博阿斯团队获得590万美元神经成像项目资助
来自NIH BRAIN计划的资金将支持新型硬件的开发
莉兹·希利著
神经科学的发展使澳门威尼斯人注册网站研究人员能够澳门威尼斯人注册网站研究大脑对不同刺激的反应，比如图片或声音。他们已经能够制造出能够检测大脑电信号和血液流动的硬件，从而更好地了解我们的思维方式。而且，尽管这些进步带来了重要的发现，但所有的澳门威尼斯人注册网站研究都是在一个封闭的、非自然的环境中完成的。
功能性核磁共振成像（fMRI）可以对大脑中的血液流动进行成像，向澳门威尼斯人注册网站研究人员显示，当一个人在创造记忆或后来回忆起那段记忆时，大脑的哪个部位被使用了。但所有这些都必须在一个巨大的、声音很大的设备——核磁共振成像仪中完成。
为了将神经科学澳门威尼斯人注册网站研究带入日常生活，神经光子学中心教授兼主任David Boas （BME， ECE）正在努力创造一种便携式、可穿戴的脑成像系统，并已从美国国立卫生澳门威尼斯人注册网站研究院（NIH）获得了590万美元的资助。该奖项来自“通过推进神经技术进行大脑澳门威尼斯人注册网站研究”（Brain）倡议。
在过去的20多年里，鲍亚士一直在开发一种名为fNIRS（功能性近红外光谱）的可穿戴脑成像系统——一种可以用红外光测量大脑内血液流动的机器。它是一种灵活的、像浴帽一样的设备，绑在受试者的头上，通过头骨进行测量。当一个人思考、说话或澳门威尼斯人注册行动时，血液就会涌向大脑中负责这些工作的部分，鲍亚士就会用光来追踪血液的流动。与磁共振成像等其他脑成像技术不同，fNIRS不需要受试者完全静止，这意味着它可以用于澳门威尼斯人注册网站研究手术和记忆创造过程中的大脑活动，以及中风患者、痴呆症患者和自闭症儿童。
功能磁共振成像在20世纪90年代首次被用于澳门威尼斯人注册网站研究大脑功能，并从此彻底改变了我们理解大脑的方式。从那时起，澳门威尼斯人注册网站研究人员已经能够扩展fMRI如何用于澳门威尼斯人注册网站研究大脑对各种刺激的反应，最近已经扩展到向受试者展示电影，以观察他们的大脑在显示不同场景时的反应。
但我们仍然不了解大脑在自然的日常互动中是如何反应的。
fNIRS的功能与fMRI相似，都是测量对大脑活动的血流反应。为了扩展可穿戴的近红外光谱设备的功能，Boas和他的团队决定将其与直接测量电神经活动的脑电图系统配对。配对这些测量结果可以让他们将脑电图和近红外光谱数据相互比较，从而获得更多澳门威尼斯人注册大脑功能的信息。
在过去的三年里，博阿斯和他的团队利用美国国立卫生澳门威尼斯人注册网站研究院的一小笔资助，开发出了便携式可穿戴脑成像系统的原型。这项新拨款于9月份授予，将为他们提供资源来构建和测试fNIRS/EEG组合设备。
除了安装在受试者头上的硬件外，该系统还将使用眼球追踪眼镜来捕捉受试者在世界上看到的东西，从而使澳门威尼斯人注册网站研究人员能够准确地看到是什么触发了大脑的行为和反应。
有了这笔新的资助，Boas和他的团队正在与Cronin-Golomb (CAS), Ellis (Sargent), Kiran (Sargent), Somers （CAS）和y<s:1> cel （ENG）教授合作，进行澳门威尼斯人注册网站研究，展示从在限制实验室环境中测量大脑活动到在日常世界中测量大脑活动的转变。然后，他们将扩展到患者群体，以探索中风、创伤性脑损伤和帕金森病对大脑功能的影响。