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具有近红外的电力和数据遥测的电机预测的轻耐力无线神经记录IC
摘要 - 具有光学动力和数据遥测的基于最小的和无线近红外（NIR）的神经记录器是一种有希望的长期监测的有前途的方法，该方法具有最小的现状独立唱片仪之间的最小物理维度。但是，基于NIR的神经记录综合电路（IC）的主要挑战是在存在光引起的寄生寄生短路电流的情况下保持强大的操作。当信号电流保持较小以降低功耗时，尤其如此。在这项工作中，我们为电动机预测提供了一个容忍和低功率的神经记录IC，该记录可以在低调的300 µw/mm 2中充分发挥作用。，它以4.1噪声效率因子（NEF）伪抗抑制作用的放大器，芯片神经特征提取器和单个的Mote-Mote级增益控制，在38℃时达到了0.57 µW的最佳能力消耗。应用猴子的20通道预录的神经信号，IC可以预测用
基于情绪效价检测的儿科近红外光谱脑机接口
脑机接口 (BCI) 正被研究作为肢体残疾人士进行交流的一种途径，因为该技术省去了自主运动控制的需要。然而，到目前为止，很少有研究调查 BCI 对儿童的使用。传统的 BCI 通信范式可能不是最理想的，因为肢体残疾儿童可能会面临认知发展和读写能力习得的延迟。相反，在本研究中，我们探索了情绪状态作为交流的另一种途径。我们开发了一种儿科 BCI，通过前额叶皮质 (PFC) 血流动力学活动的变化来识别积极和消极的情绪状态。为了训练和测试 BCI，10 名 8-14 岁的神经正常儿童在四次实验中（一次离线，三次在线）接受了一系列情绪诱导试验，同时用功能性近红外光谱 (fNIRS) 测量他们的大脑活动。视觉神经反馈用于帮助参与者调节他们的情绪状态并调节他们的血流动力学活动以响应情感刺激。针对儿童的线性判别分类器根据以前会话中累积的可用数据进行训练，并在每个会话期间进行自适应更新。在最后两个在线会话中，参与者的平均在线效价分类超过了偶然性（在第 3 和第 4 会话中，10 名参与者中分别有 7 名和 8 名的表现优于偶然性）。在线 BCI 性能与年龄之间存在微小的显着正相关性，这表明年龄较大的参与者在调节情绪状态和/或大脑活动方面更为成功。在 BCI 性能、血流动力学反应以及鉴别特征和通道方面，参与者之间存在差异。回顾性离线分析产生的准确度与使用 fNIRS 的成人情感 BCI 研究报告的准确度相当。情感 fNIRS-BCI 似乎适用于学龄儿童，但为了进一步评估这种类型的 BCI 的实际潜力，需要进行更多的训练课程、更大的样本量和残疾最终用户的复制。
功能性近红外光谱引导下的非侵入性经颅脑电刺激用于靶向神经调节：综述
摘要 认知神经科学的主要目标之一是了解认知所基于的神经机制。研究人员正在努力寻找认知机制与大脑活动产生的振荡之间的关系。非侵入性脑刺激技术的开发极大地促进了这一主题的研究。非侵入性脑刺激技术可以影响大脑网络的动态及其产生的行为，这使得它们的使用成为许多实验和临床领域关注的焦点。一种重要的非侵入性脑刺激技术是经颅电刺激 (tES)，细分为经颅直流电刺激和交流电刺激。tES 最近因其在治疗慢性病方面取得的有效结果而变得更加知名。此外，在 tES 技术的解释和可行性方面也取得了非凡的进展。本文总结了 tES 的有益影响，并提供了迄今为止已取得的成就、简要历史和未来需要解决的未决问题的最新描述。tES 领域的一个基本问题是刺激持续时间。本综述简要介绍了使用基于功能性近红外光谱的脑成像监测大脑时在该领域所使用的刺激持续时间。
女性急性应激下回合制互动的脑间神经机制：基于功能性近红外光谱的超扫描研究
