功能性近红外光谱技术的10年发展：CiteSpace知识图谱可视化分析

1、功能性近红外光谱技术的10年发展：CiteSpace知识图谱可视化分析文章快速阅读:数据可视化分析(CiteSpace)结果与分析文章特点一数据可视化分析(CiteSpace)结果与分析运用CiteSpace软件对功能 性近红外光谱技术进行可视 化分析，并预测研究热点。在 Web of Science 中 检索2010至今有关 功能性近红外光谱技 术的英文文献文题释义：CiteSpace：是由来自德雷塞尔大学的陈超美教授研发的一款信息可视化的软件，软件利用寻径网络算法和共引分析理论，通过绘制多 元、分时、动态的可视化图谱，以探索学科演化的潜在动力机制与学科发展的动态前沿。功能性近红外光谱技术：

2、是利用近红外光对人体组织的良好通透性，探测出散射后光源能量，通过计算氧合血红蛋白浓度、脱氧血红蛋 白浓度、总氧含量来反映大脑皮质血流动力的变化，从而间接反映出脑各部区域的激活情况和功能变化。摘要背景：功能性近红外光谱技术是一种新兴的无创脑功能活动监测手段，对于脑成像显示出独特的优势，属于脑科学领域中新的研究热 点。目的：以CiteSpace知识图谱为基础，对国际上功能性近红外光谱技术相关研究文献进行计量学分析、共现分析、共被引分析和聚类分 析，探索功能性近红外光谱技术近10年研究概况和目前研究热点，以期为未来研究提供一定指导。方法：以Web of Science中Science Citatio

3、n Index Expanded(SCI-E)收录的2010至2020年间发表的相关文献记录为研究对象，利用CiteSpace软 件分别以作者、国家和机构、关键词作为节点进行共现分析，对被引期刊、参考文献进行共被引分析，并对关键词进行聚类分析、动态 前沿演化分析。结果与结论：共纳入相关文献1 734篇；发文最多的作者以FALLGATTER AJ为代表；发文最多的国家为美国、日本、中国；发文最多的机 构为蒂宾根大学、德雷塞尔大学、伦敦大学学院；预测从心理学和认知神经科学角度出发，借助功能性近红外光谱技术对不同脑区尤 其是额叶皮质区的研究、利用功能性近红外光谱技术对大脑相关各种机制的探索、功能性近

4、红外光谱技术对婴幼儿个体差异的检测以及 与其他脑功能成像技术相结合所展开的研究仍旧是未来一段时间内的热点；运用CiteSpace对Web of Science中功能性近红外光谱技术近 10年的研究进行文献计量及可视化分析可知，功能性近红外光谱技术发展较为迅速；此次研究相对直观地揭示了可合作的研究者及机 构，并对研究热点进行了预测，为日后功能性近红外光谱技术研究的选题、发展方向等提供了一定参考。关键词：功能性近红外光谱技术；认知；额叶；激活；CiteSpace；可视化分析；文献计量学；知识图谱缩略语：功能性近红外光谱技术：functional near-infrared spectroscopy

5、，fNIRSDevelopment of functional near-infrared spectroscopy in recent 10 years: a visual analysis using CiteSpaceCorresponding author: Jin Rongjiang, MD, Professor, Chengdu University of Traditional Chinese Medicine, Chengdu 610075, Sichuan Province, ChinaAbstractBACKGROUND: Functional near-infrared

6、spectroscopy (fNIRS) is a new non-invasive monitoring method for brain activities. fNIRS shows unique advantages for brain imaging and belongs to a new research hotspot in the field of brain science.OBJECTIVE: Based on CiteSpace knowledge map, to conduct metrology, co-occurrence analysis, co-citatio

7、n analysis, cluster analysis of related international research, in order to explore the progress and hotspots of fNIRS research in the past 10 years, hoping to provide some guidance for future research.METHOD: The Web of Science was searched for relevant literature included in the Science Citation I

8、ndex Expanded from 2010 to 2020. Authors, countries, institutions and keywords were taken as nodes for co-occurrence analysis using CiteSpace software. Cited journals and references were used for co-citation analysis, and keywords were clustered and burst-analyzed.RESULTS AND CONCLUSION: A total of

