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发布时间:2026/9/26 8:30:55关注度:151
当我们看到一幅画面、听到一段声音,或完成一次复杂的认知任务时,大脑正在经历一系列快速而复杂的神经活动。
这些活动如何发生?大脑在什么时候产生响应?哪些脑区参与了这一过程?不同神经活动又如何与我们的视觉行为、生理变化产生关联?
脑磁图(MEG)正是一种用于捕捉这类脑磁信号的技术,为探索这些问题提供了重要的研究手段。研究人员通过放置在头部外侧的高灵敏度超导传感器,记录大脑活动留下的“磁场痕迹”。

在时间分辨率上,MEG 与脑电图(EEG)都具有毫秒级的优势,能够帮助研究人员捕捉快速发生的神经响应过程。因此,它们常被用于研究感知、注意、语言、记忆等过程中大脑信息处理的动态机制。
01
为什么要用脑磁图(MEG)?
毫秒级神经动态,毫米级脑源定位
大脑的感知、注意、记忆与决策并不是静态发生的,而是包含多个时间尺度上的动态过程。
例如,当被试看到一个视觉刺激时,研究人员可能希望了解:
刺激呈现后,大脑何时开始产生神经响应?
不同实验条件下,脑磁信号的时间变化有何差异?
不同频率成分反映了怎样的神经活动特征?
观察到的脑磁响应可能来自哪些脑区?
MEG 能够从时间维度记录神经活动变化,并结合分析方法进一步探索其空间来源,为理解脑功能提供重要信息。
《Nature Protocols》的指南中也专门做了常见神经成像模式的时空分辨率对比,直观体现了 MEG 的优势:它既能精准定位神经活动的脑区(毫米级),又能捕捉到大脑毫秒级的快速神经动态变化 —— 而这一特点,正是研究感知、认知、情绪等快速神经认知过程的关键。

图1 常见神经成像模式的空间和时间分辨率比较,来源:Bell et al. (2026),Nature Protocols
02
脑磁图(MEG)的典型应用场景
认知神经科学
研究感知、注意、记忆、语言、学习与决策等认知过程中的神经活动。
视觉与听觉研究
围绕视觉、听觉等刺激事件,分析大脑对外界信息的快速响应。
脑机接口与神经工程
探索神经信号特征,为脑机交互及神经工程相关研究提供数据分析支持。
人因与认知负荷研究
结合实验任务、行为表现及其他生理数据,探索认知活动与人类行为之间的关系。
神经科学与临床研究
利用脑磁信号及相关分析方法,开展神经功能、脑活动及脑网络等方向的研究。
03
HRT MEG 解决方案:从数据导入到多模态研究
人类行为研究平台Human Research Tool(HRT)已集成 MEG 数据导入与分析能力,进一步拓展神经科学研究的数据处理与分析流程,帮助研究人员从脑磁信号出发,探索神经活动的时间特征与空间来源,并连接更多模态的实验数据。
研究人员可以将 MEG 数据纳入 HRT 平台,结合已有的实验管理、数据组织与多模态分析能力,开展脑磁信号的多维度分析。
MEG 数据导入 → 数据分析 → 源定位 → 多模态研究
HRT 致力于将脑磁数据分析融入更加完整的实验研究流程,帮助研究人员从原始信号观察走向更深入的神经活动探索。
04
从时间到空间:多维度探索脑磁活动
时域分析|Time-domain Analysis
观察脑磁信号随时间的动态变化
时域分析用于观察 MEG 信号在时间维度上的变化特征。
通过多通道信号展示及时间窗口分析,研究人员可以观察不同传感器记录的脑磁波形,探索实验过程中神经活动的动态变化。

核心价值:从时间维度观察脑磁信号的变化过程。
频域分析|Frequency-domain Analysis
探索脑磁信号的频率特征
频域分析将脑磁信号从时间维度转换至频率维度,帮助研究人员观察不同频率成分及频谱特征。
通过频率相关分析,可以进一步探索不同实验条件下脑磁信号的频率变化,为神经活动研究提供另一种分析视角。

核心价值: 从频率维度探索脑磁信号的特征。
时频分析|Time-Frequency Analysis
同时观察神经活动的时间与频率变化
脑磁信号的频率特征可能随时间发生变化。时频分析结合时间与频率两个维度,帮助研究人员观察神经活动在不同时间阶段的频率变化。

