iMotions / moduł

fNIRS

fNIRS mierzy zmiany utlenowania krwi w korze mózgowej za pomocą światła bliskiej podczerwieni. Jest przenośną, nieinwazyjną metodą tolerującą ruch, więc nadaje się do badań w warunkach zbliżonych do naturalnych.

Umów demo Zobacz sprzęt (5)

O modalności

fNIRS: co to jest i do czego służy

Funkcjonalna spektroskopia w bliskiej podczerwieni (fNIRS) mierzy aktywność mózgu pośrednio, przez pomiar zmian stężenia hemoglobiny utlenowanej i odtlenowanej w korze mózgowej. Źródła światła bliskiej podczerwieni i detektory umieszczone na głowie rejestrują, ile światła jest pochłaniane przez krew, a z tej różnicy wylicza się przepływ i utlenowanie krwi, powiązane z pracą neuronów. Sygnał jest próbkowany setki razy na sekundę, choć sama odpowiedź hemodynamiczna jest wolniejsza od elektrycznej aktywności mózgu.

Największą zaletą metody jest tolerancja ruchu. Urządzenia są bezprzewodowe, noszone na głowie i nie wymagają żelu, dlatego fNIRS sprawdza się w badaniach poza klasycznym laboratorium, na przykład podczas ćwiczeń, jazdy w symulatorze czy pracy przy stanowisku. Zakres zastosowań obejmuje dorosłych, dzieci i niemowlęta, w zależności od użytego urządzenia.

W iMotions Lab moduł fNIRS współpracuje z urządzeniami Artinis z rodziny Brite. Sygnał jest synchronizowany z bodźcami oraz z innymi czujnikami, takimi jak EEG i eye tracking, co pozwala zestawić aktywność kory ze zdarzeniami w badaniu i innymi reakcjami fizjologicznymi.

Dane można eksportować w formacie csv, do analiz wielomodalnych, albo w formacie snirf, który jest obsługiwany przez narzędzia Homer, FieldTrip i MNE-Python. Typowe zastosowania to ocena obciążenia poznawczego, wydajności poznawczej i dobrostanu psychicznego, a także badania w sporcie, rehabilitacji i neuromarketingu.

Możliwości

Co daje moduł fNIRS w iMotions

Nieinwazyjny pomiar aktywności kory mózgowej

Metoda rejestruje odpowiedź hemodynamiczną w obszarach kory, bez konieczności unieruchamiania uczestnika.

Wysoka rozdzielczość czasowa

Odpowiedź hemodynamiczna jest próbkowana setki razy na sekundę, co pozwala śledzić szybkie zmiany aktywności.

Tolerancja ruchu

Bezprzewodowe urządzenia noszone na głowie umożliwiają badania poza laboratorium, w realnych sytuacjach.

Bez żelu

Pomiar nie wymaga nakładania żelu na skórę głowy, co skraca przygotowanie uczestnika.

Integracja z innymi biosensorami

Sygnał fNIRS można łączyć w jednym badaniu z EEG, śledzeniem wzroku i innymi czujnikami.

Elastyczny eksport danych

Dane eksportuje się do plików csv, do analiz wielomodalnych, oraz do formatu snirf, obsługiwanego przez narzędzia Homer, FieldTrip i MNE-Python.

Sprzęt Artinis Brite

Do iMotions Lab podłączane są urządzenia z rodziny Artinis Brite, w tym BabyBrite dla niemowląt, Brite oraz Brite Frontal; integracja działa przez LSL z oprogramowaniem Oxysoft.

Moduł iMotions

Wymagania i funkcje modułu

Funkcjonalna spektroskopia w bliskiej podczerwieni (fNIRS) mierzy zmiany stężenia utlenowanej i odtlenowanej hemoglobiny w korze mózgowej, dając wgląd w aktywność mózgu w warunkach znacznie mniej ograniczających niż w badaniach w rezonansie.

Sygnał fNIRS można synchronizować w iMotions z pozostałymi sensorami, takimi jak eye tracking, EEG czy analiza mimiki, i analizować w jednym środowisku.

