EEG-fNIRS多模態(tài)腦功能測試系統(tǒng)

EEG-fNIRS多模態(tài)腦功能測試系統(tǒng)

（多模態(tài)認知測試系統(tǒng)）

一、產品概述

　　把具有高時間分辨率的腦電EEG和高空間分辨率的功能性近紅外腦成像fNIRS技術相結合形成多模態(tài)腦功能信息數(shù)據，同時獲得高時間-空間分辨率信息，從而動態(tài)地觀察腦的信息加工過程，在認知神經科學研究領域具有很重要的指標意義，并且可以在這些研究領域和相關學科取得一些突破性的研究進展。

多模態(tài)腦功能測試系統(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進行整合發(fā)揮二者的優(yōu)勢。EEG的時間分辨率高，但是空間分辨率低；fNIRS的時間分辨率低，實時性較差，但是空間分辨率高。為了準確、全面、實時的測量大腦在認知過程中的活動，實現(xiàn)全面、實時的腦成像方式無疑是一種更好的策略。結合EEG與fNIRS的多模態(tài)腦成像技術在認知神經科學研究中有著很好的應用前景，同時還可搭建多模態(tài)腦-機接口系統(tǒng)。

與此同時，系統(tǒng)還支持EEG與fMRI功能性核磁共振、TMS經顱磁刺激器等多種腦功能成像系統(tǒng)結合進行多模態(tài)腦功能實驗研究。

二、產品特點

一直以來準確、實用、無創(chuàng)地測量心理狀態(tài)是所有研究人員夢寐以求的目標，高精確度和便捷性是很多應用的技術方向。隨著腦科學測量設備的發(fā)展，越來越多的研究者不再滿足于使用單一的腦電測量或者近紅外測量進行腦部功能的檢測和實驗研究，隨之而來的是多模態(tài)的結合測量。近紅外和腦電的結合，既考慮到了腦電的高時間分辨率也兼顧了近紅外的高空間分辨率，兩者的結合使得研究者對認知功能或腦功能測量更為得心應手。

三、功能應用

• EEG-fNIRS多模態(tài)研究: NeurOne多模態(tài)腦功能測試系統(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進行整合發(fā)揮二者的優(yōu)勢，EEG的時間分辨率高，但是空間分辨率低；fNIRS的時間分辨率低，實時性較差，但是空間分辨率高。為了準確、全面、實時的測量大腦在認知過程中的活動，實現(xiàn)全面、實時的腦成像方式無疑是一種更好的策略。結合EEG與fNIRS的多模態(tài)腦成像技術在認知神經科學研究中有著很好的應用前景，同時還可搭建多模態(tài)腦-機接口系統(tǒng)。
• EEG-fNIRS多模態(tài)腦機接口研究: 傳統(tǒng)基于單一模態(tài)腦電(EEG)腦-機接口易受環(huán)境噪聲干擾、分類精度低等問題,在EEG腦-機接口的研究基礎上,引入功能近紅外光譜成像(function Near Infrared Spectroscopy,fNIRS)技術,可以自行設計EEG-fNIRS多模態(tài)腦-機接口的實驗范式,研究重要的特征提取與分類環(huán)節(jié)，同時SIMULINK驅動程序可在訂單中選購，并提供BCI腦機接口應用程序: BCI2000可免費提供給NeurOne用戶。
• EEG-TMS多模態(tài)研究: NeurOne多模態(tài)腦功能測試系統(tǒng)可以和TMS（經顱磁刺激器）搭配使用。高動態(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。此外我們增加了EEG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)信號能夠通過NeurOne主控器傳到TMS設備上。NeurOne可以在持續(xù)的EEG采樣信號中發(fā)出觸發(fā)脈沖，產生更精確的TMS，減少偽影，更容易進行偽影去除。

EEG-fMRI多模態(tài)研究: NeurOne Tesla多模態(tài)腦功能測試系統(tǒng)使得同時測量MRI和EEG成為可能。利用NeurOne Syncbox EEG所獲得的數(shù)據和MRI掃描是同步的(例如4或10MHz)。高動態(tài)輸入范圍(+/- 430 mV的直流電模式和 +/-86 mV的交流電模式)結合模擬帶寬(直流輸出3500 Hz) ,使利用高梯度力度獲得精確信號毫無風險。

