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穿戴式三模态神经监测与调控系统：结合 fNIRS、tES 和 EEG

导语

在这篇文章中，我们将重点介绍穿戴式三模态神经监测与调控系统Starstim fNIRS，它将经颅电刺激（tES）与脑电（EEG）和近红外脑成像（fNIRS）结合在一个无线可穿戴的系统中。

目前，评估和刺激大脑活动的技术多种多样，包括功能性近红外光谱（fNIRS）、脑电图（EEG）和经颅电刺激（tES）。EEG能够直接记录大脑电活动，而fNIRS通过血液动力学反应间接测量大脑。tES是一个总称，通过直流（tDCS）、交流（tACS）和随机（tRNS）电流波形对大脑进行低振幅电流刺激，电刺激，已被证明可以调节神经元网络并改变行为。将tES与多种神经成像方式结合在一个设备中可能有助于改变人类行为并获得更完整的大脑图像。它进一步增加了应用的可能性，并减少了设置和测量时间。

在这篇文章中，我们将重点介绍穿戴式三模态神经监测与调控系统Starstim fNIRS，它是将tES脑刺激与EEG和fNIRS神经成像结合在一个无线可穿戴系统中的适应性很强的解决方案，以及是什么使它成为许多应用领域的研究人员和临床医生通用的解决方案。

穿戴式三模态神经监测与调控系统

穿戴式三模态神经监测与调控系统Starstim fNIRS是一种集脑电采集、经颅电刺激和近红外脑成像于一体的多功能脑功能成像与刺激系统，主要用于人体脑科学研究。

穿戴式三模态神经监测与调控系统Starstim fNIRS

用途

该设备的主要功能是通过改变神经元之间的连接和激活模式，增强大脑的认知功能，包括提高学习能力、注意力、记忆和执行功能等。对于老年人或存在认知障碍的患者，这种刺激可以帮助他们改善或维持认知能力，提高生活质量。同时，该设备还可广泛应用于心理认知、脑功能研究、康复、身体指征等各个领域的研究，例如体育学科进行运动过程中的脑部决策及认知判断研究等。

多模态fNIRS-EEG测量数据分析

原理

人的大脑由数以万计的神经元交错构成，神经元相互作用时，脑电波模式表现为思维状态，每次神经活动都会产生轻微的放电，放出的电通过脑电图（EEG）技术和大脑皮层的电极可以测量到。单个神经元产生的放电难以从头皮外测量，但许多神经元共同放电产生的集体电波是可以测量的，因此测量到的大脑状态是由许多神经元共同放电产生的集体神经活动决定的。

该设备主要由主机、头帽、电极、光极和配套软件组成的，通过头帽将电极和光极固定在头皮上，主机可释放微弱电流刺激大脑皮层并采集大脑皮层的电信号。在刺激前，设备可采集该脑区的脑电信号并保存，然后开始对该脑区进行电刺激，刺激结束后再次采集该脑区的脑电信号并保存。同时，设备通过头帽上的光源发射器发射近红外光，近红外光探射入大脑1-2.5cm左右深度后，接收探头接收反射后的近红外光。通过光强度的减弱量，判断大脑血红蛋白的耗氧量，从而得到脑区数据变化。

多模态fNIRS-EEG测量佩戴

设备将原始的脑电信号放大并转换成数字信号，通过无线传输方式将数据传输至PC端。配套软件分析比较两次采集的脑电信号和近红外光谱数据，进一步分析脑区的变化情况，获取被试人员的心理状态和脑区的变化。

功能

该设备可释放微弱电流对被试人员的脑部进行刺激，并精准采集受试者的脑电信号和近红外光谱数据。通过无线传输的方式将原始数据传输到电脑端供研究人员使用。

该设备可释放微弱电流对被试人员的脑部进行刺激，并精准采集受试者的脑电信号和大脑含氧血红蛋白、脱氧血红蛋白、总血红蛋白浓度变化，通过脑电数据和近红外光谱数据分析受试者的大脑神经和心理状态变化，用于研究分析被试人员在行为决策和认知活动中的大脑反应状况。

使用一个便携、无线和轻巧的系统进行tES实验，并同时进行非侵入性大脑监测——这是Starstim fNIRS的宗旨。它将神经电学刺激tES/EEG(Neuroelectrics Starstim)和fNIRS(Artinis Brite或OctaMon+)多通道设备集成在一个头帽中协同工作。

Starstim fNIRS套件，这里展示的是Brite和Starstim——在一个单一头帽中结合了tES、EEG和fNIRS

在随附的软件包中，Starstim tES-EEG系统(8、20和32通道)以及Artinis fNIRS系统(8、24；最多54通道)通过软件同步(LSL)集成。这实现了fNIRS和EEG数据的精确同步，且不需要额外硬件。

Starstim fNIRS套件提供了EEG、fNIRS和tES三种独立但互补的技术。由于系统的便携性，可以在多种环境中进行测量。这为研究人员和临床医生带来了广泛的应用空间，以及设置可能性与设置地点的灵活性。无论被试在执行任务或处于静息状态，都可以在神经刺激之前、期间和之后测量他们的大脑活动。

OxySoft和NIC（Neuroelectrics 仪器控制器）软件包的布局，以及 OptEStim训练平台

Starstim fNIRS 套件由我们的合作伙伴 Silverline Research Services 提供的支持。可以选择两种不同的支持套餐（20 小时和 40 小时），包括 Starstim fNIRS 设置和软件使用的培训，以及研究和分析支持。此外，对于对在线 fNIRS/EEG 分析和闭环刺激协议的高级培训感兴趣的科研人员，Silverline Research 开发的 OptEStim 训练平台可以作为支持套餐的一部分提供。该平台无需额外的软件或硬件，只需 Starstim fNIRS 套件的组件即可。因此，研究人员可以访问高级的 tES 闭环程序，以优化 tES 协议，允许通过 fNIRS 和 EEG 分析实现个体大脑状态动态的优化。

如需获取相关产品或了解更多信息，欢迎致电4006-111-556详询！