9、1 734 papers were included. Fallgatter AJ was the representative of the high yield authors. The high yield countries were the United States, Japan and China. The high yield institutions were Eberhard Karls Universitat Tubingen, Drexel University and University College London. From the perspective of

10、 psychology and cognitive neuroscience, it is predicted that fNIRS research on the various mechanisms of different brain regions, especially the frontal cortex, fNIRS research on the detection of individual differences in i nfa nts and children, and research on fNIRS combined with other brain functi

11、onal imaging techniques are still hot topics in the future. CiteSpace-based visual analysis of fNIRS literature included in the Web of Science in the past 10 years indicates a rapid development of fNIRS technique. This study directly reveals the authors and institutions that can cooperate, and predi

12、cts the research focus of fNIRS, which provide references for future topic selection and research direction of fNIRS research.Keywords: functional near-infrared spectroscopy; cognition; frontal cortex; activation; CiteSpace; visual analysis; bibliometrics; mapping knowledge domainFunding: the Scienc

13、e and Technology Research Plan of Sichuan Province, No. 2019YFS0019 (to JRJ)How to cite this article: FAN J, ZENG LY, ZHONG DL, L! YX, TIAN YP, HUANG YJ, JIN RJ. Development of functional near-infrared spectroscopy in recent 10 years: a visual analysis using CiteSpace. Zhongguo Zuzhi Gongcheng Yanji

14、u. 2021;25(23):3711-3717.0 引言 Introduction功能性近红外光谱技术(functional near-infrared spectroscopy, fNIRS)是一种新兴的无创脑功能活动监测手 段，因其空间分辨率优于脑电，时间分辨率优于磁共振，故 在康复领域中受到了广泛的关注。JOBSISUI于1977年首次将 fNIRS用于观察动物脑部血氧含量变化。fNIRS的原理是利用 近红外光对人体组织的良好通透性，探测出散射后光源能量， 通过计算氧合血红蛋白浓度、脱氧血红蛋白浓度、总氧含量 来反映大脑皮质血流动力的变化，从而间接反映出脑各部区 域的激活情况和功能变化

15、21o科学知识图谱是以知识域为对象，同时定量、客观、 真实、形象地显示科学知识的发展进程与结构关系的综合性 图像3，是文献计量学具有前景的研究方式之一。CiteSpace 软件是由来自德雷塞尔大学的陈超美教授研发的一款信息可 视化的软件，软件利用寻径网络算法和共引分析理论，通过 绘制多元、分时、动态的可视化图谱，以探索学科演化的潜 在动力机制与学科发展的动态前沿，该软件被全球众多学者 所应用于医学、教育、信息科学等诸多领域41o文章拟采用 CiteSpace软件，以Web of Science数据库作为文献资料来源， 对国际上近10年来fNIRS相关研究进行梳理，分析该领域研 究热点和发展趋势

16、，并对潜在的研究热点进行挖掘，以期为 该领域未来的相关研究提供选题参考及发展方向。1资料和方法 Data and methods1.1资料来源检索人及检索时间：第一作者在2020年1月进行检索。检索文献时限：2010至2020年(检索截止日期为2020- 01-17)。检索数据库：Web of Science核心合集数据库，网址为： HYPERLINK . Web of Science 核心合集数据 库是依据文献计量学中的加菲尔德文献集中定律，收录了从 1900年至今全球12 400多种权威的、高影响力的学术期刊， 是获取全球学术信息的重要数据库。检索途径：主题词检索。检索词：“Functio

17、nal near-infrared spectroscopy OR fNIRS。 检索文献量：1 953篇文献。1.2研究方法 将文献记录命名为download_.txt并以全纪录 和引用的参考文献、纯文本的格式下载并导入CiteSpace V软 件。将主题来源设置为全部，时区范围设置为2010至2020年, 时区选择设置为1年，Top N per slice为50，即选择被引用 量占前50的文献纳入可视化网络中进行分析，突出重要文 献，其余阈值均为默认值，剪切方式采用Pathfinder。分别 以作者、国家、研究机构、关键词作为节点进行共现分析， 对关键词进行聚类分析和动态前沿演化分析，并以

