Language
Country/Area
No result found
從光線中讀出大腦秘密：fNIRS如何捕捉大腦的微小變化？
隨著科技的進步，科學家們越來越多地利用非侵入性的方法來瞭解大腦的運作。其中，功能性近紅外光譜技術 (fNIRS，Functional Near-Infrared Spectroscopy) 在研究人類大腦方面顯示出強大的潛力。這項技術利用近紅外光來捕捉大腦對外界刺激的反應，進而幫助研究者剖析大腦中微小的變化。
fNIRS是一種利用近紅外光來測量皮質血流動力學活動的非侵入式神經成像技術。
fNIRS的工作原理相對簡單。它透過發射近紅外光，觀察光的吸收程度，從而估計血紅蛋白的濃度變化。因為血紅蛋白對近紅外光的吸收特性，這讓fNIRS能夠在大腦組織中測量血流的變化，特別是在大腦皮層的淺層區域。這使得fNIRS能與其他神經成像技術如功能性磁共振成像 (fMRI) 和腦電圖 (EEG) 互補使用，提供更全面的腦部信息。
fNIRS的歷史
早在1977年，Jöbsis就提出利用近紅外光測量腦組織的氧合狀態。隨著技術的進步，fNIRS於1993年首次成功用於成人研究，促進了這一領域的發展。如今，這項技術已有了品牌產品，並持續在實際應用中取得突破，尤其是在可穿戴設備的開發上。
fNIRS技術使得我們能夠在不干擾的狀態下持續觀察大腦的活動。
fNIRS的應用範疇
fNIRS不僅用於基本科學研究，還在臨床醫學、心理學和腦機介面等多個領域展現了重要價值。研究顯示，這項技術在監測大腦功能、評估認知狀態及診斷疾病等方面都有不俗的表現。
臨床應用的潛力
在醫學領域中，fNIRS被用來評估缺氧的影響，以及監測術後患者的腦部血流。對於極早產兒，fNIRS可用於監測腦缺氧以及腦血流變化，這在降低腦損傷風險方面起到至關重要的作用。此外，許多心臟手術過程中也利用這項技術監控患者的腦氧合情況，以便做出及時的干預。
技術的優勢與挑戰
fNIRS的主要優勢在於其非侵入性、低成本和可移動性。這使得研究者能在各種環境中進行實驗，從實驗室到臨床現場甚至日常生活中。然而，由於fNIRS的信號主要來自於表層的腦組織，這也導致了一些對較深層腦區的無法有效測量的挑戰。
儘管fNIRS無法完全取代fMRI等其他成像技術，但它提供了可觀察大腦活動的新途徑。
未來展望
隨著技術的發展，未來的fNIRS將更加迷你化、智能化，甚至能結合人工智慧進行數據分析。我們可以想象，這項技術將在精神健康、教育、認知科學等領域有著更廣泛的應用。而這項持續上升的技術是否能改變我們對大腦的認知？
