EEG-fNIRS多模态脑功能测试系统

（多模态认知测试系统）

一、产品概述

　　把具有高时间分辨率的脑电EEG和高空间分辨率的功能性近红外脑成像fNIRS技术相结合形成多模态脑功能信息数据，同时获得高时间-空间分辨率信息，从而动态地观察脑的信息加工过程，在认知神经科学研究领域具有很重要的指标意义，并且可以在这些研究领域和相关学科取得一些突破性的研究进展。

多模态脑功能测试系统可以将NeurOne高密度脑电仪和fNIRS高密度近红外脑功能成像系统搭配使用，将EEG和fNIRS进行整合发挥二者的优势。EEG的时间分辨率高，但是空间分辨率低；fNIRS的时间分辨率低，实时性较差，但是空间分辨率高。为了准确、全面、实时的测量大脑在认知过程中的活动，实现全面、实时的脑成像方式无疑是一种更好的策略。结合EEG与fNIRS的多模态脑成像技术在认知神经科学研究中有着很好的应用前景，同时还可搭建多模态脑-机接口系统。

与此同时，系统还支持EEG与fMRI功能性核磁共振、TMS经颅磁刺激器等多种脑功能成像系统结合进行多模态脑功能实验研究。

二、产品特点

一直以来准确、实用、无创地测量心理状态是所有研究人员梦寐以求的目标，高精确度和便捷性是很多应用的技术方向。随着脑科学测量设备的发展，越来越多的研究者不再满足于使用单一的脑电测量或者近红外测量进行脑部功能的检测和实验研究，随之而来的是多模态的结合测量。近红外和脑电的结合，既考虑到了脑电的高时间分辨率也兼顾了近红外的高空间分辨率，两者的结合使得研究者对认知功能或脑功能测量更为得心应手。

三、功能应用

• EEG-fNIRS多模态研究: NeurOne多模态脑功能测试系统可以和fNIRS（高密度近红外脑功能成像系统）搭配使用，将EEG和fNIRS进行整合发挥二者的优势，EEG的时间分辨率高，但是空间分辨率低；fNIRS的时间分辨率低，实时性较差，但是空间分辨率高。为了准确、全面、实时的测量大脑在认知过程中的活动，实现全面、实时的脑成像方式无疑是一种更好的策略。结合EEG与fNIRS的多模态脑成像技术在认知神经科学研究中有着很好的应用前景，同时还可搭建多模态脑-机接口系统。

• EEG-fNIRS多模态脑机接口研究: 传统基于单一模态脑电(EEG)脑-机接口易受环境噪声干扰、分类精度低等问题,在EEG脑-机接口的研究基础上,引入功能近红外光谱成像(function Near Infrared Spectroscopy,fNIRS)技术,可以自行设计EEG-fNIRS多模态脑-机接口的实验范式,研究最重要的特征提取与分类环节，同时SIMULINK驱动程序可在订单中选购，并提供BCI脑机接口应用程序: BCI2000可免费提供给NeurOne用户。

• EEG-TMS多模态研究: NeurOne多模态脑功能测试系统可以和TMS（经颅磁刺激器）搭配使用。高动态输入范围（+/-430mV的直流电模式以及+/-86mV的交流电模式），较大的模拟带宽（直流输出3500HZ），让TMS保持较低的伪影，使得分析大脑活动的潜伏期更短。此外，TMS拥有硬件弱音功能以及在线伪影消除的软件功能。此外我们增加了EEG采样同步触发新功能。触发器由刺激系统软件发出（ErgoLAB刺激编译软件、Presentation软件, Superlab软件, E-Prime软件），这些触发信号能够通过NeurOne主控器传到TMS设备上。NeurOne可以在持续的EEG采样信号中发出触发脉冲，产生更精确的TMS，减少伪影，更容易进行伪影去除。

