EEG-fNIRS多模態(tài)腦功能測(cè)試系統(tǒng)

EEG-fNIRS多模態(tài)腦功能測(cè)試系統(tǒng)

（多模態(tài)認(rèn)知測(cè)試系統(tǒng)）

一、產(chǎn)品概述

　　把具有高時(shí)間分辨率的腦電EEG和高空間分辨率的功能性近紅外腦成像fNIRS技術(shù)相結(jié)合形成多模態(tài)腦功能信息數(shù)據(jù)，同時(shí)獲得高時(shí)間-空間分辨率信息，從而動(dòng)態(tài)地觀察腦的信息加工過(guò)程，在認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)研究領(lǐng)域具有很重要的指標(biāo)意義，并且可以在這些研究領(lǐng)域和相關(guān)學(xué)科取得一些突破性的研究進(jìn)展。

多模態(tài)腦功能測(cè)試系統(tǒng)可以將NeurOne高密度腦電儀和fNIRS高密度近紅外腦功能成像系統(tǒng)搭配使用，將EEG和fNIRS進(jìn)行整合發(fā)揮二者的優(yōu)勢(shì)。EEG的時(shí)間分辨率高，但是空間分辨率低；fNIRS的時(shí)間分辨率低，實(shí)時(shí)性較差，但是空間分辨率高。為了準(zhǔn)確、全面、實(shí)時(shí)的測(cè)量大腦在認(rèn)知過(guò)程中的活動(dòng)，實(shí)現(xiàn)全面、實(shí)時(shí)的腦成像方式無(wú)疑是一種更好的策略。結(jié)合EEG與fNIRS的多模態(tài)腦成像技術(shù)在認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)研究中有著很好的應(yīng)用前景，同時(shí)還可搭建多模態(tài)腦-機(jī)接口系統(tǒng)。

與此同時(shí)，系統(tǒng)還支持EEG與fMRI功能性核磁共振、TMS經(jīng)顱磁刺激器等多種腦功能成像系統(tǒng)結(jié)合進(jìn)行多模態(tài)腦功能實(shí)驗(yàn)研究。

二、產(chǎn)品特點(diǎn)

一直以來(lái)準(zhǔn)確、實(shí)用、無(wú)創(chuàng)地測(cè)量心理狀態(tài)是所有研究人員夢(mèng)寐以求的目標(biāo)，高精確度和便捷性是很多應(yīng)用的技術(shù)方向。隨著腦科學(xué)測(cè)量設(shè)備的發(fā)展，越來(lái)越多的研究者不再滿足于使用單一的腦電測(cè)量或者近紅外測(cè)量進(jìn)行腦部功能的檢測(cè)和實(shí)驗(yàn)研究，隨之而來(lái)的是多模態(tài)的結(jié)合測(cè)量。近紅外和腦電的結(jié)合，既考慮到了腦電的高時(shí)間分辨率也兼顧了近紅外的高空間分辨率，兩者的結(jié)合使得研究者對(duì)認(rèn)知功能或腦功能測(cè)量更為得心應(yīng)手。