18、被引期刊 为节点绘制共被引图谱，进而分析fNIRS目前的研究热点。2 结果 Results2.1文献计量学分析截止至2020-01-17，经去重处理后获 得文献记录1 734条，近10年来年均发文量约192篇。其中 2020年发文量的统计时间为2020-01-01/17，并非一整年发 文量的完整统计，不具有代表性，因此未将2020年的发文 数量纳入年均发文量的计算，也未将2020年的发文数量与 被引频次画入趋势图中。虽然在2010年发文量较少，但近 10年发文量、被引频次总体呈逐年上升趋势，见图1。2.2作者可视化分析以作者为节点运行CiteSpace，得到 节点数为552，连线数为1 119

19、的作者合作关系图谱，见图 2。其中每一个节点代表一位作者，节点越大代表该作者发 文量越多，节点连线代表作者间的联系或合作关系，作者间 的连线多少、颜色、粗细分别表示作者间合作密切程度、发 生合作的初始年代以及合作发表论文的频次。结果发现： 发文频次前三的作者分别为FALLGATTER AJ 58次、EHLIS AC 45次、IZZETOGLU M 33次。通常情况下研究者用中介中心 度来测节点在网络中的重要性，以此来发现和衡量某重要 节点。中心度排名第一的为BRIGADOI S，中心度为0.17； 第二的为 HAEUSSINGER FB、BOAS DA、TSUZUKI D、KATURA T、H

20、AMILTON A、SATO H，中心度都为0.08；第三的为DAN图注：年发文量与 被引频次整体呈增 长趋势，表明研究 热度逐年上升图图注：年发文量与 被引频次整体呈增 长趋势，表明研究 热度逐年上升图11功能性近红外光谱研究年发文量与文献引用数量趋势图Figure 1 | Trend chart of the annual number of publications and citationsrelated to functional near-infrared spectroscopyI和TACHTSIDIS I,中心度都为0.06。2.3国家可视化分析 以国家为节点运行CiteSpa

21、ce,得到 节点数为35,连线数为102的国家合作关系图谱，见图3。 发文频次排名前三的国家分别是美国463次、日本221次、 中国203次 中心度前三的国家分别是英国0.61、美国0.33、 法国0.21。可以看出，此领域中影响力较大的国家集中在 欧美等发达国家。中国的发文量虽高但是中心度小影响力 不足。2.4机构可视化分析以机构为节点运行CiteSpace,得到节 点数为302,连线数为471的机构合作关系图谱，见图4。 节点为年轮状，每一个节点代表一个研究机构，节点的大 小代表该机构发文量的多少，标签字号的大小代表中心度 的高低5,节点间的连线代表研究机构间的共现关系，连线 粗细代表机构

22、间的关联程度，节点年轮的颜色为蓝色时表 示较早的年份，为红色时表示最近的年份。在fNIRS研究领 域涉及的机构较多，发文频次排名前三的机构是蒂宾根大 学(UnivTubinggen)71 次、德雷塞尔大学(Drexel Univ)68 次、 伦敦大学学院(UCL)60次。中心度前三的机构是伦敦大学学 院(UCL)0.38、帕多瓦大学(Padua Univ)0.L7、蒙特利尔大学 (Montreal Univ)0.16。2.5期刊可视化分析在CiteSpace中得到节点数为90,连线 数为256的期刊共被引图谱，见图5。每个节点代表一个期 刊，节点越大，表示期刊被引用次数越多。发文频次前四的 期

23、刊是NEUROIMAGE1 371次、PLOS ONE696次、HUM BRAIN MAPP696 次、J BIOMED OPT668 次。中 心度前四的是NEUROIMAGE0.75、CEREB CORTEX0.15、 NEUROSCI LETT 0.14、NEUROPSYCHOLOGIA 0.14。2.6被引文献共被引分析 文献共被引是指2篇文献共同出 现在了第3篇施引文献的参考目录中，则这2篇文献形成共 被引关系。通过共被引频次和中心度两个指标可在一定程度 上量化参考文献的学术影响力。在CiteSpace得到节点数为 328,连线数为860的文献共被引图谱，见图6。其中频次/ 中心都排名