随着社会环境的不断变化，压力对社会交往产生了重大影响。本研究通过四种假设的路径模型，探讨急性压力如何影响实时合作与竞争互动的潜在认知和神经机制。我们使用基于功能性近红外光谱（fNIRS）设备的超扫描技术，通过特里尔团体社会压力测试操作，检测急性压力下参与模式游戏的二元组的脑间一致性。行为结果显示，在合作会话中，压力组的二元组比对照组的二元组表现出更好的合作表现和更高的自我与他人的重叠水平。与对照组相比，fNIRS 结果发现，压力组在合作会话期间右侧颞顶交界处（r-TPJ）的人际大脑同步性更高，合作伙伴与建造者之间的格兰杰因果关系更强。我们的研究结果证实了在合作环境中有更好的表现，并进一步发现，r-TPJ 中的脑间一致性和自我与他人的重叠连续介导了急性压力对合作表现的影响。
系统生理学增强功能近红外光谱：研究人类大脑的有力方法
摘要。在这篇 Outlook 论文中，我们解释了为什么当通过使用系统生理增强功能性近红外光谱 (SPA-fNIRS) 同时测量系统生理活动（例如心肺和自主神经活动）时，可以促进对功能性近红外光谱 (fNIRS) 神经成像信号的准确生理解释。SPA-fNIRS 的基本原理有两个方面：(i) SPA-fNIRS 能够更完整地解释和理解在头部测量的 fNIRS 信号，因为它们包含源自神经血管耦合和系统生理源的成分。用 SPA-fNIRS 测量的全身生理信号可用于回归 fNIRS 信号中的生理混杂成分。因此可以最大限度地减少误解。(ii) SPA-fNIRS 能够通过将大脑与整个身体的生理状态联系起来来研究具身大脑，从而对它们复杂的相互作用产生新的见解。我们预计 SPA-fNIRS 方法在未来将变得越来越重要。© 作者。由 SPIE 根据 Creative Commons Attribution 4.0 International 许可证出版。全部或部分分发或复制本作品需要完全注明原始出版物，包括其 DOI。[DOI：10.1117/1.NPh.9.3.030801]
利用功能性近红外光谱衍生的生物标志物对神经精神疾病进行四级分类
摘要：大多数神经精神疾病的诊断依赖于主观测量，这使得最终临床决策的可靠性值得怀疑。本研究的目的是提出一种基于机器学习的分类方法，利用功能性近红外光谱 (fNIRS) 衍生的生物标志物对三种神经精神或神经系统疾病进行客观诊断。十三名健康青少年和六十七名临床诊断为偏头痛、强迫症或精神分裂症的患者执行了 Stroop 任务，同时用 fNIRS 监测前额皮质血流动力学。提取血流动力学和认知特征来训练三种监督学习算法（朴素贝叶斯 (NB)、线性判别分析 (LDA) 和支持向量机 (SVM)）。通过十次十倍交叉验证程序运行来测试每种算法在四个类别中正确预测每个参与者的类别的性能。所有算法均实现了四类分类性能，准确率超过 81%，特异性超过 94%。SVM 在准确率（85.1 ± 1.77%）、敏感度（84 ± 1.7%）、特异性（95 ± 0.5%）、精确度（86 ± 1.6%）和 F1 分数（85 ± 1.7%）方面表现最佳。fNIRS 衍生特征用于自动分类时没有主观报告偏差。所提出的方法可能对协助客观诊断与额叶功能障碍相关的神经精神疾病具有巨大潜力。
使用 III-V 胶体量子点进行快速近红外光电检测
