近红外脑功能成像实验设计
今天看到公众号一下子增长了这么多人，有点“惊恐不已”。本来这个公众号只是为了记录自己的所学所思所想，没想到来了这么多好学的关注者，让我有了一种不可“胡思乱想”的写作。好了，对于我这人来说，既来之则安之。希望大家能在本公众号有所收获。不啰嗦了，回到我们今天来说的——近红外的实验设计。
今天来写这个是因为在上海跟老师做技术交流时，谈到这个近红外实验设计，所以今天我们来聊一聊。
首先，我们思考下，前人大牛在fMRI实验设计中说过的一句话。
同样，在fNIRS实验设计中同样适用，我们对大脑的活动的变化，就是通过这些神经影像来客观反映的，那我们的实验该如何呈现使大脑活动变化更能说明问题，这就是我们更要思考的。
在fNIRS近红外脑成像技术中来说，我们前期做实验设计要注意的三点：
（1）对大脑探测区域的锁定（比如，现在常见的做认知领域——前额叶；运动领域——运动区）
（2）对激活信号的预期特性
（3）研究的具体假设
以上涉及具体选择何种实验设计？Block design or Event-related (ER) design ?
实验目标
实验设计的目标就是要能说明一个问题，例如：
• Territory (brain region function, specificity)
• Process understanding (when behavior is not enough)
• External variable (brain activation <> subject attribute)
• Network connectivity
同时也要注意以下问题：
任务设计的群体差异
根据光子强度推算血红蛋白的计算方法
实验设计类型
主要的设计类型有Block design and Event-related (ER) design.这两种是在近红外实验设计中最常见的设计方法。
Block design
这种设计总体来说出来的统计效力好，比较容易出效应结果，这也是一般做基础实验常用的方法。但是这种也会存在小瑕疵，估计的血流响应时间不是很准确，做多次重复实验后受试者容易产生反应定势，实验条件越多，所需要做的实验时长越长。
Event-related (ER) design
这种实验设计有比较好的Estimation，特别对于实验过程中产生的motion artifacts非常有效，因为这是非常明显的，在后期的数据分析中，有利于剔除。但是这种实验设计也会存在缺点 ——poor detection power ，因为在实验条件上，往往因为trial数不够，造成数据的不足。
当然，现在的实验设计更多的是以研究的具体假设来设计，但最基础的往往离不开以上两种常规的设计，可以有变式，在实验中加Jitter等，但遵循的规律是大同小异的。今天就浅谈到这里，我们后面再慢慢深入探讨相关具体的实验设计，小问题，大学问，还有很多小细节值得我们深思。
——2018.7.9 杭州
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