fNIRS与EEG的结合：窥探大脑活动的新途径

更新时间：2023-10-25 15:49:46 关键词：脑组织,技术,fNIRS,功能,动力学,血液,能量代谢,细胞,Spectroscopy,活动

　　近红外光谱成像(Functional Near-Infrared Spectroscopy，fNIRS)技术利用近红外光在脑组织中的传播规律以及良好的穿透能力，探索光在脑组织中历经一系列吸收、散射后出射光所携带的与脑组织光学特性相关的生化信息。通过研究氧合血红蛋白、脱氧血红蛋白以及总血红蛋白的浓度变化，fNIRS技术能够间接反映神经元的活动、细胞能量代谢以及血液动力学等功能，为了解大脑的状态与加工过程提供重要指标。

　　fNIRS作为一种无创、可实时监测的脑功能检测技术，在动态运动条件下也能被应用。相较于脑电图(EEG)和事件相关电位(ERP)，fNIRS具有更高的时间分辨率和空间分辨率。该技术的优势在于仪器体积小巧、重量轻、易于携带，并且成本较低，这使其在脑功能研究领域具有巨大的应用价值。

　　结合EEG和fNIRS两种技术，可以在实验准备方面更加便捷，被试可以进行具有较大动作量和更为复杂行为的实验。与在磁共振成像(MRI)实验采集中无法实现的情形不同，这种脑电生理信号和血氧信号的同时记录能够提供更完善对认知活动的理解，从而为脑功能活动的研究提供了一条新的道路。

　　脑电图(EEG)具有高时间分辨率，可以捕捉到大脑电活动的快速变化，但其空间分辨率有限。而fNIRS则可以实时观察到脑区的血液氧合水平变化，提供更好的空间分辨率。将这两种技术结合使用，可以弥补EEG/ERP的空间分辨率较低的缺点，同时记录电生理信号和血氧信号，从而为对认知活动的研究提供更为完善的认识。

　　通过EEG与fNIRS的结合，研究人员能够获取到关于大脑的多模态信息，进一步揭示认知加工的复杂过程。例如，在进行脑-机接口(Brain-Computer Interface, BCI)研究时，同时获得EEG和fNIRS数据可以提供对大脑活动的更完善理解，进一步改进BCI系统的性能和精度。

　　fNIRS与EEG的结合为研究大脑功能活动提供了新的视角和方法。通过充分发挥两种技术的优势，我们有望更好地了解认知活动、神经功能以及大脑的复杂加工过程，为神经科学研究和临床应用开辟了新的前景。

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