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(rèn)知測試系統(tǒng)）

一、產(chǎn)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(shù)相結(jié)合形成多模態(tài)腦功能信息數(shù)據(jù)，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(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。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(zhǔn)確、全面、實時的測量大腦在認(rèn)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(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，同時還可搭建多模態(tài)腦-機(jī)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(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)腦功能實驗研究。

二、產(chǎn)品特點

一直以來準(zhǔn)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(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)測量設(shè)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(jìn)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(jié)合測量。近紅外和腦電的結(jié)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(jié)合使得研究者對認(rèn)知功能或腦功能測量更為得心應(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，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(zhǔn)確、全面、實時的測量大腦在認(rèn)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(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EEG-fNIRS多模態(tài)腦-機(jī)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(qū)動程序可在訂單中選購，并提供BCI腦機(jī)接口應(yīng)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(jīng)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(shè)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(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(jù)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(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毫無風(fēng)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(jié)合ErgoLAB人機(jī)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(jī)系統(tǒng)進(jìn)行主觀和客觀定量的人機(jī)交互測試、人因與工效學(xué)分析與評價：通過ErgoLAB人機(jī)環(huán)境同步云平臺與廣泛的數(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、fNIRS近紅外腦成像，人體動作，行為觀察、面部表情、生物力學(xué)、人機(jī)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(jù)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(jié)論， ErgoLAB平臺可提供數(shù)據(jù)后期分析的強(qiáng)大工具。ErgoLAB人機(jī)環(huán)境同步云平臺綜合統(tǒng)計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(xué)分析、交互行為分析（ErgoLAB/ErgoVR人機(jī)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(xué)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(dǎo)出可視化分析報告以及原始數(shù)據(jù)，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(wù)，與人因工程與工效學(xué)分析評價領(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)榮獲多項省部級科學(xué)技術(shù)獎勵、國家軟件著作權(quán)和省部級新技術(shù)新產(chǎn)品（服務(wù)）認(rèn)證；通過了歐洲 CE、美國 FCC、歐盟 RoHS、ISO9001、ISO14001、OHSAS18001 等多項國際認(rèn)證和國家防爆認(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、技術(shù)團(tuán)隊及研發(fā)團(tuán)隊，并通過多年與科研機(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)識別和人機(jī)工效評價技術(shù)與研究方法等，是國內(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)隊提供技術(shù)支持及學(xué)術(shù)服務(wù)，從實驗室建設(shè)的規(guī)劃與布局，到技術(shù)與學(xué)術(shù)培訓(xùn)與指導(dǎo)，多角度提供實驗室建設(shè)全生命周期的服務(wù)。

英國UCL倫敦大學(xué)學(xué)院生物醫(yī)學(xué)光學(xué)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(shù)。與UCL的一體化意味著Gowerlabs在fNIRS設(shè)備的設(shè)計、制造和應(yīng)用方面擁有的經(jīng)驗，并且始終站在開發(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)，美國波士頓兒童醫(yī)院，美國普林斯頓大學(xué)和香港大學(xué)。

英國倫敦大學(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。