三、功能應(yīng)用

• EEG-fNIRS多模態(tài)研究: NeurOne多模態(tài)腦功能測(cè)試系統(tǒng)可以和fNIRS（高密度近紅外腦功能成像系統(tǒng)）搭配使用，將EEG和fNIRS進(jìn)行整合發(fā)揮二者的優(yōu)勢(shì)，EEG的時(shí)間分辨率高，但是空間分辨率低；fNIRS的時(shí)間分辨率低，實(shí)時(shí)性較差，但是空間分辨率高。為了準(zhǔn)確、全面、實(shí)時(shí)的測(cè)量大腦在認(rèn)知過(guò)程中的活動(dòng)，實(shí)現(xiàn)全面、實(shí)時(shí)的腦成像方式無(wú)疑是一種更好的策略。結(jié)合EEG與fNIRS的多模態(tài)腦成像技術(shù)在認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)研究中有著很好的應(yīng)用前景，同時(shí)還可搭建多模態(tài)腦-機(jī)接口系統(tǒng)。
• EEG-fNIRS多模態(tài)腦機(jī)接口研究: 傳統(tǒng)基于單一模態(tài)腦電(EEG)腦-機(jī)接口易受環(huán)境噪聲干擾、分類精度低等問(wèn)題,在EEG腦-機(jī)接口的研究基礎(chǔ)上,引入功能近紅外光譜成像(function Near Infrared Spectroscopy,fNIRS)技術(shù),可以自行設(shè)計(jì)EEG-fNIRS多模態(tài)腦-機(jī)接口的實(shí)驗(yàn)范式,研究重要的特征提取與分類環(huán)節(jié)，同時(shí)SIMULINK驅(qū)動(dòng)程序可在訂單中選購(gòu)，并提供BCI腦機(jī)接口應(yīng)用程序: BCI2000可免費(fèi)提供給NeurOne用戶。
• EEG-TMS多模態(tài)研究: NeurOne多模態(tài)腦功能測(cè)試系統(tǒng)可以和TMS（經(jīng)顱磁刺激器）搭配使用。高動(dòng)態(tài)輸入范圍（+/-430mV的直流電模式以及+/-86mV的交流電模式），較大的模擬帶寬（直流輸出3500HZ），讓TMS保持較低的偽影，使得分析大腦活動(dòng)的潛伏期更短。此外，TMS擁有硬件弱音功能以及在線偽影消除的軟件功能。此外我們?cè)黾恿薊EG采樣同步觸發(fā)新功能。觸發(fā)器由刺激系統(tǒng)軟件發(fā)出（ErgoLAB刺激編譯軟件、Presentation軟件, Superlab軟件, E-Prime軟件），這些觸發(fā)信號(hào)能夠通過(guò)NeurOne主控器傳到TMS設(shè)備上。NeurOne可以在持續(xù)的EEG采樣信號(hào)中發(fā)出觸發(fā)脈沖，產(chǎn)生更精確的TMS，減少偽影，更容易進(jìn)行偽影去除。

EEG-fMRI多模態(tài)研究: NeurOne Tesla多模態(tài)腦功能測(cè)試系統(tǒng)使得同時(shí)測(cè)量MRI和EEG成為可能。利用NeurOne Syncbox EEG所獲得的數(shù)據(jù)和MRI掃描是同步的(例如4或10MHz)。高動(dòng)態(tài)輸入范圍(+/- 430 mV的直流電模式和 +/-86 mV的交流電模式)結(jié)合模擬帶寬(直流輸出3500 Hz) ,使利用高梯度力度獲得精確信號(hào)毫無(wú)風(fēng)險(xiǎn)。

四、同步方案

英國(guó)UCL全系列近紅外腦功能成像系統(tǒng)通過(guò)結(jié)合ErgoLAB人機(jī)環(huán)境同步云平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)在不同實(shí)驗(yàn)環(huán)境條件下對(duì)智能化人機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行主觀和客觀定量的人機(jī)交互測(cè)試、人因與工效學(xué)分析與評(píng)價(jià)：通過(guò)ErgoLAB人機(jī)環(huán)境同步云平臺(tái)與廣泛的數(shù)據(jù)同步，包括常用的生理數(shù)據(jù)GSR皮膚電，呼吸和心率等、EEG腦電，眼動(dòng)、fNIRS近紅外腦成像，人體動(dòng)作，行為觀察、面部表情、生物力學(xué)、人機(jī)交互。實(shí)現(xiàn)極低延遲的同步水平同時(shí)確保您的整體方案的便攜性。數(shù)據(jù)分析平臺(tái)：如果研究人員希望得到比實(shí)時(shí)觀察更深入、全面的結(jié)論， ErgoLAB平臺(tái)可提供數(shù)據(jù)后期分析的強(qiáng)大工具。ErgoLAB人機(jī)環(huán)境同步云平臺(tái)綜合統(tǒng)計(jì)分析模塊包含多維度人-機(jī)-環(huán)境數(shù)據(jù)綜合分析、EEG腦電分析與可視化、眼動(dòng)分析與可視化、行為觀察實(shí)時(shí)編碼分析、面部表情分析與狀態(tài)識(shí)別、動(dòng)作姿態(tài)傷害評(píng)估與工效學(xué)分析、交互行為分析（ErgoLAB/ErgoVR人機(jī)交互測(cè)試版本）、時(shí)空行為分析、車輛與駕駛行為分析（ErgoLAB駕駛版本）、HRV心率變異性分析、EDA/GSR皮電分析、RESP呼吸分析、EMG肌電分析、General通用信號(hào)分析（如TEMP/SKT皮溫/體溫分析、EOG眼電分析以及其他環(huán)境與生物力學(xué)信號(hào)分析）。系統(tǒng)具備專門(mén)的信號(hào)處理模塊以及開(kāi)放式信號(hào)處理接口，可以直接導(dǎo)出可視化分析報(bào)告以及原始數(shù)據(jù)，支持第三方集成與定制開(kāi)發(fā)。津發(fā)科技提供定制開(kāi)發(fā)服務(wù)，與人因工程與工效學(xué)分析評(píng)價(jià)領(lǐng)域相關(guān)的算法模型、軟硬件產(chǎn)品與技術(shù)可深入研發(fā)，詳情咨詢津發(fā)科技！

