
最近,小王接到了孩子老师的第三次“提醒”:“孩子上课总坐不住,小动作多,注意力很难集中。”回到家,看着写作业不到十分钟就开始玩橡皮、发呆的儿子,小王也头疼不已。
“是不是孩子大脑发育有什么问题?”小王带着孩子去了医院。医生初步怀疑可能存在注意缺陷,建议做脑部检查。可是磁共振检查需要保持不动十几分钟,又有噪音,孩子太小,很不容易配合。
展开剩余82%就在束手无策时,医生提出:“试试近红外脑功能成像检测吧,孩子可以坐着,还能动。”
于是,孩子好奇地戴上了一顶连接着柔软细线的检测帽,边看动画片,边按照指示完成了一些简单的小任务。不到二十分钟,检查就轻松完成了。
结果显示:孩子在进行需要持续注意的任务时,前额叶皮层(大脑的“指挥部”)激活模式与普通孩子有明显差异——这正是注意缺陷多动障碍(ADHD)的脑功能特征之一。结合其他评估,医生给出了明确的诊断和干预方向。
“原来不是孩子‘不听话’,而是他的大脑需要一些特别的引导和训练。”小王总算找到了根本原因,并表示一定积极配合治疗。
在这个故事里,医生提到的近红外脑功能成像(简称fNIRS),就是我们今天要科普的主角。
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什么是近红外脑功能成像?它的优点是什么?
近红外光是一种波长在 700-1300 纳米之间的不可见光,它有一个关键能力:能穿透人体的头皮和颅骨,却会被血红蛋白吸收 —— 而且,含氧血红蛋白和去氧血红蛋白对不同波长近红外光的吸收程度不同。
当大脑的某个脑区被 “激活”,该区域的神经细胞会消耗更多氧气,身体会立刻调配富含氧气的 “含氧血红蛋白” 流向这里,同时带走消耗后的 “去氧血红蛋白”。fNIRS 的核心,就是利用近红外光的特性来捕捉这种 “血液变化”。
通过在头皮上放置两类探头:光源探头和探测器探头。分析光线被吸收的差异,计算机就能反向推算出不同脑区的含氧血红蛋白浓度变化 —— 而这,正是大脑活动的 “直接信号”。
近红外脑功能成像以其“无创安全、实时动态、高适用性、便携灵活”等优点,在神经领域临床及科研受到越来越多的好评。
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近红外脑功能成像的适用范围
1. 儿童发展与教育:读懂 “小脑袋” 的学习密码
2. 神经康复:为中风患者 “量身定制” 康复方案
中风患者常出现肢体运动障碍(如手脚无力)或语言障碍(如失语),康复训练的关键是 “激活受损脑区的代偿功能”。fNIRS 可以实时监测患者在进行康复训练(如抬手、发音)时的脑活动:如果患者尝试抬手时,对侧运动皮层的激活程度很低,医生可以调整训练方式(如增加视觉引导、减少动作难度),直到 fNIRS 检测到运动皮层出现明显激活,这说明训练正在 “有效刺激大脑”,从而提高康复效率。
3. 认知评估:早期发现大脑 “亚健康”
老年人的认知功能可能会随着年龄增长逐渐下降,而阿尔茨海默病等神经退行性疾病的早期信号往往难以察觉。fNIRS 可以通过检测老年人在完成记忆任务(如记住一串数字)时的海马体、前额叶激活情况,发现认知功能的细微变化:比如,同样是记住 5 个数字,认知功能开始下降的老人,前额叶需要 “更努力”(含氧血红蛋白浓度更高)才能完成任务,而健康老人的脑区激活则更 “轻松”。这种早期评估能帮助医生及时干预,延缓认知衰退的速度。
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近红外脑功能成像的禁忌症
作为脑科学的前沿检测手段,近红外脑功能成像并不适用于所有人群,如有头部金属植入物、严重头皮损伤或感染和无法配合的检查者,我们建议使用其他替代的检测手段,孕妇、儿童等特殊人群同样需医生评估后决定。
结 语
每个人大脑都是一座正在蓬勃发展的独特城市。而fNIRS 这项技术,恰似提供了一份“实时发展的地图”,让我们看到哪里道路通畅,哪里正在建设,哪里可能需要额外的引导和支持。
愿科技之光,温柔照亮每一个大脑!
来源:中国人民解放军西部战区总医院 张鑫
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