四、同步方案

英國UCL全系列近紅外腦功能成像系統(tǒng)通過結合ErgoLAB人機環(huán)境同步云平臺可以實現(xiàn)在不同實驗環(huán)境條件下對智能化人機系統(tǒng)進行主觀和客觀定量的人機交互測試、人因與工效學分析與評價：通過ErgoLAB人機環(huán)境同步云平臺與廣泛的數(shù)據同步，包括常用的生理數(shù)據GSR皮膚電，呼吸和心率等、EEG腦電，眼動、fNIRS近紅外腦成像，人體動作，行為觀察、面部表情、生物力學、人機交互。實現(xiàn)極低延遲的同步水平同時確保您的整體方案的便攜性。數(shù)據分析平臺：如果研究人員希望得到比實時觀察更深入、全面的結論， ErgoLAB平臺可提供數(shù)據后期分析的強大工具。ErgoLAB人機環(huán)境同步云平臺綜合統(tǒng)計分析模塊包含多維度人-機-環(huán)境數(shù)據綜合分析、EEG腦電分析與可視化、眼動分析與可視化、行為觀察實時編碼分析、面部表情分析與狀態(tài)識別、動作姿態(tài)傷害評估與工效學分析、交互行為分析（ErgoLAB/ErgoVR人機交互測試版本）、時空行為分析、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)境與生物力學信號分析）。系統(tǒng)具備專門的信號處理模塊以及開放式信號處理接口，可以直接導出可視化分析報告以及原始數(shù)據，支持第三方集成與定制開發(fā)。津發(fā)科技提供定制開發(fā)服務，與人因工程與工效學分析評價領域相關的算法模型、軟硬件產品與技術可深入研發(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企業(yè)、科技部認定的科技型中小企業(yè)和中關村高新技術企業(yè)，具備國防武器裝備科研生產保密資質，具備自主進出口經營權；自主研發(fā)的人因工程與工效學相關技術、產品與服務榮獲多項省部級科學技術獎勵、國家軟件著作權和省部級新技術新產品（服務）認證；通過了歐洲 CE、美國 FCC、歐盟 RoHS、ISO9001、ISO14001、OHSAS18001 等多項國際認證和國家防爆認證。

津發(fā)科技設立人因工程專業(yè)的學術科研團隊、技術團隊及研發(fā)團隊，并通過多年與科研機構及高校的產學研合作，積累了人因與工效學領域多項核心技術，以及基于機器學習等人工智能算法的狀態(tài)識別和人機工效評價技術與研究方法等，是國內先進的人因工程技術創(chuàng)新中心！津發(fā)科技技術與科研團隊提供技術支持及學術服務，從實驗室建設的規(guī)劃與布局，到技術與學術培訓與指導，多角度提供實驗室建設全生命周期的服務。

英國UCL倫敦大學學院生物醫(yī)學光學研究實驗室（BORL）衍生了Gowerlabs。實驗室在過去30年中*推廣了近紅外光譜腦功能成像技術。與UCL的一體化意味著Gowerlabs在fNIRS設備的設計、制造和應用方面擁有的經驗，并且始終站在開發(fā)新技術和新數(shù)據分析方法的前沿。Gowerlabs（UCL）fNIRS系統(tǒng)已在四大洲的機構中使用，包括：劍橋大學，牛津大學，倫敦大學學院，瑞典哥德堡大學，美國波士頓兒童醫(yī)院，美國普林斯頓大學和香港大學。

英國倫敦大學學院（UCL）是享譽世界的綜合研究型大學，在多個世界大學排行榜上位居全球*。UCL生命科學暨臨床科學研究院擁有英國規(guī)模大、久負盛名的醫(yī)學和生命科學研究聚合體，以教學及學術研究*。UCL腦科學學院在控制身體機能的神經通路、認知和心理等確定人類行為的研究和教學領域處于地位，是*的者。