24、前五的被引文献分别见表1, 2。2.7关键词可视化分析2.7.1关键词共现分析关键词是文章内容的浓缩和提取，能 很好地反映出文献的主题和内容。关键词的共现分析是通 过关键词与关键词之间的共现关系来描述某一学术领域内部表1I功能性近红外光谱相关文献被引频次排名前五的被引文献Table 1 | Top five most cited literatures related to functional near-infrared spectroscopy排名第一作者年份题目被引频次1FERRARI M2012A brief review on the history of human functio

25、nal near-infrared spectroscopy (fNIRS) development and fields of application1612522SCHOLKMANNF2014A review on continuous wave functional near-infrared spectroscopy and imaging instrumentation and methodology1712033HUPPERT TJ2009HomER: a review of time-series analysis methods for near-infrared spectr

26、oscopy of the brain1811624CUI X2011A quantitative comparison of NIRS and fMRI across multiple cognitive tasks1911595CHUL J2009NIRS-SPM: Statistical parametric mapping for near-infrared spectroscopy10153表2I功能性近红外光谱相关文献中心度排名前五的被引文献Table 2 | Top five literature with the highest centrality related to fu

27、nctional near-infrared spectroscopy排名第一作者年份题目中心度1ABDELNOUR AF2009Real-time imaging of human brain function by 0.28 near-infrared spectroscopy using an adaptive general linear model112HUPPERT TJ2006A temporal comparison of BOLD, ASL, andNIRS hemodynamic responses to motor stimuli in adult humans120.2

28、03HUPPERT TJ2009HomER: a review of time-series analysis methods for near-infrared spectroscopy of the brain80.144STEINBRINK J2006Illuminating the BOLD signal: combined fMRI- fNIRS studies11310.135LLOYD-FOX S2010I lluminating the developing brain: the past, present and future of functional near infra

29、red spectroscopy140.12组成关系及其结构，以关键词为节点对其进行共现分析，选 择Pathfinder进行剪切，运行CiteSpace软件得到图7。图谱 中共有192个节点，712条连接线。图中每一个十字节点代 表一个关键词，节点大小代表着关键词出现的频次，节点越 大说明频次越高。连线代表两个关键词共现在同一篇文献中， 连线越粗代表共现越强。中心度和频次高的关键词代表研究 热点。从图谱可以看出，除去与检索策略相关的检索词外， 频次前五的关键词是激活(activation)330次、功能性磁共 振成像263次、前额叶皮质(prefrontal cortex)250次、大脑 (b

30、rain)246次、皮质(cortex)178次。关键词共现中心度前五 依次是前额叶皮质(prefrontal cortex)0.11、婴幼儿(infant)0.11、 激活(activation)0.10、大脑激活(brain activation)0.10、血流 量(blood flow)0.10、系统(system)0.09、氧化(oxygenation)0.09、 认知(perception)0.09、步态(gait)0.08、皮质(cortex)0.07、 儿童(children)0.07、注意(attention)0.07、视觉皮质(visual cortex)0.07。通常认为中

31、心度大于0.1的节点在网络结构中 的位置比较重要，在知识结构的演变中具有重要意义16。根 据关键词的引用频次及中心度综合分析可知，此领域研究的 热点关键词为大脑激活、磁共振成像技术、系统、前额叶皮质、 婴幼儿、血流量、认知、步态等。2.7.2关键词聚类分析关键词聚类分析有助于发现研究领域表3I功能性近红外光谱研究主要聚类及其包含关键词Table 3 I The main clusters of functional near-infrared spectroscopy research and their keywords聚类ID节点数剪切标签包含的关键词值0380.473运动想像运动执行、氧

