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腦科學(xué)和類腦技術(shù)的研究已成為當(dāng)前國(guó)際科技前沿的熱點(diǎn)，被許多國(guó)家視為新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)和變革引擎，引領(lǐng)新技術(shù)的誕生。了解不同腦功能區(qū)作用的機(jī)制對(duì)于神經(jīng)精神疾病的病理學(xué)研究具有重要意義。

功能性近紅外腦成像技術(shù)(fNIRS)是探索大腦區(qū)域之間機(jī)制特征和功能聯(lián)系的最重要工具之一。它通過(guò)近紅外光測(cè)量大腦皮層的血流量變化，從而反映大腦中神經(jīng)元的活動(dòng)，具有無(wú)創(chuàng)、靈敏、高分辨率、受試者耐受性好且易于執(zhí)行的特點(diǎn)。

在過(guò)去10年中，與fNIRS相關(guān)的臨床研究激增，但沒(méi)有相關(guān)的定量分析報(bào)告。

近期Applied Spectroscopy Reviews雜志上發(fā)表了一篇綜述。對(duì)過(guò)去十年的文獻(xiàn)進(jìn)行綜述性回顧，全面分析了fNIRS在臨床實(shí)踐中的應(yīng)用和未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。

研究者在Webof Science(WoS)中搜索3153篇fNIRS相關(guān)文獻(xiàn)納入分析，使用CiteSpace和VOS-viewer軟件對(duì)出版物數(shù)量、國(guó)家、機(jī)構(gòu)、作者、共同引用和關(guān)鍵詞進(jìn)行可視化分析。在此基礎(chǔ)上，全面分析了fNIRS作用原理、應(yīng)用、相關(guān)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)等，幫助研究人員更好地利用fNIRS進(jìn)行臨床和科研服務(wù)。

fNIRS的整體發(fā)展在過(guò)去十年中呈現(xiàn)出增長(zhǎng)趨勢(shì)，經(jīng)歷了初始增長(zhǎng)階段（2013-2014年）、穩(wěn)定發(fā)展階段（2014-2016年）、穩(wěn)定增長(zhǎng)階段（2016-2019年）和快速增長(zhǎng)階段（2019年至今）四個(gè)階段。

圖1：2013年至2023年期間出版物數(shù)量

全球多個(gè)國(guó)家有fNIRS相關(guān)研究，各國(guó)之間合作相對(duì)密切。出版物≥100的國(guó)家包括美國(guó)、中國(guó)、日本、德國(guó)、英國(guó)、韓國(guó)、意大利、加拿大、法國(guó)。同時(shí)，這些國(guó)家發(fā)行文章數(shù)量的中間中心地位也很高，具體如表1。

 表1：發(fā)表文章數(shù)量最多的前10個(gè)國(guó)家及其中心性

圖2：國(guó)家/地區(qū)合作地圖。節(jié)點(diǎn)越大，國(guó)家出版物的數(shù)量越多；

節(jié)點(diǎn)顏色越紅，與其他國(guó)家之間的合作研究出版物總數(shù)就越多；

連接線越粗，兩國(guó)之間的合作次數(shù)越多。

院校發(fā)文數(shù)量排序：倫敦大學(xué)（100篇）、北京師范大學(xué)（93篇）、德雷塞爾大學(xué)（89篇）、圖賓根大學(xué)（85篇）、釜山國(guó)立大學(xué)（73篇）、哈佛醫(yī)學(xué)院（68篇）、匹茲堡大學(xué)（54篇）、華東師范大學(xué)（48篇）、帕多瓦大學(xué)（47篇）和中央大學(xué)（46篇）。

中介率高的院校包括倫敦大學(xué)、哈佛醫(yī)學(xué)院、德雷塞爾大學(xué)、圖賓根大學(xué)、中央大學(xué)和北京師范大學(xué)。這表明這些機(jī)構(gòu)在fNIRS研究領(lǐng)域發(fā)揮著關(guān)鍵作用，并且具有較好的機(jī)構(gòu)合作。

