【慧创近红外】超扫描领域应用集锦
超扫描技术(Hyperscanning)是一种可以同时记录多人大脑活动的技术，它可以将一组存在互动的被试的大脑活动作为一个独特的系统对被试间的同步性进行研究，一般采用高生态效度的实验设计，以创造出近似于现实生活中人际交互的场景。
慧创近红外设备基于157超高通道、全脑覆盖、便携性、超微光、超静音等技术优势，能够保证良好的生态效度，在超扫描领域已经有了丰富的实际应用与科研成果。
慧创fNIRS支撑SCI-超扫描领域集锦
01
《抑郁倾向对合作的影响：双人同步近红外脑成像研究》
四川师范大学张丹丹团队
张丹丹,王驹,赵君等.抑郁倾向对合作的影响：双人同步近红外脑成像研究[J].心理学报,2020,52(05):609-622.
背景：抑郁人群不但表现出注意、记忆等个体认知层面的负性偏向, 还伴随有明显的社会认知障碍。已有研究在抑郁对社会认知的影响方面还考察得不多。
方法：本研究采用囚徒困境范式考察抑郁倾向对社会合作的影响。
结果：高抑郁倾向组比低抑郁倾向组的合作率更低, 双侧背外侧前额叶的激活更弱, 抑郁对右侧背外侧前额叶及眶额叶的脑间同步性有调节作用; 低抑郁被试与低抑郁被试配对时右侧颞顶联合区脑间同步性强于高抑郁被试与高抑郁被试配对、或者高抑郁被试与低抑郁被试配对时的右侧颞顶联合区脑间同步性, 该效应当且仅当双方的选择相同时显著。
结论：抑郁群体在社会奖赏加工、冲突控制及心理理论相关脑区均存在功能性缺陷, 这些结果为理解抑郁人群合作意愿下降提供了脑成像证据。
关键词：抑郁; 脑间同步性; 合作; 眶额叶皮层; 背外侧前额叶; 颞顶联合区：
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02
《为什么人们会参与腐败的合作：在多脑层面上的观察》
四川师范大学张丹丹团队
Zhang, D., Zhang, S., Lei, Z., Li, Y., Li, X., & Gu, R. (2023). Why people engage in corrupt collaboration: an observation at the multi-brain level. Cerebral Cortex, bhad132.
背景：最近的研究表明，腐败合作（即通过共同的不道德行为获取私人利益）是诚实准则和互惠准则之间的两难选择。
方法：在本研究中，我们要求一对参与者（分别称为 A 和 B）各自掷一枚硬币并报告结果；通过不诚实地报告（腐败行为），他们的集体利益可以最大化。
结果：发生腐败行为的可能性很高；这种可能性与A的道德判断能力呈负相关，但与B的移情关注（EC）呈正相关。功能性近红外光谱数据显示，右侧背外侧前额叶皮层的脑间同步与较少的腐败行为有关，并且它介导了玩家A的道德判断能力与腐败合作之间的关系。与此同时，右侧颞顶联合区处的同步与更多的腐败行为有关，并且它介导了玩家B的道德判断能力与腐败合作之间的关系。这两个区域的作用是根据诚实和互惠规范对腐败合作的影响来解释的。
结论：这些发现有助于深入了解腐败合作的内在机制和调节因素。
关键词：腐败合作；功能性近红外光谱；超扫描；背外侧前额叶皮层；颞顶联合区
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03
《说话者-聆听者神经耦合揭示了嘈杂环境中语音理解的自适应机制》
清华大学张丹团队
Li, Z., Li, J., Hong, B., Nolte, G., Engel, A. K., & Zhang, D. (2021). Speaker–listener neural coupling reveals an adaptive mechanism for speech comprehension in a noisy environment. Cerebral Cortex, 31(10), 4719-4729.
背景：在噪音中理解语音是语言交流的一项基本认知技能。然而，目前仍不清楚我们的大脑是如何适应噪音环境以实现语音理解的。
方法：本研究采用基于功能性近红外光谱的脑间方法，对噪声中语音理解的神经机制进行了研究。研究人员邀请了一组演讲者讲述真实生活中的故事。在录制的语音音频中加入四种信噪比水平的无意义白噪声，然后播放给听者听。
结果：听者左侧额下回（IFG）和右侧颞中回(MTG）、角回（AG）的神经耦合在聆听条件下明显高于基线。更重要的是，随着噪声水平的增加，听者左侧 IFG 的神经耦合与理解能力之间的相关性逐渐变为正相关，这表明感觉运动系统在噪声语音理解中起着适应作用；然而，听者右侧 MTG 和 AG 的耦合仅在轻度噪声条件下才获得最高的行为相关性，这表明存在着不同的、不太稳健的机制。
结论：说话者-听者耦合分析为理解噪声语音理解的神经机制提供了新的视角和额外价值。
关键词：fNIRS、脑间、神经耦合、语音理解、噪声语音
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04
《说话者-听者神经耦合揭示了非母语噪声语音理解的右侧化机制》
清华大学张丹团队
Li, Z., Hong, B., Wang, D., Nolte, G., Engel, A. K., & Zhang, D. (2023). Speaker–listener neural coupling reveals a right-lateralized mechanism for non-native speech-in-noise comprehension. Cerebral Cortex, 33(7), 3701-3714.