32、合血红蛋白、前运动皮质、静息 状态、婴儿语音处理、心理准备、工作记忆、 大脑发育、血流动力学模型、神经影像学、反馈、 可靠性、神经康复、情绪、神经血管耦合等1290.522平衡步态、共济失调、脑卒中、轻度认知障碍、功 能恢复、老年人、步行障碍、运动障碍、功能 连接、语义处理、创伤性脑损伤、深部脑刺激、 双重任务、认知任务、躯体感觉障碍等2230.635静息状态功能连接、语言、持续时间、注意力分散、低 频波动、脑氧合变化、运动皮质、兴奋性、多 动症、大脑侧化、动作执行、独立成分分析、 干扰、步态、大脑激活等3230.555听觉皮质语音感知、言语辨别、新生儿记忆、偏侧性、 音乐、睡眠、神经反应、理

33、解、发育综合征、 文字处理、听觉、学习、干扰、人机界面、团 队协作等4230.540超扫描认知神经科学、连接性、皮质网络、神经影像学、 信号处理方法、边缘人格障碍、言语记忆、前 额叶皮质、多模态成像方法、同步、经颅直流 电刺激、步态、脑血流动力学、平衡、任务等5180.735重测信度独立成分分析、皮质、认知障碍、生物医学数 据分析、视觉工作记忆、颞上沟、语音阅读、 情绪、颞中回、视觉恢复、经颅神经影像学、 时间分辨成像、下额叶皮质、大脑激活、脑电 图等6160.546弥漫性光 学断层扫 描分辨率、学龄前儿童、生物医学光学、医学成 像、图像质量、成像系统、磁共振成像、近红 外光谱成像、光学成像、

34、有效连接性、数字跨 度、脑网络、婴儿发育、感觉运动皮质、脑功 能测量等7150.710焦虑抑郁、警惕、认知努力、压力、动机、情绪、 恐惧、可塑性、心理负荷、氧合变化、注意保 持、精神分裂症、认知再评价、情绪调节、认 知神经科学等850.925中国数字化人体空间敏感性分布、散射、大脑功能血红蛋白、 脑组织、诱发电位、运动伪影、事件相关电位、空间注意、频率、脱氧血红蛋白、额叶激活、 视觉刺激、言语流利性任务、大脑功能、脑血 流量等的分布情况和科学前沿。关键词共现图谱生成后，通过LLR 方法对关键词进行聚类分析，图谱中每个色块代表一个聚类， 最大的聚类以#0标记。通过LLR聚类方式命名，共形成了 9

35、 个关键词聚类标签，见图8。图谱中Modularity表示网络模 块度，其值为0.419 4 0.3,表明网络模块结构较为显著， 聚类效果良好17，Mean Silhouette表示平均轮廓值，其值为 0.512 8 0.5,表明聚类间同质性较好，此次聚类为高效的18， 主要聚类中包含的具体关键词见表3。通过关键词的聚类结 果发现，聚类的内容多集中在利用fNIRS来测定个体在不同 状态下脑区的变化。2.7.3关键词动态前沿演化图谱Citespace的时区视图（Time Zone）侧重从时间维度上来反映研究前沿的演进轨迹，将关 键词共现知识图谱转换为Time Zone时区视图，进一步分析 fNI

36、RS研究领域的热点历史演变情况和前沿，见图9。时区视 图是由一系列表示时区的条形区域组成，时区按时间顺序从 左向右排列，越靠近左下角，表示出现的时间越早，反之， 出现于右上角表示出现的时间越近，节点出现的时区为该关 键词首次出现的年份，图中关键词字体越大，表示关键词出 现频次越多，连线表示两关键词在同一篇文献的共现关系， 连线越多，表示关键词之间的相互作用越紧密。根据关键词 的时区视图，可以发现fNIRS研究大致可分为两个阶段：第 一阶段（2010至2013年）是关键词集中出现的时间段，这一 时期主要的关键词有前额叶皮质，大脑激活，功能性磁共振, 脑电，婴儿，干扰，分辨率，可塑性，认知，语言，