Zastosowania

Obszary zastosowania

Obciążenie poznawcze
Zmiany utlenowania kory przedczołowej wykorzystuje się do oceny wysiłku umysłowego podczas zadań o różnym poziomie trudności.
Ocena wydajności poznawczej
Sprawdza się, jak złożone i zmienne środowisko pracy wpływa na wyniki zadań i stan afektywny.
Dobrostan psychiczny
fNIRS wspiera badania nad wpływem aktywności, takich jak joga, na aktywność mózgu w naturalnych warunkach.
Sport i rehabilitacja
Ponieważ metoda toleruje ruch, można nią mierzyć aktywność mózgu podczas ćwiczeń fizycznych.
Human factors i interfejsy człowiek–maszyna
Klasyfikuje się poziom wysiłku umysłowego operatora podczas zadań wymagających szybkich decyzji, także przy rozpraszającym otoczeniu.
Psychologia i badania kliniczne
Metoda jest stosowana w badaniach dorosłych, dzieci i niemowląt, w tym w projektach klinicznych.
Neuromarketing
fNIRS uzupełnia inne miary reakcji konsumentów, dając wgląd w aktywność kory podczas kontaktu z komunikatem lub produktem.

Katalog

Sprzęt kompatybilny z modułem

Urządzenia z oferty Digital Force kompatybilne z tym modułem.

Biometria

BabyBrite

Przenośny system fNIRS Artinis zaprojektowany do komfortowych badań mózgu niemowląt, ważący jedynie 300 g.

Biometria

Brite Frontal

Kompaktowy system fNIRS Artinis typu plug-and-play do precyzyjnych pomiarów utlenowania kory przedczołowej.

Biometria

Brite Lite

Lekki, w pełni bezprzewodowy system fNIRS Artinis do 10 kanałów, gotowy do badań w laboratorium i w terenie.

Biometria

Brite Lite Frontal mini

8-kanałowy system fNIRS Artinis do pomiaru aktywności przedczołowej u niemowląt i małych dzieci, ważący 221 g.

Biometria

Brite MKIV

Mobilny system fNIRS Artinis do 27 kanałów pomiarowych, z pełną kompatybilnością z EEG i tES oraz konfiguracją MultiBrite.

Badania naukowe

Publikacje z użyciem fNIRS

Wybrane publikacje naukowe, w których wykorzystano iMotions do badań z tą modalnością.

fNIRS, EEG, ECG, and GSR reveal an effect of complex, dynamically changing environments on cognitive load, affective state, and performance, but not physiological stressFrontiers in Human Neuroscience, 2025Badano obciążenie poznawcze, stan afektywny i stres w złożonych, zmiennych warunkach, łącząc fNIRS z EEG, EKG i GSR.
Decoding Mental Effort in a Quasi-Realistic Scenario: A Feasibility Study on Multimodal Data Fusion and ClassificationSensors, 2023Sprawdzano, czy dane z fNIRS, oddechu, serca i oczu pozwalają klasyfikować odczuwany wysiłek umysłowy w zadaniu zbliżonym do realistycznego.
Real-World fNIRS Brain Activity Measurements during Ashtanga Vinyasa YogaBrain Sciences, 2021Mierzono aktywność kory mózgowej metodą fNIRS podczas sesji jogi wykonywanych w warunkach rzeczywistych.

FAQ

Najczęstsze pytania

Co mierzy fNIRS?

Metoda pośrednio mierzy zmiany stężenia hemoglobiny utlenowanej i odtlenowanej, a więc przepływ i utlenowanie krwi w korze mózgowej. Zmiany te są powiązane z aktywnością neuronów.

Czym fNIRS różni się od EEG i fMRI?

Według opisu iMotions jest tańsza niż fMRI i mniej wrażliwa na ruch niż EEG. Dobrze uzupełnia EEG lub śledzenie wzroku w badaniach wielomodalnych.

Z jakim sprzętem działa moduł fNIRS w iMotions?

Moduł współpracuje z urządzeniami z rodziny Artinis Brite: BabyBrite, Brite (MKIII) i Brite Frontal. Integracja z Oxysoft odbywa się przez Lab Streaming Layer.

W jakich formatach można wyeksportować dane fNIRS?

Dane eksportuje się do plików csv, używanych w badaniach wielomodalnych w iMotions Lab, oraz do formatu snirf, który otwierają narzędzia Homer, FieldTrip i MNE-Python.

Zobacz też