fNIRS近红外超扫描技术在教育神经科学中的研究

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fNIRS近红外超扫描技术在教育神经科学中的研究

来源：天津百胜客科技有限公司 2024年03月29日 14:49

1. 什么是fNIRS超扫描？

超扫描技术是一种较新的神经科学技术手段之一，在前面的推文中，我也有过介绍，目前我所看到的超扫描技术从技术手段上来看，主要可以使用功能核磁共振成像（fMRI）、脑电图（EEG）、功能近红外光谱成像（fNIRS）等设备对处于社会互动中的两个人或多人的大脑神经机制进行同时采集扫描、通过分析脑间活动同步及其行为指标的关系，揭示社会互动的脑机制。

从广义上讲，超扫描是指同时测量来自至少两名进行相同实验任务或刺激的被试的生理信号（EEG/MEG/fNIRS/fMRI等）。“超扫描”一词由Montague等人(2002)使用，用于测量人类互动时的大脑信号。在该研究中，两个同步的fMRI扫描仪被用来测量被试对(pairs)在竞争游戏中互动时的大脑活动。从此，超扫描的概念得到了进一步的扩展，到现在就包括了其它的神经成像方法，包括脑电图（EEG），功能性近红外光谱（fNIRS）和脑磁图（MEG）等等，此外，超扫描还考虑了行为数据（触感，眼睛凝视，声音等），外周生理学数据（心率等）甚至还有内分泌学数据（激素的分泌，如催产素等）。

fNIRS超扫描

fNIRS超扫描更具体地说，使用近红外光的传播吸收来间接测量基于含氧（HBO）和脱氧（HBR）血红蛋白变化的大脑激活。

fNIRS超扫描技术特别适合涉及婴儿和儿童的研究，和在更自然的环境中评估社交互动。在亲子互动下，研究的信息交流；在情侣、在师生、在竞争下，甚至于在团队协作上的实验研究中，就可以在实验室环境/自然环境下实现。

2. fNIRS超扫描的主要测量方法是什么？

fNIRS超扫描的主要测量方法是同步——同时行动、发展或发生。当使用fNIRS脑成像技术时，在神经水平上可以观察到这种同步性，因此是两个或多个个体在社交互动期间和之后的短时间内的大脑活动的相关性，就称为人际神经同步（INS）或脑间同步（IBS）。这个定义的具体还需要在文献中在查阅一下，要有可参考的依据。

人际神经同步（INS）的概念还比较复杂，这一现象并不一定是同时同步发生的，也可能是存在一致性的相移也是神经同步。

fNIRS超扫描的分析方法主要是两类，线性分析和非线性分析：

通常的分析方法包括相似性、相关性、相干性以及因果关系等

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