腦功能成像探索生命領(lǐng)域的奧秘

聯(lián)合研究合作方

美國(guó)耶魯大學(xué)醫(yī)學(xué)院

Joy Hirsch教授

我想通過(guò)fNIRS這一新技術(shù)對(duì)人與人的互動(dòng)進(jìn)行成像，以了解我們的腦如何適應(yīng)實(shí)際生活和社會(huì)活動(dòng)。比如，使用fNIRS，研究人與人之間的目光接觸在交流中起到什么樣的作用。我們與島津制作所具有共同的價(jià)值觀，希望能夠作為伙伴長(zhǎng)期一起合作。我不打算滿足現(xiàn)狀，島津也是如此。正因?yàn)槿绱?，我們才是伙伴?/span>

在不斷發(fā)展的腦科學(xué)研究中，可實(shí)現(xiàn)腦功能可視化的功能性近紅外腦成像技術(shù)（fNIRS:functional Near-Infrared Spectroscopy），作為一種在日常環(huán)境中測(cè)量大腦活動(dòng)的新方法而受到關(guān)注。

功能性近紅外腦成像技術(shù)能夠在安全、自然的狀態(tài)下進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)動(dòng)靜的限制較少，已被廣泛應(yīng)用于康復(fù)研究、藥物開發(fā)、醫(yī)學(xué)研究、精神和神經(jīng)科學(xué)等研究領(lǐng)域。

功能性近紅外光腦成像系統(tǒng)

LABNIRS

fNIRS的檢測(cè)原理

腦內(nèi)產(chǎn)生神經(jīng)活動(dòng)，周邊區(qū)域的血紅蛋白量即發(fā)生局部變化。fNIRS能夠通過(guò)照射高生物透射性的近紅外光，來(lái)檢測(cè)吸收波長(zhǎng)不同的含氧血紅蛋白(Oxy-Hb)和脫氧血紅蛋白（Deoxy-Hb），實(shí)時(shí)動(dòng)畫顯示由腦活動(dòng)引起的相對(duì)變化。

根據(jù)每個(gè)通道的時(shí)間序列數(shù)據(jù)的二維成像，安靜時(shí)（左）與手指輕觸時(shí)（右）的比較（Oxy-Hb）

功能性近紅外光腦成像(fNIRS)的方案

倫敦大學(xué)學(xué)院(UCL)的認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)研究所，使用fNIRS，檢測(cè)在莎士比亞劇中演員的腦活動(dòng)模型。它用于研究人類社會(huì)認(rèn)知和自閉癥患者之間的社會(huì)交往差異。詳情請(qǐng)掃描下方二維訪問(wèn)：

參考文獻(xiàn): Noah, J. A., Zhang, X., Dravida, S., Ono, Y., Naples, J. A., McPartland, J. C., & Hirsch, J. (2020). Real-time eye-to-eye contact is associated with cross-brain neural coupling in angular gyrus. Frontiers in Human Neuroscience 14(19), 1-10. doi: 10.3389/fnhum.2020.00019

Zhang, X., Noah, J. A., Dravida, S., & Hirsch, J. (2020). Optimization of wavelet coherence analysis as a measure of neural synchrony during hyperscanning using functional near-infrared spectroscopy.　Neurophotonics, In Press.