전체 머리 fNIRS 및 fMRI로 측정한 피질 활동의 공간적 일치: 개인 내 임상 사용을 향하여

기능적 근적외선 분光법(fNIRS)과 기능적 자기공명영상(fMRI)은 모두 혈류 역학 반응을 측정하며, 따라서 두 이미징 모달리티는 두피에 인접한 피질 영역에서 강한 일치를 가질 것으로 예상됩니다. fNIRS가 fMRI와 유사한 방식으로 임상적으로 사용될 수 있는지를 평가하기 위해 22명의 건강한 성인 참가자가 별도의 운동(손가락 두드리기) 및 시각(깜박이는 체커보드) 과제를 수행하면서 같은 날 fMRI 및 전체 머리 fNIRS 검사를 받았습니다. 각 이미징 접근 방식에 대해 개인 및 그룹 간 분석이 수행되었으며, 작업 관련 활동의 중요한 영역이 피질 표면에서 비교되었습니다. fNIRS와 fMRI의 작업 관련 활동 검출 간의 공간적 일치는 실제 양성 비율 측면에서 양호했으며, 그룹 분석에서 fMRI의 최대 68%까지 fNIRS가 중복되었고, 개인 내 분석에서 평균 47.25%의 중복을 보였습니다. 그룹 수준에서 fNIRS의 양성 예측 값은 fMRI에 대해 51%였습니다. 개인 내 분석에 대한 양성 예측 값은 더 낮았으며(41.5%), 이는 중요한 fMRI 활동이 없는 영역에서의 중요한 fNIRS 활동의 존재를 반영합니다. 이는 생리적 잡음의 과제 관련 원천 및/또는 fNIRS와 fMRI 측정의 옥시헤모글로빈 및 디옥시헤모글로빈의 분리(대비 결합) 측정 변화에 대한 민감도의 차이를 반영할 수 있습니다. 결과는 두개골에 물리적으로 인접한 피질의 표면 영역에서 뇌 활동의 기능적 평가를 위한 유망한 임상 유용성을 가진 비침습적 이미징 모달리티로서 전체 머리 fNIRS를 제안합니다.