Technologische Fortschritte und Perspektiven in der multimodalen Neurobildgebung: Fusionen von fNIRS-fMRI, fNIRS-EEG fMRI-EEG

Die Erforschung der menschlichen Gehirnfunktion lässt sich durch den Einsatz eines multimodalen funktionellen Neuroimaging-Ansatzes verbessern. Die Fusion von nicht-invasiven Elektroenzephalogramm- (EEG) und hämodynamischen Neuroimaging-Verfahren, darunter funktionelle Magnetresonanztomographie (fMRI) und funktionelle Nahinfrarotspektroskopie (fNIRS), kann komplementäre Informationen zur Gehirnaktivität mit höherer räumlich-zeitlicher Auflösung liefern. Um auf die jüngsten Entwicklungen bei multimodalen Bildgebungstechniken, Algorithmen und Instrumenten einzugehen, beschreiben wir zunächst das Potenzial und die Grenzen der derzeit entwickelten Fusionsansätze für fNIRS-fMRI, fNIRS-EEG und fMRI-EEG. Anschließend skizzieren wir einige kürzlich entwickelte Integrationstechniken unter Verwendung der unabhängigen Komponentenanalyse (ICA) und der Kombination von daten- und modellgesteuerten Methoden, wobei wir der räumlich-zeitlichen Fusion besondere Aufmerksamkeit widmen. Abschließend diskutieren wir die aktuellen Trends und Zukunftsaussichten in der methodischen Entwicklung für fusionierte Neuroimaging-Techniken.