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近紅外腦成像儀成為神經(jīng)科學(xué)研究領(lǐng)域的重要工具

更新時(shí)間：2024-11-15 點(diǎn)擊次數(shù)：2207

　　在神經(jīng)科學(xué)的浩瀚宇宙中，近紅外腦成像儀如同一顆璀璨的星辰，以其光芒照亮了大腦深處未知的角落。這項(xiàng)技術(shù)，以其無(wú)創(chuàng)、便攜、高時(shí)空分辨率等優(yōu)勢(shì)，正在逐步揭開(kāi)人類(lèi)大腦這一復(fù)雜系統(tǒng)的神秘面紗。

　　近紅外腦成像儀，全稱(chēng)為近紅外光譜成像儀（functional Near-Infrared Spectroscopy, fNIRS），是一種基于近紅外光與大腦皮層血液成分相互作用原理的新型神經(jīng)影像技術(shù)。它利用650-900納米波長(zhǎng)的近紅外光穿透顱骨，探測(cè)大腦皮層內(nèi)氧合血紅蛋白（HbO）和脫氧血紅蛋白（HbR）的濃度變化，從而間接反映神經(jīng)元活動(dòng)、細(xì)胞能量代謝以及血液動(dòng)力學(xué)相關(guān)的功能狀態(tài)。這一過(guò)程，就像是給大腦拍攝了一部“動(dòng)態(tài)電影”，讓我們能夠直觀地觀察到大腦在不同狀態(tài)下的活動(dòng)模式。

　　與傳統(tǒng)的神經(jīng)影像技術(shù)如PET、fMRI相比，近紅外腦成像儀具有顯著的優(yōu)勢(shì)。它不僅能夠在自然環(huán)境中對(duì)受試者進(jìn)行無(wú)創(chuàng)監(jiān)測(cè)，減少因?qū)嶒?yàn)環(huán)境改變而引起的干擾，還具備較高的時(shí)間分辨率，能夠捕捉到大腦活動(dòng)的快速變化。此外，近紅外腦成像儀的操作簡(jiǎn)便快捷，對(duì)受試者的運(yùn)動(dòng)限制較小，使得它在嬰幼兒、老年人以及特殊疾病患者中的應(yīng)用成為可能。

　　近紅外腦成像儀在心理學(xué)、認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)、教育學(xué)以及臨床醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域展現(xiàn)出了廣泛的應(yīng)用潛力。在心理學(xué)研究中，它能夠幫助科學(xué)家揭示人類(lèi)情感、決策、記憶等心理過(guò)程的大腦機(jī)制；在認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域，它有助于我們理解大腦如何處理信息、形成認(rèn)知；在教育學(xué)中，它可以用來(lái)評(píng)估學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，探索大腦活動(dòng)與學(xué)習(xí)能力之間的關(guān)系；而在臨床醫(yī)學(xué)上，近紅外腦成像儀更是為腦損傷、自閉癥、抑郁癥等疾病的早期診斷和療效評(píng)估提供了有力的工具。

　　隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，近紅外腦成像儀的性能也在不斷提升。從最初的單一波長(zhǎng)檢測(cè)，到如今的多波長(zhǎng)、多通道并行檢測(cè)，從簡(jiǎn)單的二維成像到復(fù)雜的三維重建，近紅外腦成像技術(shù)正在逐步邁向更加精準(zhǔn)、高效、智能的未來(lái)。

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