在探索大脑奥秘的科研领域,高时间分辨率的脑电技术(EEG)与高空间分辨率的功能性核磁共振(fMRI)的联合应用,已成为揭示神经动态过程的核心手段。德国Brain Products公司推出的BrainAmp MR/MR plus脑电设备,凭借世界领先的屏蔽技术与多模态兼容性,成为全球顶级实验室开展EEG-fMRI同步研究的首选工具。
一、突破性技术:为EEG-fMRI同步研究而生
传统EEG脑电设备在强磁场环境中易受电磁干扰,导致信号失真。BrainAmp MR/MR plus通过三项革新解决这一难题:
1. 超强电磁屏蔽技术:采用特殊材料与结构设计,在高达7T的MRI磁场中仍能稳定工作,有效隔离射频干扰。
2. 光纤传输零伪影:脑电信号经放大器数字化后,直接通过光纤传输至控制室,彻底避免金属导线引入的运动伪影和梯度场干扰。
3. 安全短电缆设计:电极帽与放大器间采用非铁磁性材料短电缆,配合限流电阻,杜绝MRI环境下电流环路风险,保障受试者安全。
该脑电设备硬件性能同样卓越:支持高达128通道(MRI环境)或256通道(实验室环境)的灵活扩展,共模抑制比≥110 dB,信噪比远超行业标准。
二、灵活配置:覆盖多场景科研需求
作为模块化设计的标杆,该脑电设备支持研究者按需定制:
• 通道自由扩展:单个基础单元可组合升级至64/96/128通道,满足从基础认知实验到全脑网络分析的不同精度需求。
• 多模态信号同步:
– 搭配BrainAmp ExG MR模块,可同步采集眼电(EOG)、肌电(EMG)、皮电(GSR)、心电(ECG)等生理信号。
– 兼容TMS-EEG联合实验,电极帽专为经颅磁刺激环境优化,抗磁场干扰能力突出。
• 双模式采集切换:AC/DC模式一键切换,DC模式支持超低频信号(如慢皮层电位)记录,拓展了情绪睡眠等长时程研究的可能性。
三、科研与临床的双重价值
科研应用实例
四川师范大学团队利用BrainAmp脑电设备同步EEG与fMRI,发现左侧背外侧前额叶(DLPFC)的高频经颅磁刺激(TMS)可显著提升重度抑郁症患者的努力动机。该研究通过事件相关电位(ERP)成分分析(如CNVSPN振幅变化),揭示了DLPFC调控动机的神经机制,为精神疾病治疗提供了新靶点。
脑电设备核心应用场景
领域 |
研究方向 |
设备贡献 |
认知神经科学 |
记忆/语言加工机制 |
毫秒级ERP捕捉神经动态,同步fMRI定位脑区激活 |
精神疾病 |
癫痫病灶定位抑郁症干预效果评估 |
EEG-fMRI同步实现“时空双维”病理标记物提取 |
运动医学 |
运动员脑状态评估 |
高抗干扰设计适应运动伪影环境 |
人因工程 |
疲劳驾驶脑电预警 |
多生理信号同步分析(如眼电+脑电) |
四、市场认可与行业地位
作为德国Brain Products的旗舰脑电设备产品,BrainAmp MR/MR plus已通过FDA、CE及电磁兼容认证,安全性与可靠性获全球认可。其国内独家代理商深圳瀚翔脑科学,凭借20年神经科研设备研发与整合经验,为国内超过500家科研机构提供含脑电设备等在内的多样技术支持。
据市场分析,独立式脑电设备因神经疾病发病率上升(如全球5500万痴呆患者)需求激增,而亚太地区成为增长最快市场。BrainAmp系列凭借多模态兼容性与顶级抗干扰能力,在高端科研设备中占据领先地位。
结语:开启脑科学研究的“时空融合”新时代
BrainAmp MR/MR plus不仅是技术参数的集合,更是解决复杂神经科学问题的钥匙。它将脑电设备的毫秒级时间分辨率与fMRI的毫米级空间分辨率无缝结合,使研究者能够同时追踪“何时发生”与“何处发生”——这一突破正推动着抑郁症癫痫阿尔茨海默病等重大脑疾病的机制研究与临床干预迈向新高度。
参考文献
1. EEG-fMRI同步技术白皮书(Brain Products, 2025)
2. 经颅磁刺激联合EEG在精神疾病中的应用(《Neurotherapeutics》, 2025)
3. 全球脑电设备市场趋势报告(Mordor Intelligence, 2024)