기능적 근적외선분광법 (Functional Near-Infrared Spectroscopy)
한 줄 정의: 근적외선의 조직 투과 및 산란 특성을 이용해 대뇌피질의 혈중 산소헤모글로빈과 탈산소헤모글로빈 농도 변화를 비침습적으로 측정하는 뇌기능 영상기법입니다.
쉽게 풀면
뇌 표면 가까이에 빛을 쏘아 뇌 혈류 속 산소량 변화를 측정하는 방법입니다. 뇌가 활발히 활동하는 부위는 산소를 더 많이 쓰기 때문에 그 변화를 통해 어느 부위가 활성화되었는지 알 수 있습니다.
왜 중요한가
MRI보다 장비가 훨씬 작고 저렴하며 움직임에 강인해서, 유아나 자연스러운 환경에서의 뇌기능 연구, 재활 모니터링 등 fMRI가 적용하기 어려운 상황에서 대안으로 널리 활용되기 때문입니다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
"본 연구는 functional near-infrared spectroscopy로 운동과제 수행 중 전전두엽의 산소헤모글로빈 농도 변화를 측정하였다."
특정 과제를 수행할 때 뇌의 특정 부위 혈류 산소 변화를 측정했다는 의미입니다.
"뇌-컴퓨터 인터페이스에 functional near-infrared spectroscopy 신호를 결합하여 뇌파 단독 사용 대비 분류 정확도를 향상시켰다."
뇌파에 근적외선 신호를 함께 사용해 인식 정확도를 높였다는 내용입니다.
조금 더 깊게 보면
변형된 비어-람베르트 법칙을 이용해 두 파장 이상에서 측정한 광감쇠량으로부터 산소·탈산소 헤모글로빈 농도 변화를 계산하며, 공간분해능이 fMRI보다 낮고 측정 깊이가 대뇌피질 표층에 국한된다는 한계가 있습니다.
주의할 점
두피 혈류나 전신 혈압 변화와 같은 전신성 생리 신호가 뇌 활성 신호에 섞여 나타날 수 있어 이를 분리하는 신호처리가 중요합니다.