背景：日益全球化的世界对非母语交流提出了越来越多的要求，而日常生活中普遍存在的背景噪声却给非母语语音理解带来了巨大挑战。
方法：本研究采用基于功能性近红外光谱（fNIRS）的脑间方法来探讨人们如何适应在噪音中理解非母语语音信息。本研究邀请了一组将中文作为非母语的韩国被试在 4 种噪音水平（无噪音、2 分贝、-6 分贝和-9 分贝）下聆听使用中文讲述的音频。这些音频都是以汉语为母语的人讲述的真实故事。
结果：对非母语语音的处理与基于 fNIRS 的听者-说话者神经耦合显著相关，主要是在听者和说话者的右侧半球。更重要的是，听者右侧颞上回、右侧颞中回和右侧中央后回的神经耦合与他们在最强噪声水平（-9 dB）下的个人理解能力呈正相关。
结论：这些结果为非母语语音处理的右侧化机制提供了脑间证据，并表明基于听觉和基于感觉运动的机制都有助于非母语噪音语音理解。
关键词：噪声语音、非母语、右半球、脑间、fNIRS
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05
《人际协调增强脑与脑同步并影响社会合作中的责任归属和奖励分配》
深圳大学李鹏团队
Zhou, C., Cheng, X., Liu, C., & Li, P. (2022). Interpersonal coordination enhances brain-to-brain synchronization and influences responsibility attribution and reward allocation in social cooperation. NeuroImage, 252, 119028.
背景：在社会合作过程中，资源的公平分配既关系到个人利益，也关系到群体和谐。不同的分配规则，包括基于公平和平等的规则，在奖励分配研究中已被广泛讨论；然而，个体的合作方式（如人际协调）是否以及如何影响他们随后的责任归属和奖励分配，目前仍不清楚。
方法：在此研究中，46对情侣进行了时间估算任务--协同组（协调组）或单独组（对照组）--同时使用功能性近红外光谱超扫描方法测量了他们的大脑活动。
结果：与对照组相比，协调组的双人在时间估算任务中表现出更高的行为同步性和背外侧前额叶皮层（DLPFC）更高的人际大脑同步性（IBS）。他们在任务结果的责任归属上也表现出更平等的倾向。更重要的是，协调组中背内侧前额叶皮层（DMPFC）IBS较高的二人组更倾向于做出平等主义的奖励分配，而这种效应是由责任归因中介的。
结论：我们的研究结果阐明了人际协调对奖励分配的影响以及前额叶皮层在这些过程中的关键作用。
关键词：人际大脑同步；责任归属 ；奖励分配；功能性近红外光谱
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慧创fNIRS 凝聚共识 助力脑科学发展
2023年2月
北京师范大学卢春明教授、清华大学张丹教授莅临慧创脑科学中心，交流fNIRS在超扫描研究领域的应用前景。
2023年5月
慧创近红外工作坊邀请
北京师范大学卢春明教授
清华大学张丹教授
天津师范大学章鹏硕导等专家
就“fNIRS在超扫描应用方面痛点与解决方案”开展圆桌论坛。
2023年9月
温医大慧创fNIRS工作坊，华东师范大学心理与认知科学学院李先春教授亲临现场，就近红外原理及发展趋势进行专题授课。
慧创fNIRS-超扫描方案演示
慧创fNIRS-单台三人超扫描
支持多人在可自由活动的情景下 采集数据
2023.9 温州医科大学fNIRS工作坊
慧创fNIRS-单台双人超扫描
2023.8 四川师范大学 fNIRS技术培训班
慧创fNIRS-便携式 双人超扫描
慧创NirSpark-超扫描数据处理
慧创自研一站式数据分析软件NirSpark，具备基于小波相干的超扫描功能，支持基于事件相关时间起始点的时间对齐和基于事件相关时间段的时间对齐功能，并支持基于每个通道的数据可视化功能以及数据导出功能。
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慧创近红外
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科研台式近红外脑功能成像装置
NirScan-900X
157通道
全脑区覆盖
多人多脑区同步成像
实现视觉及运动灵敏检测
科研便携式近红外脑功能成像装置
NirSmartⅡ-Pro系列
最高130通道
全脑覆盖 多人多脑区同步采集
信号质量可与台式产品媲美
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慧创集萃
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关于慧创
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· 慧创157通道近红外-获得中国医疗器械注册证的最高通道产品
· 首个获医疗器械证的超100通道近红外脑功能成像设备NirScan
· 首个获医疗器械证的便携式近红外脑功能成像设备NirSmart
· 近红外(NIRS)国家强制标准唯一企业起草单位(GB9706.271)
· 中国首个“近红外脑功能成像临床应用专家共识
· 2022年12月获评江苏省首台 (套)重大装备
· 北京航空航天大学科研成果转化
· 四项国家重点研发计划等多项国家级项目
· 已在301医院、华山医院、华西医院、宣武医院等800余家三甲医院及科研单位示范应用
· 已支撑用户在Nature Human Behaviour等顶级期刊发表SCI论文160篇
· 获得中国生物医学工程学会最高科技奖“黄家驷生物医学工程奖”
· 2021年5月成为北京航空航天大学生物与医学工程学院本科生实践基地
· 2022年6月成为清华大学研究生专业实践基地
· 2023年6月成立“丹阳苏慧创脑科学研究中心”
· 拥有20余位专业博硕士的学术研究部，可对fNIRS临床与科研开展精准的高水平服务
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