胶体量子点 (CQDs) 因其可调带隙和溶液处理特性，是用于红外 (IR) 光检测的有前途的材料；然而，到目前为止，CQD IR 光电二极管的时间响应不如 Si 和 InGaAs。据推测，II-VI CQD 的高介电常数会导致由于屏蔽和电容而导致的电荷提取速度变慢，而 III-V 族（如果可以掌握其表面化学性质）则可提供低介电常数，从而增加高速操作的潜力。在初步研究中发现，砷化铟 (InAs) 中的共价特性会导致不平衡的电荷传输，这是未钝化表面和不受控制的重掺杂的结果。报道了使用两性配体配位进行表面管理，并且发现该方法同时解决了 In 和 As 表面悬空键。与 PbS CQD 相比，新型 InAs CQD 固体兼具高迁移率（0.04 cm 2 V − 1 s − 1），介电常数降低了 4 倍。由此产生的光电二极管实现了快于 2 ns 的响应时间——这是之前报道的 CQD 光电二极管中最快的光电二极管——并且在 940 nm 处具有 30% 的外部量子效率 (EQE)。
全身生理学增强功能性近红外光谱：一种研究体现人脑的有力方法
摘要。在这篇Outlook论文中，我们解释了为什么当系统的生理活性（例如心脏验证和自主性活动）是通过同时测量系统生理学生理学的近乎幽默谱（例如），促进了功能近红外光谱（FNIRS）神经成像信号的准确生理解释。Spa-Fnirs的基本原理是双重的：（i）SPA-FNIRS可以更完整地解释和理解头部测量的FNIRS信号，因为它们包含源自神经血管偶联的组件以及来自全身生理来源。用SPA-FNIRS测量的系统生理信号可用于回归FNIRS信号中的生理混杂成分。误解可以被微型化。（ii）Spa-Fnirs可以通过将大脑与整个身体的生理状态联系起来来研究体现的大脑，从而可以对其复杂的相互作用进行新颖的见解。我们设想将来的水疗方法将变得越来越重要。©作者。由SPIE在创意共享归因4.0国际许可下出版。全部或部分分发或重新分配或重新分配本工作，需要完全归因于原始出版物，包括其DOI。[doi：10.1117/1.nph.9.3.030801]
具有紫外和近红外窄带检测能力的波长可调多光谱光电探测器
摘要——开发具有窄带和可调光谱灵敏度的高性能多光谱光电探测器具有重要意义，但迄今为止仍然极具挑战性。本文，我们报道了一种 Si Au/n 型 Si/Au 光电探测器，它不仅在紫外线而且在近红外区域都具有可调窄带灵敏度，这与受控电荷收集变窄 (CCN) 机制有关。此外，当偏压从 0.1 变为 -0.1 V 时，该器件的负响应峰可以从 365 nm 轻松调整到 605 nm，正响应峰可以从 938 nm 调制到 970 nm。特别是，当负响应峰和正响应峰分别接近紫外短波长端和近红外长波长端时，半峰全宽分别小至 92 nm 和 117 nm。器件在紫外-可见光和近红外区域的响应极性相反，使得目前的硅光电探测器在未来的多波段光电系统中具有潜在的重要意义。
纳米药物在二次近红外光热联合免疫治疗中的应用进展
摘要：免疫治疗已成为癌症治疗的主要策略之一。与传统治疗方法不同，免疫治疗通过触发系统性抗肿瘤免疫反应可以治疗原发性肿瘤和远处转移性肿瘤，甚至可以在引起免疫记忆形成后防止肿瘤复发。然而，免疫治疗在临床实践中仍然存在患者反应率低和严重的免疫相关不良事件的问题。在这方面，纳米药物介导的治疗与免疫治疗相结合可以调节肿瘤免疫抑制微环境，从而增强抗肿瘤免疫。特别是第二近红外（NIR-II）光热疗法（PTT），利用光转换产生热量来杀死癌细胞，在与免疫疗法相结合方面表现出独特的优势。本文总结了纳米药物工程化用于NIR-II PTT联合免疫治疗的最新进展。重点介绍了纳米药物介导的 NIR-II PTT 在诱导免疫原性细胞死亡和重新编程肿瘤免疫抑制微环境以促进免疫治疗中的作用。还详细介绍了用于癌症 NIR-II PTT 联合免疫治疗的 NIR-II 吸收有机和无机非金属和无机金属纳米药物的开发。最后，提出了这些纳米药物用于联合免疫治疗的当前挑战和未来前景。