fNIRS 入门

Categories: Introductory fNIRS
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About Course

功能性近红外光谱（fNIRS）是一种不断发展的神经成像技术。它便于携带，对运动有相对较好的耐受性，适用于从新生儿到老年人的各个年龄段，既可以在实验室中使用，也可以在真实世界中使用，因而受到重视。然而，要开展可靠的 fNIRS 研究，需要扎实地理解物理原理、生理学，以及影响每一组数据的实际选择。

本课程将为你打下这一基础。课程从近红外光如何在头部传播讲起，解释 fNIRS 究竟测量什么、信号与脑活动以及身体其他部分的关系、仪器和实验如何设计、数据如何处理，以及这一领域的发展方向。在此过程中，课程会如实说明这项技术的局限，帮助你以批判性的眼光设计研究、阅读文献和解读结果。

What Will You Learn?

  • - 解释近红外光在组织中如何被吸收和散射，以及为什么光学窗口使 fNIRS 成为可能
  • - 解释修正的比尔-朗伯定律如何把光信号转换为血红蛋白变化，它基于哪些假设，以及在哪些情况下不再成立
  • - 通过神经血管耦合和血流动力学响应，把 fNIRS 信号与神经活动联系起来，并解读 HbO₂ 和 HbR 的变化
  • - 认识全身性生理活动和头皮如何造成假阳性和假阴性，以及短间距通道如何帮助解决这一问题
  • - 描述 fNIRS 仪器的内部构造，以及连续波、频域、时域和散斑类系统能测量什么、不能测量什么
  • - 设计并实施 fNIRS 实验：光极排布、光源-探测器间距、任务时序、参与者准备和信号质量检查
  • - 掌握 fNIRS 数据处理流程的主要步骤，以及领域内关于可重复、规范报告研究的最佳实践
  • - 了解 fNIRS 的广泛应用，从发展与认知神经科学、超扫描到临床监测，以及该领域前沿的开放问题

Course Content

什么是 fNIRS？
光为什么能穿过组织，fNIRS 测量什么，以及它在神经成像技术中处于什么位置。

fNIRS 是如何工作的？
将探测到的光转换为血红蛋白变化和图像的物理原理，以及其背后的假设。

信号意味着什么？
fNIRS 信号与神经活动及身体其他部分有什么关系，以及它在多大程度上可信。

采集 fNIRS 数据
fNIRS 仪器的内部构造，如何开展一项好的实验，以及更先进的系统能带来什么。

处理 fNIRS 数据
常见的数据处理步骤、每一步存在的原因，以及它们对你的数据能做什么、不能做什么。

fNIRS 的挑战与未来前沿
fNIRS 在神经科学、肌肉研究和临床中何时是合适的工具，以及该领域前沿的开放问题。

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