近红外脑功能成像技术(Functional near-infrared spectroscopy,fNIRS) 是一种新型的无创神经影像技术。其原理是利用特定波长的近红外光穿透颅骨，探测大脑皮层血液中的主要成分氧合血红蛋白(HbO)和脱氧血红蛋白(HbR)的浓度变化，从而实现检测和判断大脑活动状态的目的。![]()
fNIRS应用于精神、心理、儿童、康复、神经医学等不同领域，为疾病的早期预防、诊断和评估提供客观的影像学证据。其范式设计通常基于特定的研究目的和实验条件，例如语言流畅性任务(VFT)、N-back任务、Go/No-Go任务、stroop任务、运动任务、静息态等。
前期已经介绍了fNIRS的经典任务范式N-back,Go/No-go，以及新型任务范式，可点击下表链接查看详细内容。
本文主要介绍静息态经典范式在fNIRS研究中的应用。![]()
静息态范式静息态范式是一种在无需执行任务或接受外界刺激的情况下，观察大脑自发活动的实验设计。这种范式特别适用于研究大脑的基础网络结构和功能连接，以及在各种生理和病理状态下的大脑功能变化。由于静息态无需任务，对受试者完全无约束，操作简单方便，在研究中被广泛应用。![]()
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静息态范式应用及研究方向静息态基本上可用于所有的临床研究中，通过计算种子点功能连接/全脑功能连接/兴趣区间功能连接，构建脑网络，从而评估患者与对照组的差异。在静息态范式下，受试者通常被要求保持安静、清醒或放松的状态，同时避免任何特定的思维活动或身体运动。实验时长：建议最少不低于3分钟，也不需要太长，一般不超过15分钟。（静息态范式用于探究药物联合针灸治疗抑郁症的效果）研究目的：探讨针刺联合抗抑郁药物治疗抑郁症的疗效及机制，并与单独使用抗抑郁药物进行疗效对比。实验设计：治疗组接受针灸抗抑郁药联合治疗，对照组单独使用抗抑郁药治疗，fNIRS数据收集使用18通道二波长设备，通道（图1）覆盖左右前额叶背外侧区(DLPFC)收集此区域的HbO和HbR等信息（图3），使用静息态范式。采集期间受试者不需要进行其他活动，在基线期至治疗3周使用汉密尔顿抑郁量表(HAMD-17)和抑郁症筛查量表(PHQ-9)对受试者抑郁程度进行评估（表1＆表2）。![]()
图3 A:治疗组(TG)和对照组(CG)HbO功能连接的总平均值；
B:TG和CG的HbO测定的特定通道对
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研究结果：治疗组F1、F3、AF3、AF7、FC3、FC5、AF8、F6（图1＆图2对照查看）的静息态功能连接(rsFC)与对照组相比具有时间相关性（p<0.05, FDR校正）。治疗组PHQ-9和HAMD-17评分在第3周显著低于对照组(p=0.01)。治疗组的rsFC与对照组相比具有时间相关性（p<0.05, FDR校正）。![]()
总结静息态范式的主要优点在于实施简便和对受试者无约束，不需要复杂的任务设计或受试者的高度配合。此外，由于静息态下的大脑活动相对稳定，在这种状态下也更容易观察到一致性和可重复性的结果。通过静息态范式，研究者可以探索大脑不同区域之间的功能连接模式，以及这些连接模式如何受到年龄、性别、疾病等因素的影响。此外，静息态范式还可用于评估大脑网络的动态变化，如在不同时间尺度上的功能重组和适应性变化。[1]Wong YK, Wu JM, Zhou G, Zhu F, Zhang Q, Yang XJ, Qin Z, Zhao N, Chen H, Zhang ZJ. Antidepressant Monotherapy and Combination Therapy with Acupuncture in Depressed Patients: A Resting-State Functional Near-Infrared Spectroscopy (fNIRS) Study. Neurotherapeutics. 2021 Oct;18(4):2651-2663. doi: 10.1007/s13311-021-01098-3. Epub 2021 Aug 24. PMID: 34431029; PMCID: PMC8804104.
依瑞德集团近红外脑功能成像系统内置多种方案，通过不同的任务任务范式获取脑血氧变化信号，提取脑激活、脑网络连接等有效的度量参数，可作为不同脑功能障碍疾病辅助诊断和评价的生物学指标,对于疾病的辅助诊断与疗效评估、疗效预测具有重要的临床价值。
此外，结合信号分析方法可提供与治疗相关的大脑皮质激活、脑网络连接变化信息，在病情程度评估、指导治疗以及疗效评价方面具有重要价值。
