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1、近红外成像仪的应用范围及举例(一)fNIRS在心理学研宄中的运用1.fNIRS在基础心理学中的运用由于fNIRS作为一种便携，无创伤的脑成像技水，有较好的时间分辨率和空间分辨率，因此该技术己经被广泛的应用于心理学研究中。其中主要包桮对视觉、怡绪、注意、记忆，执行功能等的祌经机制的探索。值得一提的是，近二十年來fNIRS在婴儿和成人的言语成像研究巾収得了广泛的应用，有60余篇公开发表的研究成果，这些研究分别与脑部经典言语区相关。fNIRS的无创伤性、较高的时间分辨率和空间分辨率以及对被试动作的高容忍度，使其成为了言语成像领域的优势技术、1
2、998年第一次用商用fNIRS系统证实了布洛P区在言语过程中的活动(Watanabeetal.,1998)。后来研究中用不同的近红外设备均能观察到小孩、成人以及婴儿的大脑经典言语区的皮层激活。用一系列声音(如，人造声音、音乐以及说话声)作为对婴幼儿的听觉刺激，证实了一些重要的争论，如多通道感知觉的发展，听说模式形成的潜在机制，语言习得的大脑机制，以及说话和音乐反应的大脑肀侧化优势发展。2.fNIRS在发展心理学研宄中的运用fNIRS具有无创性、便携性的特点，因此fNIRS首先被广泛运川于儿科临床巾，以监测高危早产儿童的脑部血氧状况，监测
3、新生儿的发展状况。由于儿童特别是婴幼儿的自我控制能力较差，因此对儿童进行脑功能成像的研宄往往较为困难，导致以儿童尤其是婴幼儿为对象的认知神经科学研宄较少近年来，随着fNIRS在幼儿神经机制研宄屮的应用。人们将对神经系统发育生长最快的时期一一婴幼儿阶段的人类大脑发展机制有更为深入地了解。此外，fNIRS还广泛川于不同年龄段人群认知功能的比较以及认知老化的脑功能研究。例如一项发展性阅读障碍的研究。发展性阅读障碍是指儿童智力正常，并且享有均等的教育机会，但是阅读成绩显著落后于其年龄所应达到水平的一种学习障碍现象。针对其它功能监测技术对阅读障碍
4、患者大脑功能进行监测所得到的不同结果，设计了合适的实验范式对汉语儿童阅读障碍患者在进行汉字语音和语义加工时的大脑皮层活动进行研允，结果显示汉1Quaresima,V.，Bisconti,S.,&Ferrari,M.(2012).Abriefreviewontheuseoffunctionalnear-infraredspectroscopy(fNIRS)forlanguageimagingstudiesinhumannewbornsandadults.Brainandlanguage,121(2),79-89.语儿童阅读障碍患者左前额叶
5、大脑皮层活动异常，为阅读障碍的祌经生理学研宂提供了实验证据。1.fNIRS在脑科学中的运用近年來，fNIRS也被很好的运用于新兴热门认知神经科学研宄中，如静息状态下的脑功能连接。静息状态是指被试者保持清醒、不接收任何外部刺激或执行任何高级功能的状态.近年来，人们越来越重视静息态下的脑功能研究。静息状态下的脑功能连接是指检测休息状态下的自发性脑血液动力学波动，这能反应祌经元的活动。最近的一项fNIRS研究探索了在静息状态下全脑的血液动力学信号的时空关联，结果发现在被试大脑中存在一致的区域之间的互动。尤其是感觉运动皮层和视觉皮层展现了很强的
6、半球内相关。同时前额叶的活动情况呈现很强的多样化。另一项研宂则证明了在感觉运动区域基于fNIRS的静息状态下脑功能连接的重测稳定性Cutini,S.,Moro,S.&Bisconti,S.(2012).Review:Functionalnearinfraredopticalimagingincognitiveneuroscience:anintroductoryreview.JournalofNearInfraredSpectroscopy,20(1),75-92.。2.fNIRS在自然情景认知神经科学中的运用因为成像技术本身的特点，大
7、部分都是在实验室条件下进行的,对实验设计有较高的要求,而且对被试的头部运动有较为严格的限定。加之所使用的仪器较为庞大，因此很难在自然情境下研究高级认知过程的祌经机制，实验室的认知祌经科学研宄结果具有较高的内部效度，但是缺乏较商的生态效度，用以推论和解释人们日常生活屮的行为有困难。而在fNIRS的研宂中，因为颅骨对光的散射系数被认为是恒定的，因此fNIRS对被试实验过程中的动作不是特别敏感，故而适合耑要动作的认知过程的神经机制研究。近年來，研宂者采用fNIRS研究伦敦塔任务、睡眠和弹钢琴等自然情境下大脑前额叶的变化Hashimoto,K”
8、Tategami，S”Okamoto,T”Seta，H.，Abo,M.，&Ohashi，M.(2006).Examinationbynear-infraredspectroscopyforevaluatio
