fNIRS與EEG的結合：窺探大腦活動的新途徑

更新時間：2023-10-25 15:49:46 關鍵詞：腦組織,技術,fNIRS,功能,動力學,血液,能量代謝,細胞,Spectroscopy,活動

　　近紅外光譜成像(Functional Near-Infrared Spectroscopy，fNIRS)技術利用近紅外光在腦組織中的傳播規(guī)律以及良好的穿透能力，探索光在腦組織中歷經(jīng)一系列吸收、散射后出射光所攜帶的與腦組織光學特性相關的生化信息。通過研究氧合血紅蛋白、脫氧血紅蛋白以及總血紅蛋白的濃度變化，fNIRS技術能夠間接反映神經(jīng)元的活動、細胞能量代謝以及血液動力學等功能，為了解大腦的狀態(tài)與加工過程提供重要指標。

　　fNIRS作為一種無創(chuàng)、可實時監(jiān)測的腦功能檢測技術，在動態(tài)運動條件下也能被應用。相較于腦電圖(EEG)和事件相關電位(ERP)，fNIRS具有更高的時間分辨率和空間分辨率。該技術的優(yōu)勢在于儀器體積小巧、重量輕、易于攜帶，并且成本較低，這使其在腦功能研究領域具有巨大的應用價值。

　　結合EEG和fNIRS兩種技術，可以在實驗準備方面更加便捷，被試可以進行具有較大動作量和更為復雜行為的實驗。與在磁共振成像(MRI)實驗采集中無法實現(xiàn)的情形不同，這種腦電生理信號和血氧信號的同時記錄能夠提供更完善對認知活動的理解，從而為腦功能活動的研究提供了一條新的道路。

　　腦電圖(EEG)具有高時間分辨率，可以捕捉到大腦電活動的快速變化，但其空間分辨率有限。而fNIRS則可以實時觀察到腦區(qū)的血液氧合水平變化，提供更好的空間分辨率。將這兩種技術結合使用，可以彌補EEG/ERP的空間分辨率較低的缺點，同時記錄電生理信號和血氧信號，從而為對認知活動的研究提供更為完善的認識。

　　通過EEG與fNIRS的結合，研究人員能夠獲取到關于大腦的多模態(tài)信息，進一步揭示認知加工的復雜過程。例如，在進行腦-機接口(Brain-Computer Interface, BCI)研究時，同時獲得EEG和fNIRS數(shù)據(jù)可以提供對大腦活動的更完善理解，進一步改進BCI系統(tǒng)的性能和精度。

　　fNIRS與EEG的結合為研究大腦功能活動提供了新的視角和方法。通過充分發(fā)揮兩種技術的優(yōu)勢，我們有望更好地了解認知活動、神經(jīng)功能以及大腦的復雜加工過程，為神經(jīng)科學研究和臨床應用開辟了新的前景。

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