核心价值:探索神经活动的动态时频特征。
事件相关分析|Event-related Analysis
围绕实验事件,观察脑磁响应
在视觉、听觉、认知等实验中,研究人员通常需要关注刺激呈现或任务事件发生前后的脑磁响应。
HRT 支持基于实验事件开展相关分析,帮助研究人员围绕特定时间窗口观察脑磁信号变化。

核心价值: 将脑磁信号与实验刺激、任务事件建立时间关联。
源定位分析:探索脑活动的空间来源

05
从传感器信号到脑源空间
MEG 传感器记录的是脑磁信号。除了观察信号在时间上的变化,研究人员还希望进一步了解:
这些神经活动可能来自大脑的哪些位置?
源定位分析通过计算模型,将传感器层面的信号映射至脑源空间,并结合 MRI 等解剖信息进行结果展示,为探索神经活动的空间来源提供分析手段。
HRT 已集成 MEG 源定位分析相关能力,支持从事件相关数据出发,结合三维脑源激活、MRI 三视图、峰值信息及源活动曲线等多维度结果,观察脑活动的空间分布与动态变化。
3D 脑源激活
通过三维脑表面模型展示源定位结果,将源活动强度映射至脑表面,直观呈现脑活动的空间分布。
MRI 三视图定位
结合 MRI 数据,在轴位(Axial)、冠状位(Coronal)和矢状位(Sagittal)三个方向同步展示源定位结果。通过多平面视图,辅助研究人员查看源活动在脑部解剖空间中的位置。
峰值信息与源活动曲线
针对源定位结果,HRT 界面展示峰值源点信息,包括峰值时间、活动强度及空间坐标等结果。同时,通过源活动曲线观察指定源点在分析时间窗口内的活动变化。
06
多模态融合:连接脑活动、脑血氧与视觉行为
大脑的神经活动与人类行为、生理变化之间存在复杂联系。单一模态能够提供特定维度的信息,而多模态研究则为观察这些维度之间的关系提供了更丰富的视角。
由于MEG在时间分辨率维度很精细,研究学者们也会使用fMRI配合MEG共同使用,将获得的MEG信号与fMRI获得的脑结构匹配分析HRT 作为多模态人因与脑科学研究平台,支持将 MEG 与近红外(fNIRS)、桌面眼动等数据纳入统一实验环境,结合时间轴与事件信息开展数据关联与分析。
MEG×fNIRS:神经电磁活动×脑血氧变化
MEG 提供快速神经活动信息,fNIRS 提供脑血氧动力学信息。
两种模态结合,可用于探索神经活动与血氧变化之间的关系,为多模态脑功能研究提供数据基础。
MEG×Eye Tracking:脑活动×视觉行为
眼动数据记录被试的注视位置、注视时长及视觉行为特征;MEG 则记录相应实验过程中的脑磁响应。
两者结合,可用于视觉注意、阅读、视觉认知及人机交互等方向的研究。
统一时间轴下的多维关联
在视觉注意与认知研究中,研究人员可能同时关注:
被试看向哪里、看了多久?
刺激呈现后,大脑何时产生响应?
相关脑区的血氧变化如何?
通过HRT平台,可以将MEG、fNIRS、Eye Tracking 及实验事件数据放在统一时间轴下进行查看与关联,帮助研究人员构建更加完整的实验分析视角。

07
HRT × MEG:核心能力与研究价值总结
随着 MEG 数据导入与分析能力的集成,HRT 进一步拓展了面向神经科学研究的数据处理与分析能力。
从脑磁信号的时间变化,到事件相关响应,再到源定位与脑活动空间呈现;从单一 MEG 数据,到 MEG & fNIRS & Eye Tracking 等多模态数据的关联分析,HRT 致力于帮助研究人员构建更加完整的研究流程。
核心能力
MEG 数据导入
将脑磁数据纳入 HRT 平台进行管理与分析。
多维 MEG 分析
时域、频域、时频、事件相关分析及源定位。
脑活动空间可视化
3D 脑源激活、MRI 三视图及源活动动态展示。
多模态数据关联
连接 MEG、fNIRS、Eye Tracking 及实验事件数据。
HRT 将持续拓展神经科学与人因研究领域的数据接入、分析与融合能力,为研究人员提供更加灵活、完整的实验与分析平台。如您对脑磁系统或HRT平台感兴趣,欢迎拨打4006-111-556详询!
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