慧创近红外脑成像设备落地西北大学，为科研发展提供深层技术参考

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近日，丹阳慧创医疗设备有限公司（以下简称“慧创近红外脑功能成像”）自主研发的NirSmart在西北大学信息科学与技术学院完成装机。

#近红外脑功能成像培训现场#

PART 01

西北大学

西北大学肇始于1902年的陕西大学堂和京师大学堂速成科仕学馆。先后获得国家自然科学奖一、二等奖，国家技术发明奖二等奖，国家科技进步奖二等奖，国家级教学成果奖一、二等奖，中国专利金奖等重大奖励。

学校已与美、英、法、德、日等近30个国家及地区的120余所大学、科研机构建立了友好合作关系。《大英百科全书》曾将西北大学列为世界著名大学之一。

信息学科是国家“211工程”重点建设学科。近年来承担了国家“973”、“863”、国家自然科学基金等多项科研项目；获得了国家科技进步二等奖等30多项国家和省部级奖励，相关成果被 bbc、《泰晤士报》及中央电视台《科技博览》、《走进科学》栏目、《光明日报》和《陕西日报》等多家新闻媒体报道。承担了国家级、省级教学研究项目多项；获得了国家教学成果二等奖3项；出版教材30余部，包括国家规划教材5部；建设国家精品资源共享课程2门，国家双语课程1门，省级精品资源共享课程7门。

本次NirSmart在西北大学信息科学与技术学院的装机，将聚焦在情感障碍等病人的脑功能分析等领域，有助于fNIRS识别情感障碍人群，为情感障碍人群筛查及学校科研发展提供更深层次的科学技术参考。

PART 02

慧创NirSmart学术成果

在社会合作过程中，资源的公平分配是影响个人利益和群体和谐的关键。不同的分配规则，包括基于公平和平等的规则，已经在奖励分配研究中被广泛讨论；然而个体的合作方式如人际协调是否以及如何影响其后续的责任归因和奖励分配尚不清楚。

深圳大学的李鹏教授在《NeuroImage》发表了题为“Interpersonal coordination enhances brain-to-brain synchronization and influences responsibility attribution and reward allocation in social cooperation”的研究论文，揭示了人际协调增强了脑间同步，进而影响了社会合作中的责任归因和奖励分配。

该研究利用慧创近红外脑功能成像系统NirSmart的高通道、高灵敏度技术优势，

助力该研究将近红外探头阵列同时覆盖到右侧颞顶叶连接区(rTPJ)和前额叶皮层，进而在精细探究个体在人际协调后如何赋予责任和分配奖励的规律。

受试者被要求在正式的实验任务环节中执行一个时间估计任务并报告他们的责任归因和资源分配(图1B)。

共招募了92名健康大学生（男46名，女46名），被随机分配为46组，协调组23对，对照组23对。两名受试者坐在一间安静房间的桌子的两边，被电脑显示器和键盘隔开(图1A)。

图1 实验设计

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结果显示，协调组（0.53±0.10）得分低于对照组(0.95±0.11)，表明协调组更容易将结果归因于共同责任(图2A)。同样奖励分配分析显示，协调组的得分较低(0.87±0.20)比对照组高(1.10±0.17)，但差异无统计学意义(图2B)。比较了两组在总试验中获得良好反馈的比例（成功率），发现协调组（0.76±0.02）和对照组(0.76±0.04)之间无显著性差异(图2C)。

图2 行为结果 (A)两组的责任归因得分。(B)两组的奖励分配得分。(C)两组在总试验中获得良好反馈的比例（成功率）

02

基于数据驱动的IBS分析，选择一个频带(0.1-0.2Hz)作为感兴趣频率，信道簇(一个由CH1, CH2, CH3, 和CH4组成，另一个由CH9、CH10和CH11组成)定义为感兴趣通道 (图3A)。协调组CH9-CH11簇的平均IBS值（0.04±0.01）高于对照组(0.01 ± 0.01, 图3B)。相反，两组间CH1-CH4簇的平均IBS值无显著性差异。重要的是，在CH9-CH11簇中，协调组通过了置换检验差异显著，而这种效应在对照组中不显著 (图3C)。

图3 人际协调的大脑同步化(IBS)

03

在协调组中，DMPFC中CH13和CH14的平均频率(0.11–0.16Hz)与责任归因呈负相关，但在对照组中没有发现显著相关(图4A)。同样，平均IBS与奖励分配呈负相关，但在对照组中没有发现显著相关(图4B)。此外，我们还对两组进行了中介分析，以检验责任归因是否中介了IBS和奖励分配。协调组的分析表明总中介效应为-9.36，在该模型中加入责任归因后，平均IBS对奖励分配的影响显著提高(图4C和D)。

图4 DMPFC中IBS与行为评估的相关性

该研究表明人际协调等合作方式会影响个体对资源配置的评价。这是先前研究结果的延伸，即权利、需求和平等主义驱动了分配正义的动机(Deutsch, 1975)。

此外，fNIRS和MVPA结果阐明了DLPFC和DMPFC的独特功能角色:前者可能用于维持人际协调，后者可能通过考虑当前社会背景下的其他因素来参与规划分配决策。

此次慧创近红外脑功能成像设备在西北大学的成功装机，更快地促进了慧创近红外“产学研”体系不断深化发展。丹阳慧创医疗设备有限公司，致力于把科研写在祖国的大地上。

未来，慧创近红外会持续与国内诸多研究机构及高校保持良好的合作关系，助力高校科研力量增强及科研设备升级，为我国脑科学的发展贡献力量。

论文链接：Zhou, C., Cheng, X., Liu, C., & Li, P. (2022). Interpersonal coordination enhances brain-to-brain synchronization and influences responsibility attribution and reward allocation in social cooperation. NeuroImage, 252, 119028.

DOI：10.1016/j.neuroimage.2022.119028

https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2022.119028

关于慧创

• 首个获医疗器械证的超100通道近红外脑功能成像设备NirScan
• 首个获医疗器械证的便携式近红外脑功能成像设备NirSmart
• 近红外(fNIRS)国家强制标准唯一企业起草单位（GB9706.271）
• 中国首个“近红外脑功能成像临床应用专家共识”
• 2022年12月获评江苏省首台（套）重大装备
• 北京航空航天大学科研成果转化
• 含三项国家重点研发计划等多项国家级项目
• 已在301医院、华山医院、华西医院、宣武医院等400余家三甲医院及科研单位示范应用
• 已支撑用户在Nature Human Behaviour等顶级期刊发表SCI论文120余篇
• 获得中国生物医学工程学会最高科技奖“黄家驷生物医学工程奖”
• 2022年8月成立“慧创脑科学医疗装备长三角协同创新中心”
  
• 2022年6月成为清华大学研究生专业实践基地
• 2021年5月成为北京航空航天大学生物与医学工程学院本科生实践基地
• 成立了拥有20余位专业博硕士的学术研究部可对fNIRS临床与科研开展精准的高水平服务

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