中国神经再生研究(英文版) ›› 2026, Vol. 21 ›› Issue (10): 4506-4522.doi: 10.4103/NRR.NRR-D-25-00595
Yunjie Li1, #, Yangyang Feng1, #, Xia Liu2, Ruochao Yuan3, Shiling Chen4, Jingyi Wang4, Chao Pan4, Gaigai Li4, *, Zhouping Tang4, *
摘要:
功能性近红外光谱技术通过非侵入式、便携式且具有生态效度的手段,捕捉血红蛋白的氧合依赖性变化来量化脑血流动力学信号,为神经血管耦合研究提供了独特视角。然而,针对脑卒中、帕金森病、痴呆、肌萎缩性侧索硬化症、癫痫、脊髓损伤及创伤性脑损伤等神经系统疾病,目前仍缺乏具有高生态效度的功能成像生物标志物,这限制了对发病机制的理解、治疗效果评估及个体化干预措施的实施。文章旨在系统总结了上述神经系统疾病状态下应用功能性近红外光谱技术的证据,整合其在揭示神经机制和评估治疗反应方面的价值,并识别当前技术瓶颈及未来发展方向。研究结果共同表明,功能性近红外光谱技术在揭示疾病神经机制及评估治疗引发的脑功能变化方面具有巨大而深远的潜力。借助可穿戴探头,功能性近红外光谱技术能在自然环境中持续、无创地监测脑活动,从而突破传统成像技术仅限于特定环境采集数据的局限,为神经再生疗法研究提供前所未有的客观神经影像学证据。此外,功能性近红外光谱技术的便携特性使其能集成于神经反馈训练系统:血红蛋白信号可在毫秒级反馈给受试者,实现针对性、个性化的闭环脑功能调节,显著拓展了基于血流动力学的神经反馈应用范围。当结合其他脑功能检测手段(如脑电图)及干预技术(如经颅磁刺激和经颅直流电刺激)时,功能性近红外光谱技术还能提供高时间分辨率的血流动力学信息,为构建高精度无创脑机接口、实时认知状态解码及自适应神经调控奠定关键基础。然而,现有功能性近红外光谱技术研究几乎仍以观察性为主,存在样本量小、随访周期短、对照不足等缺陷,这些不足共同导致证据等级较低,因此距离临床转化仍存在巨大差距。技术层面,功能性近红外光谱技术有限的穿透深度使采样仅限于浅层皮质,深部核团基本无法触及。此外,不同设备在光电极布局、光源选择、运动伪影校正及分析流程方面缺乏统一标准,导致显著的异质性削弱了结果可重复性。随着人工智能与大数据分析的迅猛发展,嵌入多模态融合框架的功能性近红外光谱技术技术正成为系统性绘制神经疾病异常脑功能特征、识别适宜靶向干预的病理区域、实时评估神经再生疗法功能变化的有效途径。
https://orcid.org/0000-0002-4153-8590 (Zhouping Tang); https://orcid.org/0000-0002-4083-8145 (Gaigai Li)