功能性近紅外光譜技術(shù)是近年來新興的一種非侵入式腦功能成像技術(shù)。
fNIRS進(jìn)行腦功能成像的原理與fMRI相似，即大腦神經(jīng)活動(dòng)會(huì)導(dǎo)致局部的血液動(dòng)力學(xué)變化。其主要利用腦組織中的氧合血紅蛋白和脫氧血紅蛋白對600-900nm不同波長的近紅外光吸收率的差異特性，來實(shí)時(shí)、直接檢測大腦皮層的血液動(dòng)力學(xué)活動(dòng)。通過觀測這種血液動(dòng)力學(xué)變化，即通過神經(jīng)血管耦合規(guī)律可以反推大腦的神經(jīng)活動(dòng)情況。例如，當(dāng)讓受試者做右手手指運(yùn)動(dòng)任務(wù)時(shí)，其大腦皮層左側(cè)運(yùn)動(dòng)放電，消耗氧和能量。此時(shí)，腦部血供系統(tǒng)的過補(bǔ)償機(jī)制會(huì)向該局部大量輸入含有豐富氧合血紅蛋白的血液，從而導(dǎo)致該局部的氧合血紅蛋白濃度增加，脫氧血紅蛋白下降。fNIRS實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)者讓被試按照一定實(shí)驗(yàn)范式執(zhí)行任務(wù)，同時(shí)使用fNIRS觀測大腦不同位置的血紅蛋白度的濃度變化，如果找到了某一腦區(qū)，其血液動(dòng)力學(xué)活動(dòng)與該任務(wù)設(shè)計(jì)相關(guān)程度很高，即可推斷該腦區(qū)被實(shí)驗(yàn)任務(wù)激活。
近20年來，隨著功能性近紅外光譜技術(shù)的健康醫(yī)療設(shè)備的制造和改進(jìn)以及數(shù)據(jù)處理方法的完善，利用近紅外進(jìn)行各類認(rèn)知活動(dòng)的研究層次不窮。現(xiàn)在，fNIRS已經(jīng)與腦電圖（EEG、ERP）、功能磁共振成像（fMRI）等腦成像技術(shù)一樣，成為人類探索大腦奧秘的利器。
這種技術(shù)具有造價(jià)較低、便攜性好、無噪音和無創(chuàng)性的優(yōu)點(diǎn)。此外在進(jìn)行心理學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，該儀器對被試的動(dòng)作不會(huì)過分敏感，這也是核磁所不具備的優(yōu)點(diǎn)。它已被廣泛的應(yīng)用到科研和臨床，尤其是嬰幼兒和老年這兩個(gè)群體。過去二十年里，fNIRS應(yīng)用的領(lǐng)域可以分為七個(gè)方面：神經(jīng)發(fā)育，感知和認(rèn)知，運(yùn)動(dòng)控制，精神疾病，神經(jīng)病學(xué)。其優(yōu)勢領(lǐng)域是自然情境下的高級認(rèn)知和交互行為的腦機(jī)制。
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