近年来功能性近红外光谱(fNIRS)凭借生态适配性强、抗运动干扰的优势,在嗅觉感知研究中展现出独特价值。现有研究已证实,依托嗅觉通路对应的皮层加工机制,可通过fNIRS实现人体气味的客观评估,为气味量化研究搭建了可靠的神经生理学基础。
岛津作为先进分析仪器生产商,自上世纪八十年代起便开始研发fNIRS技术产品,并于1991年上市商业化产品OM-100A。
随着近红外光脑成像技术的不断发展,岛津近红外光脑功能成像产品也随之进行更新,近期分别推出了多通道近红外光脑成像系统LABNIRS和便携式近红外光脑成像系统LIGHTNIRS。
岛津近红外脑功能成像系统
应用广泛:覆盖心理学、教育、食品、医学研究、康复研究、运动医学研究、工程研究、汽车和化妆品等多个领域。
性能可靠:采用三波长同时测量,提供更加可靠的数据。
扩展强大:可以与EEG、fMRI等脑科学研究仪器同时测量。
LABNIRS
LIGHTNIRS
应用案例
岛津近红外脑功能成像系统通过fNIRS实现人体气味客观评估
实验任务包含异戊酸、MFS模型气味(中年女性头皮模型气味)、薰衣草气味三种气味刺激,同步采集fNIRS信号、心率、鼻尖皮温与指尖血流数据,同时完成唾液采样和涵盖气味强度、愉悦度/不愉悦度、偏好度、即时情绪量表的问卷调研。
fNIRS测量对象与区域
测量区域:前额叶皮层(43个通道)(图1)
分析指标:氧合血红蛋白(Oxy-Hb)信号
使用低通滤波器(0.1 Hz)进行血流动力学分离
基于嗅觉系统功能通路,计算四个感兴趣区域在气味刺激期间的平均Oxy-Hb值。
图1 测量区域
测量结果
主观评价结果显示,不愉快气味(MFS模型气味和异戊酸)与愉快气味(薰衣草)在气味强度、愉悦度/不愉悦度以及偏好度方面均存在显著差异(表1)。
在fNIRS检测中,仅在与语言功能相关的颞顶联合皮层区(TPC),MFS模型气味引起的氧合血红蛋白(Oxy-Hb)浓度升高幅度显著高于薰衣草。
这些结果表明,主观评价只能区分不愉快与愉快等类别,而fNIRS则能够按气味类型进行评估。
此外,以主观评价为协变量的混合效应重复测量分析显示,针对人体气味的神经响应不仅反映了气味的类型,还受到主观感知的调节。
注:本文内容及所涉仪器等仅限研究用途,不得用于医疗诊断。
相关链接
岛津近红外光脑功能成像系统科普系列:
fNIRS与运动篇
fNIRS与飞行驾驶篇
fNIRS与测谎研究

