在神经科学与认知研究领域,一项名为“快速隐形频率标记(RIFT)”的技术正掀起变革浪潮。海外科学家在《Rapid invisible frequency tagging (RIFT): a promising technique to study neural and cognitive processing using naturalistic paradigms》文章中,应用加拿大VPixx Technologies公司的 PROPixx脑功能视听觉刺激系统(DLP LED 投影仪),以更自然、更精准的方式探究大脑的神经振荡与认知加工机制。长期以来,频率标记技术是EEG(脑电图)、MEG(脑磁图)研究中探索选择性刺激加工的关键方法,但传统低频标记(<30Hz)存在两大致命缺陷:一是易被受试者察觉,干扰任务执行;二是会破坏与认知过程密切相关的内源性神经振荡(如 theta 波、alpha 波),导致研究结果失真。为解决这些问题,研究人员亟需更高频率(>60Hz)的标记方案,而这对设备的刷新率和调制精度提出了严苛要求。VPIXX 公司的 PROPixx 投影仪应运而生,凭借其创新的技术设计,将刷新率提升至惊人的1440Hz--通过将图形卡帧划分为 4个象限,再结合红、绿、蓝3个独立颜色通道,实现12倍速率倍增(4×3×120Hz=1440Hz),完美攻克了高频平滑正弦调制的技术难题。RIFT(图像分辨率调制技术)通过周期性调制视觉刺激的亮度来实现。A) 为了在高频率下实现平滑的正弦调制,投影仪将从显卡接收的每一帧图像分割成四个象限,从而使刷新率提高4倍。每个象限中的彩色帧可以被投影仪解读为更小的灰度帧,然后快速连续地投影,最终使刷新率提高12倍(4个象限 × 3个颜色通道 × 120 Hz = 1440 Hz)。B) 对于受试者而言,可以看到单个灰度刺激。C) 该方法能够以高时间精度控制每个像素的亮度,从而实现平滑的正弦调制,而不会产生不必要的谐波。作为 RIFT 技术的核心载体,PROPixx脑功能视听觉刺激系统的优势远不止高刷新率,更在细节处彰显专业实力:- 超高时间精度:可精准调控每个像素的亮度,生成无多余谐波的平滑调制信号,避免传统插值技术带来的 “频率近似误差”,让神经反应测量更精准。
- 隐形标记保障:支持> 60Hz的高频标记,远超人类闪烁融合阈值,确保刺激操纵不被受试者察觉,让实验范式更贴近自然场景,数据更真实可靠。
- 多模态兼容:不仅适配视觉刺激调制,还可与听觉等多模态刺激结合,助力研究人员探索跨感官整合机制,如言语-手势同步加工的神经基础。
- 广泛适用性:兼容 EEG、MEG等主流神经影像设备,可应用于视觉注意、语言理解、工作记忆等多个认知领域,为研究提供灵活解决方案。
RIFT在标记频率下于大脑中产生稳态视觉诱发电位 (SSVEP)。
A) 事件相关场在标记频率 (68Hz) 处显示响应。B) 视觉传感器的功率在视觉刺激的标记频率处显示峰值。C) 标记频率处的功率增加在枕叶区域最为显著。D) 将刺激窗口内的相干性值与 68 Hz 刺激后基线进行比较,得到的相干性变化百分比。
借助 PROPixx脑功能视听觉刺激系统,RIFT 技术已在多项前沿研究中取得突破性成果:- 追踪 alpha 波段振荡与视觉注意力的关联,揭示大脑“门控机制”;
- 捕捉自然阅读中的词汇预视神经活动,无需干扰受试者阅读过程;
- 探测言语-手势整合的低频互调信号,定位关键脑区功能;
从荷兰马克斯・普朗克心理语言学研究所到牛津大学韦尔科姆综合神经影像中心,全球顶尖科研机构已纷纷采用 PROPixx脑功能视听觉刺激系统 (DLP LED 投影仪) 开展研究,并在《Cerebral Cortex》等顶级期刊发表成果。其稳定的性能、极致的精度和人性化的设计,让研究人员无需担忧设备限制,专注于探索大脑认知的核心奥秘。对于致力于神经科学、认知心理学、康复工程等领域的科研团队而言,PROPixx脑功能视听觉刺激系统(DLP LED 投影仪)绝非普通的显示设备,而是解锁前沿研究的 “钥匙”--它让 RIFT 技术从理论走向实践,让更自然、更精准的认知探索成为可能。PROPixx以其1440Hz超高刷新率与精准控制能力,成为研究者手中不可或缺的工具。参考文章:
Rapid invisible frequency tagging (RIFT): a promising technique to study neural and cognitive processing using naturalistic paradigmsNoor Seijdel et al.
Cerebral Cortex, 2023, 33, 1626–1629
https://doi.org/10.1093/cercor/bhac160
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