试的反应信息，有两种类型：

反应正误Mark：直接标记被试反应正确（Mark=1）或错误（Mark=2）

反应按键Mark：在脑电中直接打上被试在探测界面中反应的实际按键标记（如j键（Mark=12）；f键（Mark=11））

“反应正误Mark”：

作用：在实验过程中，系统可自动根据被试的回答是否正确，打上“正确”或“错误”标记，以便后期筛选正确或错误的试次进行分析。

打Mark方式：必须在被试反应后实时打入，通常置于刺激响应界面之后，通过 InLine 编程完成。

“反应按键Mark”：

作用：直接记录被试按下的具体按键值，而不判断正误。后期需结合行为数据进行数据分类。

打Mark方式：在被试按键瞬间打入，数据分析时需结合行为反应数据。

刺激编号Mark（可选）

定义：为每一个 Trial 编号，便于后期精确剔除异常数据。

打Mark方式：必须在每个 Trial 开始前打入，通常放在注视点（Fixation）之前，确保每个 Trial 均有独立编号。

示例：在分析行为数据时，若发现某个Trial的反应时间极端异常，可根据其编号（如Mark=70）找到对应的生理数据并剔除，以提高数据分析的可靠性。

优点：

①毫秒级的时间精度，系统延迟极低（适用于脑电等高时间精度的实验）

②支持灵活的事件标记功能，标记值的范围可以从0-255（出于标记规范与稳定性的考虑，值为0的标记不建议用于事件触发，因此实际应用中推荐使用 1–255 的标记值进行事件编码与分类）

缺点：

当前多数笔记本电脑已不再配备标准并行端口，因此无法直接支持通过并口打 Mark。

优点：

支持多台终端设备通过WiFi网络进行连接与数据同步，实现真正意义上的跨平台、跨设备实验方案。

无需依赖传统并口或专用硬件接口，只要处于同一局域网（LAN）内，系统即可完成以下操作：

①多台电脑同步接入实验系统

②多设备并行采集

③跨房间或远程布控实验场景

对电脑无特殊要求：无需专用接口或高配硬件，只需具备基本网络连接能力，即可快速部署实验，显著降低系统搭建门槛。

缺点：

虽然基于 WiFi 网络的组网方式提供了极大的灵活性与部署便利性，但其对网络环境的稳定性依赖较高，在部分对时间同步极为敏感的实验中，仍存在一定技术局限。

具体而言：

①无线网络在数据传输中可能出现延迟波动（jitter）或丢包，尤其在复杂或干扰较多的网络环境下；

②因此，不建议在如事件相关电位（ERP）、神经时间锁定类脑电实验中使用无线组网方案，以免对结果的时间精度和重复性产生影响。

优点：

在多种实验设备的事件标记需求中，串口作为传统又可靠的数据通信方式，具备良好的兼容性与适应性，尤其适合当前主流实验环境。

①广泛兼容，主流设备普遍支持：多数脑电仪、眼动仪、近红外脑成像仪等科研设备，均提供串口事件输入功能，便于在不同系统之间实现统一的事件标记协议，无需定制接口，降低集成复杂度。

②适配现代电脑，无需并口支持：随着现代笔记本电脑逐步取消并口接口，串口凭借其可通过 USB 转换器灵活接入的特性，成为在新旧设备之间桥接实验同步的理想选择。

缺点：

尽管串口因其良好的兼容性与现代适配性，在多种实验环境中被广泛采用，但在对事件同步精度要求较高的场景中，仍存在一定技术限制，科研人员需在部署方案时充分权衡。

①传输速率受限：串口通信采用逐位串行传输方式，其数据速率通常低于并口或网络通信协议。在需要高速传递大量事件标记或多通道并发处理的实验中，可能出现瓶颈。

②同步精度相对一般：由于通信延迟波动和串行处理特性，串口在毫秒级事件同步上的稳定性不如并口或硬件触发机制。

现在，我们已经了解了不同类型的Mark、应用场景及常见打标形式。在接下来的推文中，我们将一步步演示如何在E-Prime中正确打Mark，敬请期待！