图6所示。A)使用Xamarin.Android开发的Android手机应用的截图。该应用程序允许用户从手机上的fNIRS头带系统收集原始电压读数，以便稍后访问。在数据收集过程中，用户可以检查设备连接状态，并在应用“刺激”时对数据进行注释。B) MATLAB®计算机应用程序的屏幕截图，可轻松连接并保存来自fNIRS头带系统的数据。8. A)算术测试的完整时段数据。红色实线表示OxyHb，黑色虚线表示DeoxyHb，灰色阴影区域表示问题解决周期。在问题解决阶段，氧化血红蛋白的特征性上升是可见的。B至D)块中值，突出显示20个周期的标准误差中值，测量基线测量相对于前10秒的算术解决周期的变化。在B和C中，血红蛋白浓度的变化显示了从d = 5 mm的最短检测器和d = 28 mm的最远检测器。在D中，D = 5 mm处的短通道信号从D = 28 mm处的长通道信号中减去，以显示短通道校正。E)静息状态fNIRS测量10分钟。F)静息状态fNIRS测量30分钟。两个数据都表明在整个成像期间测量的稳定性。(对于图例中有关颜色的解释，请参阅本文的网页版本。)

13. 人权和动物权利
我们按照《世界医学协会道德守则》(《赫尔辛基宣言》)和向生物医学期刊提交稿件的统一要求开展工作。这项工作是在范德比尔特大学IRB#192103的批准下进行的。

竞争利益声明书
作者声明，他们没有已知的竞争经济利益或个人关系，可能会影响本文所报道的工作。

确认
这项工作由Dorothy J. Wingfield Phillips校长教师奖学金和美国国立卫生研究院(NIH)资助# 1 R21 MH123873-01。

6.
按下或切换“启动/暂停蓝牙数据流”(Android)或“启动/停止蓝牙数据流”(MATLAB®)按钮开始收集数据，并根据需要在fNIRS头带上执行实验活动(数据将自动保存在所选计算机或手机上)。涉及刺激的时期，如视听线索的呈现或执行神经学上引人入胜的活动，可以通过切换“标签刺激”(Android)或“刺激”(MATLAB®)按钮进行注释。

7.
实验结束时，按下按钮“停止数据采集并保存记录的数据”(Android)或只需切换按钮“启动/停止蓝牙®数据流”(MATLAB®)。在Android手机上，数据将保存在“DCIM/NIRS”目录下。对于MATLAB®应用程序，数据将保存在当前项目的“data”子目录中。

12.  验证和表征
为了验证我们的fNIRS头带装置，我们在屏气测试、算术测试和经IRB批准的静息状态下获得了血液动力学测量。

屏气会导致整个大脑灰质产生统一的血氧水平依赖性(BOLD)反应，而这种反应并非源于认知活动[35]，[36]。在实验中，一个健康的成人受试者被要求在30秒的正常呼吸和20秒的屏住呼吸之间交替进行。在每次屏气之前，受试者被指示深呼吸。呼吸和屏气循环重复10次。实验结果如图7所示。图7A为实验的完整会话数据。红色曲线为氧合血红蛋白浓度，黑色虚线为脱氧血红蛋白浓度。这些原始电压数据经过带通滤波(0.05 Hz至2 Hz)，以去除各种生理噪声(心脏、呼吸、迈耶波)和信号漂移。然后使用修正的Beer- Lambert定律将光电二极管读数转换为血红蛋白浓度[37](
)。图中清晰的区域代表正常的呼吸期，而灰色背景区域代表屏气期收集的数据。不同源-检测器分离的fNIRS数据的块中位数(中位数的标准误差)如图7B至e所示。对于每个图，屏住气前10秒的基线数据已被减去。可以观察到，随着源-检测器分离的增加，在屏气期间氧合血红蛋白测量的特征下降变得更加明显，并且这种趋势在多个屏气周期中可重复。在屏气开始时，氧合血红蛋白下降，随后急剧恢复，