37、脑卒中， 认知神经科学，刺激，康复”等，表明这个阶段的研究以提 高fNIRS分辨率、降低噪声干扰、将fNIRS结合功能性磁共振、 脑电等其他脑功能成像技术来检测不同人群在任务刺激下大 脑激活为重点。第二阶段（2014至2020年）的主要关键词是 “脑机接口，执行功能，一致性，性别差异，机制，经颅磁 刺激，恢复，抑郁，个体差异，神经科学，联系”等，表明 此阶段的研究热点逐渐演化为对执行功能、脑机接口、与脑 相关的各种机制的研究。但研究热点较分散，未形成较为高 频的关键词。3 讨论 DiscussionfNIRS作为一种新兴的脑功能活动监测手段，凭借其无 创、便携、对实验室要求低、以及对大脑成像具

38、有较好的时 间和空间分辨率可以实时准确地反映大脑皮质的神经功能活 动，得到了越来越多的关注。3.1发文量分析 近10年间，fNIRS领域年均发文量约为192 篇，年发文量整体呈稳定增长趋势，研究热度逐年上升， fNIRS日益成为一个重要的研究领域，该领域发文量的迅速 增长可能与近年来脑科学领域的研究热度上升有关。3.2作者分析研究者之间相互合作交流较为紧密，以作者 BRIGADOI S为中心的合作交流与中心性较高的作者BOAS DA、HAMILTON A、TACHTSIDIS I 等均有合作，其在 fNIRS 领 域的研究主要侧重于借助fNIRS来测量个体在完成不同认知 任务时前额叶皮质血流动

39、力学的变化进而对其可能的机制进 行研究19-21、利用fNIRS间接对神经元代谢活动进行检测及对 fNIRS数据中运动伪影校正的研究等22-25，其团队的研究结果 对fNIRS研究领域和未来的发展产生了一定的影响。3.3国家分析 美国和英国是fNIRS研究中影响力较大的国 家，与各国间均有交流合作关系。其中，美国、英国、日本、 中国及法国的交流尤为密切。美国的研究方向多集中于降 低fNIRS噪声的方法、fNIRS用于脑-计算机接口的可行性研 究以及婴幼儿大脑皮质血流动力学的相关研究等25-30;发文 频次和中心度较高的英国、美国和日本在fNIRS的研究中处 于较为重要的地位，而且都是发达国家，

40、这表明在一定程度 上发达国家引领着fNIRS的发展。而中国的发文量虽然为第 三，但是中国与其他国家的合作不紧密而且中心度较小仅为 0.06，需要进一步加强国际间的交流与合作。3.4机构分析研究机构多为发达国家的综合性大学，高产 机构一一蒂宾根大学与中心度较高的机构一一伦敦大学学 院之间联系紧密，机构间的相互合作有利于该领域的发展及 更多科研成果的出现。相比国外研究机构，国内在fNIRS研 究中的高产机构为北京师范大学，发文频次为50,其研究方 向侧重于静息态脑功能连接的fNIRS和功能性磁共振成像技 术定量比较与评估气以及利用fNIRS对工作记忆任务下 多动症儿童脑区血氧含量变化的研究等却。此

41、外，结合作 者分析可发现影响力相对较大的研究者BRIGADOI S与发文频 次较多的FALLGATTER AJ和EHLIS AC均来自德国蒂宾根大学， 这也是蒂宾根大学成为该领域高产机构的原因之一。3.5期刊与被引文献共被引分析NEUROIMAGE杂志的发 文频次和中心度均较高，是fNIRS领域中最具影响力的期刊， 其IF值为5.812，被引文献频次前五和中心度前五的文献中有 70%的文献均被该期刊所收录，并且此刊与PLOS ONEHUM BRAIN MAPPJ BIOMED OPT等期刊间均有不同程度的合作, 推动了 fNIRS研究成果的相互交流，其发表的相关文章反映了 该研究领域的基础，如

42、2012年所刊登的对fNIRS发展和应用 领域进行综述的文章以252的被引频次成为该领域引用次数 最高的文献，为fNIRS的深入研究奠定了基础，其所关注点代 表了该领域前进的研究方向，为后来的研究人员提供重要的 参考价值和研究方向。被引频次及中心度排在前五的文献， 其研究内容主要集中在fNIRS的发展、fNIRS和功能性磁共振 的定量比较、功能性磁共振与fNIRS相结合来探索血氧水平依 赖信号与脑血流动力学之间的关系及利用fNIRS对婴幼儿这一 特殊群体展开的提高fNIRS有效性的研究等。3.6关键词的共现、聚类及动态前沿演化综合分析此次研 究的关键词共现分析的结果表明，通过fNIRS来检测个