五、廠家介紹

北京津發(fā)科技股份有限公司是高新技術(shù)企業(yè)、科技部認(rèn)定的科技型中小企業(yè)和中關(guān)村高新技術(shù)企業(yè)，具備國(guó)防武器裝備科研生產(chǎn)保密資質(zhì)，具備自主進(jìn)出口經(jīng)營(yíng)權(quán)；自主研發(fā)的人因工程與工效學(xué)相關(guān)技術(shù)、產(chǎn)品與服務(wù)榮獲多項(xiàng)省部級(jí)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)、國(guó)家軟件著作權(quán)和省部級(jí)新技術(shù)新產(chǎn)品（服務(wù)）認(rèn)證；通過(guò)了歐洲 CE、美國(guó) FCC、歐盟 RoHS、ISO9001、ISO14001、OHSAS18001 等多項(xiàng)國(guó)際認(rèn)證和國(guó)家防爆認(rèn)證。

津發(fā)科技設(shè)立人因工程專業(yè)的學(xué)術(shù)科研團(tuán)隊(duì)、技術(shù)團(tuán)隊(duì)及研發(fā)團(tuán)隊(duì)，并通過(guò)多年與科研機(jī)構(gòu)及高校的產(chǎn)學(xué)研合作，積累了人因與工效學(xué)領(lǐng)域多項(xiàng)核心技術(shù)，以及基于機(jī)器學(xué)習(xí)等人工智能算法的狀態(tài)識(shí)別和人機(jī)工效評(píng)價(jià)技術(shù)與研究方法等，是國(guó)內(nèi)先進(jìn)的人因工程技術(shù)創(chuàng)新中心！津發(fā)科技技術(shù)與科研團(tuán)隊(duì)提供技術(shù)支持及學(xué)術(shù)服務(wù)，從實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的規(guī)劃與布局，到技術(shù)與學(xué)術(shù)培訓(xùn)與指導(dǎo)，多角度提供實(shí)驗(yàn)室建設(shè)全生命周期的服務(wù)。

英國(guó)UCL倫敦大學(xué)學(xué)院生物醫(yī)學(xué)光學(xué)研究實(shí)驗(yàn)室（BORL）衍生了Gowerlabs。實(shí)驗(yàn)室在過(guò)去30年中*推廣了近紅外光譜腦功能成像技術(shù)。與UCL的一體化意味著Gowerlabs在fNIRS設(shè)備的設(shè)計(jì)、制造和應(yīng)用方面擁有的經(jīng)驗(yàn)，并且始終站在開(kāi)發(fā)新技術(shù)和新數(shù)據(jù)分析方法的前沿。Gowerlabs（UCL）fNIRS系統(tǒng)已在四大洲的機(jī)構(gòu)中使用，包括：劍橋大學(xué)，牛津大學(xué)，倫敦大學(xué)學(xué)院，瑞典哥德堡大學(xué)，美國(guó)波士頓兒童醫(yī)院，美國(guó)普林斯頓大學(xué)和香港大學(xué)。

英國(guó)倫敦大學(xué)學(xué)院（UCL）是享譽(yù)世界的綜合研究型大學(xué)，在多個(gè)世界大學(xué)排行榜上位居全球*。UCL生命科學(xué)暨臨床科學(xué)研究院擁有英國(guó)規(guī)模大、久負(fù)盛名的醫(yī)學(xué)和生命科學(xué)研究聚合體，以教學(xué)及學(xué)術(shù)研究*。UCL腦科學(xué)學(xué)院在控制身體機(jī)能的神經(jīng)通路、認(rèn)知和心理等確定人類行為的研究和教學(xué)領(lǐng)域處于地位，是*的者。