文獻(xiàn)解讀：近紅外光譜技術(shù)fNIRS助力大腦運(yùn)作機(jī)制深入研究

在人體器官中，大腦被認(rèn)為是最為復(fù)雜的器官之一。其作為神秘而精密的控制中樞，在我們感知世界的過程中發(fā)揮著不可或缺的作用。大腦結(jié)構(gòu)的錯(cuò)綜復(fù)雜，各個(gè)區(qū)域之間的協(xié)同工作使得我們能夠感知、思考和做出復(fù)雜的決策。這種高度的組織性和互動(dòng)性賦予大腦獨(dú)特的神奇之處。

近期，西安電子科技大學(xué)的董明皓團(tuán)隊(duì)引入了一項(xiàng)非侵入性技術(shù)——近紅外光譜技術(shù)（fNIRS），致力于協(xié)助研究人員更深入地理解我們腦部的運(yùn)作方式。這項(xiàng)研究不僅對(duì)大腦運(yùn)作機(jī)制進(jìn)行了深刻剖析，同時(shí)為人類思維過程提供了有益的啟示。有關(guān)這一研究的詳細(xì)成果已在JCR一區(qū)期刊《Neurophotonics》雜志上發(fā)表。本文將深入解析這項(xiàng)研究的關(guān)鍵發(fā)現(xiàn)，以便讓您更全面地理解大腦神奇而復(fù)雜的功能。
 

02 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和方法
研究團(tuán)隊(duì)使用了一種Artinis的便攜式fNIRS儀器，對(duì)35名成年受試者進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。通過一系列任務(wù)，董教授的團(tuán)隊(duì)測(cè)量了LOC和FFA區(qū)域的血液動(dòng)力學(xué)活動(dòng)。同時(shí)，他們利用先進(jìn)的腦部圖譜技術(shù)，確保探測(cè)器的正確放置。這些合理設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)和方法，使得我們能夠更好地了解大腦在不同任務(wù)條件下的表現(xiàn)。
 

03 重要發(fā)現(xiàn)
通過對(duì)數(shù)據(jù)的分析和比較，董教授的團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)LOC區(qū)域在處理對(duì)象信息時(shí)表現(xiàn)出較高的活動(dòng)水平，而FFA區(qū)域在面孔識(shí)別任務(wù)中的活動(dòng)水平與對(duì)象識(shí)別任務(wù)相比并沒有明顯差異。這表明fNIRS技術(shù)在檢測(cè)LOC活動(dòng)上的可行性較高，但對(duì)FFA區(qū)域的探測(cè)仍存在局限性。

04 結(jié)果的意義和局限性
這項(xiàng)研究的結(jié)果對(duì)我們了解大腦在不同任務(wù)中的活動(dòng)模式具有重要意義。然而，我們需要注意到fNIRS技術(shù)在探測(cè)較深腦區(qū)時(shí)的局限性，這是因?yàn)楣獾拇┩改芰τ邢�。這個(gè)發(fā)現(xiàn)有助于我們更好地理解神經(jīng)影像學(xué)研究的挑戰(zhàn)，并促使我們進(jìn)一步改進(jìn)技術(shù)以適應(yīng)更深層次的大腦活動(dòng)研究。

這項(xiàng)研究不僅為我們提供了關(guān)于fNIRS技術(shù)可行性的寶貴見解，而且為今后在神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域取得更大突破提供了希望。進(jìn)一步發(fā)展fNIRS技術(shù)可能帶來實(shí)用、低成本的大腦疾病診斷工具，同時(shí)也為神經(jīng)增強(qiáng)設(shè)備的發(fā)展開辟了新的可能途徑。未來，讓我們拭目以待fNIRS在神經(jīng)科學(xué)中的更多可能性！

參考文獻(xiàn)
CHAI W, ZHANG P, ZHANG X, et al. Feasibility study of functional near-infrared spectroscopy in the ventral visual pathway for real-life applications [J]. Neurophotonics, 2024, 11(1): 015002.