43、体完 成不同任务时相关脑区的激活情况为当前热点。近些年来的 研究通常是将大脑划分为额叶、颞叶、顶叶、枕叶等区域进 行分区研究，其中借助fNIRS对个体在不同认知任务情况下 前额叶皮质区血流动力学变化的研究较多35，表明fNIRS对 额叶与认知功能相关的研究具有一定的优势性。通过关键词 聚类分析显示部分研究借助fNIRS来探测与平衡相关的运动 训练对大脑可塑性的影响以及相应脑区氧合功能调节与执行 功能的改善情况3气此外，在fNIRS的研究中通常会将个 体在静息状态下所测得的fNIRS数据与个体在任务状态下所 得数据形成对照，以此对任务状态下脑区的激活情况进行判 断38391o在心理学与认知神经科

44、学领域中，利用fNIRS来检 测不同研究对象在学习与记忆、情绪、注意力、语言、空间 知觉、决策、思维等任务状态下展现出了较好的优势。由于 fNIRS技术的无创和操作简便，能较容易地应用于婴幼儿, 目前在婴幼儿fNIRS研究中主要侧重于对仪器设计、探针开 发、方案优化、数据分析和解释等方面，但是还没有标准化 的方法来分析多通道系统的数据网。关键词动态前沿演化 分析显示fNIRS研究大致分为两个阶段，关于fNIRS的研究 多侧重于以下几方面：如借助fNIRS来探测脑卒中或抑郁症 患者在任务状态下脑区的激活情况，通过对fNIRS所得数据 进行分析从而研究促使疾病康复的可能因素，利用fNIRS对 大脑

45、相关的各种机制进行探索，借助fNIRS对抑郁症患者进 行诊断以及评价其治疗效果等。对于fNIRS的研究从19世纪70年代就已经出现了，研 究热度逐年增加，21世纪开始出现突增。根据关键词的共现、 聚类及动态前沿演化综合分析现热点关键词为大脑激活、磁 共振成像技术、前额叶皮质、脑卒中、婴幼儿、抑郁症、康 复等，预测从心理学和认知神经科学角度出发借助fNIRS对 不同脑区尤其是额叶皮质区的研究、利用fNIRS对大脑相关 的各种机制探索、fNIRS技术对婴幼儿个体差异的检测以及 与其他脑功能成像技术相结合所展开的研究仍旧是未来一段 时间内的热点。在fNIRS领域中早期主要是对fNIRS的成像 原理、

46、降噪方法以及数据采集和处理方法的研究42431，而近 些年来研究者们广泛将fNIRS用于实时监测大脑活动的变化， 以此反映出不同任务情况下不同脑区的激活情况，从而对脑 神经的可能机制进行研究44-46。因此，fNIRS是一种较为理 想的脑成像研究工具，3.7局限性 此次研究利用CiteSpace软件，分析概述了 fNIRS领域的研究现状及发展趋势，但仍存在一定局限性。 此次研究仅对Web of Science单个数据库进行数据的采集处 理，这可能会在一定程度上造成结果偏倚，因此对该领域的 概述还存在一定局限性，需进一步完善。3.8结论 此文创新点在于首次应用CiteSpace对2010至 2020年Web of Science核心集收录的fNIRS相关文献记录 进行了计量学和可视化分析。fNIRS发展较为迅速，从心理 学和认知神经科学角度出发借助fNIRS对不同脑区尤其是 额叶皮质区的研究、利用fNIRS对大脑相关的各种机制探索、 fNIRS技术对婴幼儿个体差异的检测以及与其他脑功能成像 技术相结合所展开的研究仍旧是未来一段时间内的热点。 研究者可以利用fNIRS无创、便携等优点对不同疾病展开 深入的探索，有望在不同领域中取得重大突破。此次研究