圖3：機(jī)構(gòu)合作地圖

四、作者分析

作者分析涵蓋作者發(fā)文數(shù)量和被引用次數(shù)兩部分。圖4顯示fNIRS研究領(lǐng)域的主要作者，表2顯示發(fā)表數(shù)量和引用頻率排名前10位的作者。

圖4：作者合作圖

表2：發(fā)表論文和引用次數(shù)最多的前 10 名作者

在出版物數(shù)量方面，fNIRS的主要研究人員包括Ehlis AC,Hong KS,Fallgatter AJ,Balconi M和Ayaz H。考慮到作者的中心地位，高影響力的作者是Dan I和Brigadoi S。在引用頻率方面，fNIRS研究中影響最大的作者包括Scholkmann F,Cui X,Huppert TJ,Ferrari M和Hoshi Y。然而，高被引作者的中心地位很低。

共同引用被定義為在一篇文章中一起引用的兩篇出版物。利用CiteSpace構(gòu)建共引關(guān)系知識(shí)圖譜及其聚類，結(jié)果如圖5。表3中為前10名高被引文獻(xiàn)。值得注意的是，在被引用次數(shù)最多的前10篇文章中，有5篇來(lái)自Neuroimage期刊，這表明該期刊在fNIRS領(lǐng)域具有很大的影響力。

圖5共引知識(shí)圖譜

表3：fNIRS研究的高被引文獻(xiàn)

高頻關(guān)鍵詞反映研究領(lǐng)域的現(xiàn)狀和熱點(diǎn)。使用CiteSpace進(jìn)行關(guān)鍵字分析，結(jié)果如圖6。采用VOS-Viewer結(jié)合Pajek軟件對(duì)fNIRS研究數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)鍵詞聚類分析，形成6個(gè)大聚類，如圖7所示。

圖6：引用次數(shù)最多的前20個(gè)關(guān)鍵詞及其出現(xiàn)的年份

圖7：關(guān)鍵詞聚類分析知識(shí)圖譜

研究發(fā)現(xiàn)，近10年來(lái)文章數(shù)量不斷增加，實(shí)驗(yàn)文章占比逐漸增加，說(shuō)明該領(lǐng)域的研究已經(jīng)從理論分析階段轉(zhuǎn)移到臨床研究階段，并逐漸進(jìn)入腦科學(xué)機(jī)制探索領(lǐng)域。

根據(jù)WoS數(shù)據(jù)庫(kù)，中國(guó)在出版物數(shù)量方面排名第二，在中介中心地位方面排名第四，因此中國(guó)可以繼續(xù)加強(qiáng)與其他國(guó)家及其機(jī)構(gòu)的合作，以深化fNIRS的科學(xué)和臨床研究。

對(duì)重要文獻(xiàn)的分析表明，近十年fNIRS研究初期，共引網(wǎng)絡(luò)相對(duì)密集，這一時(shí)期的文獻(xiàn)主要研究工作記憶任務(wù)、運(yùn)動(dòng)認(rèn)知科學(xué)、月齡嬰兒和fNIRS數(shù)據(jù)等主題。后期共引網(wǎng)絡(luò)相對(duì)稀疏，研究主題趨于多元化，包括重度抑郁癥、中國(guó)煤礦工人、加工流程等主題。

ScholkmannF的一項(xiàng)研究是fNIRS的基本介紹，作者回顧了fNIRS的相關(guān)儀器、檢測(cè)方法和數(shù)據(jù)分析，并強(qiáng)調(diào)fNIRS可以作為未來(lái)患者疾病診斷的臨床工具。

對(duì)fNIRS關(guān)鍵詞方面的可視化分析表明，fNIRS可以通過(guò)多種實(shí)驗(yàn)范式完成腦功能測(cè)試，指標(biāo)的解釋也從純血氧信號(hào)采集擴(kuò)展到激活分析、功能網(wǎng)絡(luò)分析等，在臨床神經(jīng)精神等全身性疾病的診治中也能起到輔助作用。

? 參考文獻(xiàn)：

[1]Zhang,J.,Yu,T.,Wang, M.,et al. (2023). Clinical applications of functional near-infrared spectroscopy in the past decade: a bibliometric study.Applied Spectroscopy Reviews, 1-27.