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传统的认知发展理论缺乏来自脑研究证据的支持。一些研究者甚至认为，认知水平上的理论建构应是独立于神经基础的。
于是20世纪70年代后期，认知心理学家Miller和神经科学家Gazzninga提出了“认知神经科学”(cognitive neuroscience)这一学科概念。

认知神经科学得到了长足的发展，主要研究成熟个体认知加工的神经基础。随着认知神经科学的发展，脑成像技术也逐渐兴起。
相比于研究费用昂贵的磁共振成像（Nuclear Magnetic Resonance Imaging, NMRI）技术，脑电图（electroencephalograph, EEG）和近红外脑功能成像技术（fNIRs）则被众多研究者广泛使用。
本期，我们就简单地对EEG和fNIRs的优缺点进行一个简单对比。
Part 1
什么是脑电图【←猛戳超链接】
(1)脑电图的基本原理
我们的大脑一直处在运转状态，那么就会产生神经活动。
神经活动会产生电信号，电信号传播到头表面，如果在头表面插上电极，我们就可以得到电活动的电位以及时间，再根据电位与时间相互关系做成的的平面图得到脑电图。
通过脑电图可以获得两种基本信息：空间分布和时间进程。
(2)脑电图的优缺点
一方面，由于脑电采集的是大脑的电信号，而大脑皮层某神经元活动放电会传导到其他神经元。
所以电极通道记录到的通常是多个神经元集群放电的结果，时间分辨率非常高，对于探索认知加工过程的研究就十分有优势。
另一方面，由于脑电只能记录大脑实时的神经电信号，但是神经活动是在整个大脑中传导。
这意味着人们不能假定记录在头皮上某一点的信号的源头就在其正下方，所以对于脑区定位的空间分辨率较差。
除此之外，由于脸部肌肉活动会产生肌电信号，而肌电大于脑电，会对采集到的脑电信号产生影响，所以采集脑电数据时，对于研究对象有一定的要求。
(3)脑电图的应用
脑电波监测广泛运用于临床实践应用中，对于精神和脑功能疾病有一定的应用价值。除此之外，对于探索认知加工过程的研究也十分有优势。
Part 2
什么是近红外成像【←猛戳超链接】
(1)近红外成像的基本原理
近红外脑功能成像技术（fNIRS）是近年来一种新型的光学脑成像技术，近红外光是介于可见光（ⅥS）和中红外光（MIR）之间的电磁波，波长在780～2526nm范围内。
而脑组织中的氧合血红蛋白和脱氧血红蛋白对600-900nm波长的近红外光吸收率存在差异特性。
因此通过发射近红外光穿透生物体表面，对氧合血红蛋白、脱氧血红蛋白、总血红蛋白进行监测，可以实时、直接检测大脑皮层的血液动力学活动进而反映大脑皮层氧代谢活动。
(2)近红外脑成像技术的优缺点
首先是适用范围广泛，其设备使用方便、易于移动、灵活性强。采集过程中不会严格限制被试的动作，所以适用范围广，从婴幼儿到老年人都可适用。
其次是fNIRS设备对头部运动不敏感，可以识别和有效地纠正运动伪影，采集到高质量的脑功能信号。
然后是fNIRS具有很好的电磁兼容性，可以与脑电、经颅磁刺激、经颅电刺激等手段配合使用。
再次是空间分辨率优于脑电，虽然其对于实验刺激有一定的滞后性，但是可以准确定位产生脑部活动的脑区。
(3)近红外脑成像技术的应用
对于脑功能的研究，诊断、训练和评估提供了全新的定量手段。还可实现多台设备、多个个体的集群成像，在神经机制及人体运动学研究中扮演重要的工具角色。
Part 3
脑电与近红外的优缺点、互补之处
总而言之，脑电和近红外在认知神经科学的研究中都扮演了重要的角色，脑电的高时间分辨率是其一大特点，但在空间分辨率有所欠缺，而近红外因其工作原理，相比脑电拥有更高的空间分辨率。
在探索认知加工过程时可以更多的采用脑电，而近红外对头部运动不敏感，适合在有运动任务时持续且高质量地采集脑功能信号。
除此之外，由于近红外具有很好的电磁兼容性，可以和脑电等其他脑影像学技术相结合。
Part 4
脑电与近红外结合
既然脑电与近红外各有优缺点，而他们各自的时间和空间分辨率又可以互补对方的缺点。
于是近年来研究者们开始考虑近红外和脑电的结合，开始开发一些脑电和近红外结合的专利和设备。
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。
但是在实验过程中具体采用哪一种技术，还是应该以实验目的为主，根据需求采取相应的技术。
Part 5
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作者：熙熙

校对：喵君姐姐  琦琦

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