近红外脑成像成像实验室

从 20 世纪 90 年代起，fNIRS 技术开始用于观测人类大脑皮层的活动，随后进入快速发展阶段。目前 fNIRS 已经成功被用于脑功能检测，婴幼儿脑发育研究，各种精神及神经疾病研究，以及脑机接口研究等。

由于脑活动会引起局部血流和氧合血红蛋白浓度的变化，这使得我们可以通过血氧浓度的变化来间接观测脑功能活动。fNIRS 技术通过特定频段的近红外光在脑组织中的漫透射变化来检测血液中氧合血红蛋白（HbO）和脱氧血红蛋白（HbR）的浓度变化。脑组织中的几种主要成分对光的吸收特性如图所示。由于水对大于 1000 nm 的光具有很强的吸收特性，HbO 和 HbR 对小于 650 nm 的光吸收很强，因此只有 650-1000 nm 的近红外光能够穿透一定深度的脑组织。由图中还可以看出，该波段中近红外光的吸收主要是由于血红蛋白对光的吸收造成的。因此，同时利用多个近红外波长的光穿过脑组织后的不同光强变化，即可估算出血红蛋白（HbO 和 HbR）的浓度。