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使用fNIRS技术探索婴儿大脑

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产品动态

作者：

Artinis

来源：

Artinis

发布时间：

2021-08-11 09:45

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　　婴儿时如何学会走路、说话和社交的呢?

　　这些是发育研究人员需要回答的几个问题。fNIRS是一种最佳的脑成像技术，可用于非侵入性研究婴儿大脑功能，而且最重要的是，不需要婴儿口头回答问题。

　　在过去几年里，越来越的科学家使用fNIRS来解决有关典型和非典型婴儿发育的不同问题。研究主题包括语言、语音和视觉感知、社会交流、亲子互动等等。

　　测试0到2岁的小婴儿绝对很有趣，但也带来了挑战。我们请几位发育研究员指出他们通常遇到的的主要困难以及婴儿-友好型NIRS应该具备的功能。根据他们的反馈，我们开发了BabyBrite。

　　那么，挑战是什么呢?研究人员和技术可以做那些来克服它们?

　　婴儿不可预策的情绪无疑是这些挑战之一。婴儿可能非常平静和顺从，或者疲倦和挑剔。在后一种情况下，将带有很多传感器和线缆的有趣帽子戴在婴儿头上需要研究源快速和创造性。实现成功研究的有效策略包括佩戴帽子时分散婴儿的注意力，使测试成为一种有趣的体验，以及婴儿、父母和研究者之间良好的沟通。

　　其他需要考虑的关键方面是婴儿的舒适度。当婴儿感到不适时，它们可能开始大哭，变得非常激动或想要摘下头帽。当婴儿对某事过于激动时，也可以观察到运动增加。使用舒适的头帽和NIRS系统绝对可以帮助婴儿忘记他们戴着花哨的帽子!

　　为了实现这一目标，BabyBrite具有柔软的光极、支架和头帽，它们对婴儿皮肤很温和，并可轻松适应不同婴儿的头部形状。BabyBrite还有一个简单的设置，允许研究者拉出光极将头发拨到旁边以增强与皮肤和接触，对头发较多的婴儿很方便。

　　虽然众所周知，NIRS比EEG等其他技术更不容易受到运动的影响，但它对活跃的婴儿也有一定的影响!当光极在皮肤上移动，导致传感器和皮肤之间移动，运动伪影会出现在NIRS数据中。

　　研究者如何防止此类伪影的发生?保持婴儿的冷静非常重要，因此在安静和友好的环境中进行测试有助于不让婴儿激动。接下来，必须确保头帽紧贴并适当地放置在婴儿的头部。在某些情况下，在固定NIRS光极的头帽上添加额外的头帽或头巾是一种有效的策略，可增强头帽的稳定性，确保良好的接触，并保护光极和线缆不被婴儿抓住和拉扯。

　　BabyBrite的另一个优点是重量轻，其主机比甜甜圈还小。主机通过更长的线缆连接到光极集线器上，允许主机放置适合测试的很多地方(如，汽车座椅、床、高脚椅等)。另外有助于避免运动伪影的技巧是捆绑线缆，这样婴儿就不容易接触到它们。

　　最后要说的是光极模板以及光源发射器、接收器之间距离(光极间距)。在定义这些时，应考虑几个因素，如研究目的、年龄和感兴趣的皮层区域。实际上，光极间距定义了您使用NIRS测量距离头皮的深度，如20mm距离允许测量10mm的深度。选择光极模板和光极间距的一种方法是深入研究解决类似于您研究或婴儿地图集问题的文献，这些问题显示了大脑区域的位置。

　　BabyBrite使用Easycaps报道的10-20系统位置，以帮助研究者正确定位它们喜欢的模板BabyBrite允许测量头部的任何位置，并配有20或25毫米的距离固定片;这些可确保在测量期间保持光极间距不变。