视觉非随意注意地近红外脑功能成像技术与事件相关脑电位检测技术研究

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1、万方数据第27卷第3期2007年3月光学学报ACTAOPTICASINICAV01．27，No．3March，2007文章编号：025-3—2239(2007)03—0531—5视觉非随意注意的近红外脑功能成像技术与事件相关脑电位检测技术研究*李婷李黎杜鹏骆清铭龚辉“+(华中科技大学生物医学光子学教育部重点实验室，武汉光电国家实验室(筹)，武汉430074)摘要：近红外脑功能成像技术(fNIRI)是近年来发展起来的新技术，与心理学研究常用的事件相关脑电位检测技术(ERP)相比，能提供电生理信号之

2、外的与脑功能活动相关的血液动力学信息。设计了非随意注意的经典范式，对同一组被试者分别使用近红外脑功能成像技术和事件相关脑电位检测技术检测其在实验过程中脑活动变化，然后对两种技术检测的结果进行处理和比较分析。结果发现近红外脑功能成像技术测出的非随意注意源定位在前额叶，与其相关P3a脑电皮层分布一致，甚至近红外脑功能成像技术测出的源定位范围可以缩小到Brodmann46区；血液激活先于P3a并在P3a完成后显著增强的现象支持深入研究脑机理的可能性。因此，近红外脑功能成像技术可有效地应用于脑的高级功能

3、研究。关键词：医用光学；血液动力学；非随意注意；近红外脑功能成像；事件相关脑电位检测技术中图分类号：0434．19；R318．51文献标识码：AStudyofOcularNonselectiveAttentionwithfNIRIandERPLiTingLiDuPengLuoQingmingGongHui(KeyLaboratoryofBiomedicalPhotonicsofMinistryofEducation，NationalLaboratoryforOptoelectronics(Pro

4、posed)，HuazhongUniversityofScienceandTechnology，Wuhan430074)Abstract：Comparedwithevent—relatedpotential(ERP)，whichiswidelyusedinpsychologicalresearch，functionalnear-infraredimaging(fNIRI)iSanewtechnique，andcansupplyhemodynamicinformationrelatedwithbr

5、ainactivity，exceptingforelectrophysiolOgicalsignals．Weconductedaseriesofexperimentswiththeclassicparadigmofocularnonselectiveattention。monitoredresponsesifbrainwithfNIRIandERPrespectively，andthenanalyzedthedata．TheresultsshowedUSthatocularnonselectiv

6、eattentioncompaniedactivationwasontheprefrontal10be。whichhadthesameresultsasitsrelatedP3ainERP．Infact。thefNIRIresultsdemonstratedasmallerareaofthesourcethanERP，whichwasatthemiddlepartofBrodmann46，andthephenomenonthatthehemodynamicactivationoccurredbe

7、foreP3aandstrengthenedjustafterP3a，supportedthepossibilityoffurtherstudyinbrainmechanism．Therefore．fNIRIiSapotentialtechniqueinadvancedfunctionresearchofbrain．Keywords：medicalopticsandbiotechnology；hemodynamics；nonselectiveattention；functionalnear—in

8、fraredimaging；event—relatedpotential1引言近红外脑功能成像技术(fNIRI)口1能提供脑功能活动过程中的脑皮层血氧代谢信息——含氧血红蛋白浓度变化(A[-oxy-Hb])、脱氧血红蛋白浓度变化(△[deoxy-Hb])和血容(AVtot-Hb])‰3

9、，是近年来发展起来的新技术，具有价格低廉、可便携、实时非侵入测量等特性，已经在脑研究和临床检测中得到越来越广泛的好评[4]。本实验室已经研制出基于连续光的便携式近红外脑功能成像器[5J，可对脑的高级功能区——前额