Vytváření výzkumu FNIRS

Funkční téměř infračervená spektroskopie (FNIRS) je slibná neinvazivní neuroimagingová technika, která pracuje detekováním změn v oxygenaci krve spojené s nervovou aktivitou pomocí blízkého infračerveného světla. Ve srovnání s fMRI a různými dalšími metodami, které se běžně používají ke studiu mozku, se FNIRS snadněji aplikuje mimo laboratorní nastavení.

Tato technika vyžaduje, aby účastníci studie nosili speciální čepici vybavenou optody, které se skládají ze světelných zdrojů, které emitují téměř infračervené světlo do hlavy a detektory, které měří světlo, které se odráží zpět. Tato měření lze použít k odhadu okysličení krve ve vnějších vrstvách mozku. Navzdory svému potenciálu pro provádění výzkumu v každodenním prostředí je známo, že kvalita signálů shromážděných pomocí FNIRS je ovlivněna biofyzikálními faktory.

Tým výzkumných pracovníků na Bostonské univerzitě se nedávno rozhodl lépe vymezit rozsah, v jakém lidé vlasy A barva kůže, věk a pohlaví ovlivňují kvalitu signálů FNIRS zvednuté z jejich pokožky hlavy.

Jejich papír, Publikováno v Lidské chování přírodyNabízí cenné poznatky, které by mohly informovat o budoucích výzkumných postupech a potenciálně umožnit neurovědkům provádět inkluzivnější experimenty založené na FNIRS.

„Naše studie byla inspirována jednoduchým, ale důležitým pozorováním: zatímco FNIRS se stále více používá ke studiu lidský mozekÚdaje ne všechny jsou zachyceny stejně dobře, “řekl Meryem A. Yücel, první autor studie, řekl Medical Xpress

„Charakteristiky vlasů a kůže mohou silně ovlivnit kvalitu signálů, které zaznamenáváme, ale pole postrádalo systematické, kvantitativní hodnocení tohoto problému. Naším hlavním cílem bylo přísně měřit tyto účinky, takže bychom mohli poskytnout pokyny pro důkazy a zajistit, aby se FNIR mohly stát inkluzivnější metodou neuroimagingu.“

Yücel a její kolegové předpovídají, že FNIR budou v příštím desetiletí stále více používány, a to jak pro výzkumné, tak pro lékařské účely. Snažili se tedy tuto technologii zvýšit inkluzivnější, nejprve se pokusili o uvedení faktorů, které ovlivňují kvalitu shromážděných signálů.

V rámci své nedávné studie použili FNIR k shromažďování dat od více než 100 účastníků a zároveň dokumentovali více vlasů – jako je hustota vlasů, barva a typ – stejně jako stejně jako Pigmentace kůže.

„Poté jsme tyto charakteristiky porovnali s kvalitou mozkových signálů zaznamenaných s FNIR,“ vysvětlil Yücel. „Pomocí statistických modelů bychom pak mohli přímo měřit, jak moc každý faktor ovlivnil kvalitu signálu. To nám umožnilo přesunout se nad neoficiální zprávy a poskytnout solidní kvantitativní důkazy.“

Vědci zjistili, že specifické vlastnosti a kožní vlastnosti měly určité a měřitelné účinky na kvalitu shromážděných signálů FNIRS. Konkrétně zjistili, že tmavší a hustší vlasy, stejně jako vyšší hladiny pigmentace kůže (tj. Tmavší tóny pokožky), snížily kvalitu těchto signálů.

„To je důležité, protože to znamená, že některé skupiny jsou vystaveny vyššímu riziku vyloučení z neuroimagingu výzkumu, pokud tyto faktory nezohledňujeme,“ řekl Yücel.

„Náš článek nejen dokumentuje tuto nerovnost, ale také nabízí praktické kroky pro vědce ke zlepšení inkluzivity – například přizpůsobení návrhů studií, zlepšení hardwaru a charakteristiky účastníků více transparentněji.“

Nedávná studie Yücel a jejích kolegů poskytuje jasný důkaz, že vlasy a barva kůže ovlivňují kvalitu dat FNIRS. Vědci se nyní snaží vyvinout strategie a experimentální postupy, které by mohly vést ke sběru vysoce kvalitních údajů od všech jednotlivců.

„Testujeme nové návrhy hardwaru, metody zpracování signálu a navrhujeme pokyny pro nejlepší postup, které by mohly tyto rozdíly snížit,“ dodal Yücel.

„Naším dlouhodobým cílem je učinit FNIRS skutečně inkluzivní, aby jeho výhody-ať už ve výzkumu neurovědy, Klinické studieKaždodenní monitorování zdraví mozku nebo neurofeedback – jsou přístupné všem, což umožňuje účasti a prospěch všem populacím. “

© 2025 Science X Network