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腦電EEG和近紅外NIRS同步方案在神經(jīng)認(rèn)知科學(xué)研究等領(lǐng)域的應(yīng)用

瀏覽次數(shù)：1815　發(fā)布日期：2024-4-2　來源：本站　僅供參考，謝絕轉(zhuǎn)載，否則責(zé)任自負(fù)

摘要
通過結(jié)合腦電（EEG）和近紅外（NIRS）技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了在神經(jīng)認(rèn)知科學(xué)研究和運(yùn)動醫(yī)學(xué)康復(fù)中獲取高時間和空間分辨率的大腦活動信息。

一、方案背景：
結(jié)合腦電（EEG）和近紅外（NIRS）設(shè)備的同步方案，為針對神經(jīng)認(rèn)知科學(xué)研究和運(yùn)動醫(yī)學(xué)康復(fù)領(lǐng)域提供了一種綜合性的方法。腦電記錄大腦皮層的電活動，而近紅外則測量大腦組織內(nèi)血液氧合水平，兩者各自反映了大腦的電生理和代謝狀態(tài)。它們具有不同的空間分辨率和時間分辨率的優(yōu)勢與局限性，因此結(jié)合使用能夠提供更全面、準(zhǔn)確的大腦活動信息。同時，它們具有不同的采樣頻率和信號處理要求，開發(fā)合理有效的同步方案能更好地理解大腦在神經(jīng)、認(rèn)知、康復(fù)等領(lǐng)域中的功能，并充分利用兩種技術(shù)的優(yōu)勢進(jìn)行互補(bǔ)。

SAGA-Brite腦電近紅外同步在音樂研究中的應(yīng)用

二、方案優(yōu)勢：
1. 提供全面的信息：各個腦區(qū)之間的功能信息和活動信息相結(jié)合
2. 補(bǔ)充彼此的局限性：空間特性與時間特性優(yōu)勢互補(bǔ)
3. 靈活自由的排布方式：相互間信號無干擾，支持多種設(shè)備自由排布
4. 豐富的應(yīng)用場景：在神經(jīng)、認(rèn)知、康復(fù)等領(lǐng)域中應(yīng)用廣泛
5. 無創(chuàng)便攜的設(shè)備：非侵入式設(shè)計，方便實(shí)驗者操作和應(yīng)用
6. 可定制采集帽：特制的雙探頭夾持器可在同一位置安置光纖探頭和電極

特制的近紅外光纖探頭和腦電電極

可定制的EEG-fNIRS采集帽

三、技術(shù)方案：
1. 軟件同步解決方案
EventIDE是一款專為心理學(xué)和神經(jīng)科學(xué)實(shí)驗設(shè)計的軟件平臺。其直觀的圖形用戶界面使研究人員能夠輕松創(chuàng)建、自定義和控制實(shí)驗，包括支持多通道的事件同步、實(shí)時數(shù)據(jù)記錄、實(shí)驗?zāi)_本編寫以及靈活的刺激呈現(xiàn)功能。研究者能夠在一個集成的環(huán)境中進(jìn)行復(fù)雜的實(shí)驗，同時記錄和分析參與者的行為和生理數(shù)據(jù)。該平臺支持多種刺激呈現(xiàn)、數(shù)據(jù)采集和實(shí)驗控制任務(wù)，并且具有高度的靈活性，適用于各種實(shí)驗設(shè)計和范式。此外，EventIDE還廣泛兼容多種研究設(shè)備，包括各種型號的腦電信號采集設(shè)備和近紅外光譜儀。

通過EventIDE強(qiáng)大的實(shí)驗刺激設(shè)計功能呈現(xiàn)出不同種符合實(shí)驗環(huán)境需求的實(shí)驗流程，并將EEG和fNIRS控件插入其中，即可實(shí)現(xiàn)在軟件層面對腦電數(shù)據(jù)和血氧數(shù)據(jù)的同步采集。

2. 硬件同步解決方案
E-Prime是一款專業(yè)的心理學(xué)實(shí)驗設(shè)計和運(yùn)行軟件，在認(rèn)知心理學(xué)、神經(jīng)科學(xué)、教育心理學(xué)等領(lǐng)域的研究實(shí)驗中廣泛應(yīng)用，旨在為研究人員提供一個直觀、強(qiáng)大、易用的工具。其可視化圖形用戶界面使用戶能夠通過拖拽和放置方式輕松設(shè)計實(shí)驗流程，而支持多種刺激類型的呈現(xiàn)，包括文本、圖像、聲音和視頻，這使設(shè)計復(fù)雜實(shí)驗和控制任務(wù)更為容易。內(nèi)置的數(shù)據(jù)記錄功能可以準(zhǔn)確記錄被試的行為數(shù)據(jù)，同時支持與腦電、近紅外光等外部設(shè)備的集成。