• EEG-fMRI多模态研究: NeurOne Tesla多模态脑功能测试系统使得同时测量MRI和EEG成为可能。利用NeurOne Syncbox EEG所获得的数据和MRI扫描是同步的(例如4或10MHz)。高动态输入范围(+/- 430 mV的直流电模式和 +/-86 mV的交流电模式)结合模拟带宽(直流输出3500 Hz) ,使利用高梯度力度获得精确信号毫无风险。

  

四、同步方案

英国UCL全系列近红外脑功能成像系统通过结合ErgoLAB人机环境同步云平台可以实现在不同实验环境条件下对智能化人机系统进行主观和客观定量的人机交互测试、人因与工效学分析与评价：通过ErgoLAB人机环境同步云平台与广泛的数据同步，包括常用的生理数据GSR皮肤电，呼吸和心率等、EEG脑电，眼动、fNIRS近红外脑成像，人体动作，行为观察、面部表情、生物力学、人机交互。实现极低延迟的同步水平同时确保您的整体方案的便携性。

数据分析平台：如果研究人员希望得到比实时观察更深入、全面的结论， ErgoLAB平台可提供数据后期分析的强大工具。

ErgoLAB人机环境同步云平台综合统计分析模块包含多维度人-机-环境数据综合分析、EEG脑电分析与可视化、眼动分析与可视化、行为观察实时编码分析、面部表情分析与状态识别、动作姿态伤害评估与工效学分析、交互行为分析（ErgoLAB/ErgoVR人机交互测试版本）、时空行为分析、车辆与驾驶行为分析（ErgoLAB驾驶版本）、HRV心率变异性分析、EDA/GSR皮电分析、RESP呼吸分析、EMG肌电分析、General通用信号分析（如TEMP/SKT皮温/体温分析、EOG眼电分析以及其他环境与生物力学信号分析）。系统具备专门的信号处理模块以及开放式信号处理接口，可以直接导出可视化分析报告以及原始数据，支持第三方集成与定制开发。津发科技提供定制开发服务，与人因工程与工效学分析评价领域相关的算法模型、软硬件产品与技术可深入研发，详情咨询津发科技！

五、厂家介绍

北京津发科技股份有限公司是国家级高新技术企业、科技部认定的科技型中小企业和中关村高新技术企业，具备军工国防武器装备科研生产保密资质，具备自主进出口经营权；自主研发的人因工程与工效学相关技术、产品与服务荣获多项省部级科学技术奖励、国家发明专利、国家软件著作权和省部级新技术新产品（服务）认证；通过了欧洲 CE、美国 FCC、欧盟 RoHS、ISO9001、ISO14001、OHSAS18001 等多项国际认证和国家防爆认证。

津发科技设立人因工程专业的学术科研团队、技术团队及研发团队，并通过多年与科研机构及高校的产学研合作，积累了人因与工效学领域多项核心技术，以及基于机器学习等人工智能算法的状态识别和人机工效评价技术与研究方法等，是国内领先的人因工程技术创新中心！津发科技技术与科研团队提供全方位的技术支持及学术服务，从实验室建设的规划与布局，到技术与学术培训与指导，全方位多角度提供实验室建设全生命周期的服务。

英国UCL伦敦大学学院生物医学光学研究实验室（BORL）衍生了Gowerlabs。实验室在过去30年中率先推广了近红外光谱脑功能成像技术。与UCL的一体化意味着Gowerlabs在fNIRS设备的设计、制造和应用方面拥有无与伦比的经验，并且始终站在开发新技术和新数据分析方法的最前沿。Gowerlabs（UCL）fNIRS系统已在四大洲的机构中使用，包括：剑桥大学，牛津大学，伦敦大学学院，瑞典哥德堡大学，美国波士顿儿童医院，美国普林斯顿大学和香港大学。

英国伦敦大学学院（UCL）是享誉世界的顶尖综合研究型大学，在多个世界大学排行榜上位居全球前十。UCL生命科学暨临床科学研究院拥有英国规模最大、最久负盛名的医学和生命科学研究聚合体，以尖端教学及学术研究享誉全球。UCL脑科学学院在控制身体机能的神经通路、认知和心理等确定人类行为的研究和教学领域处于世界领先地位，是全球公认的领导者。