fNIRS研究需要多高的采样率？

 采样率即设备单位时间内采集血氧信号（氧合血红蛋白HbO₂、去氧血红蛋白HbR浓度）的次数，直接决定了能否精准捕捉脑功能活动的动态变化。根据奈奎斯特采样定理，采样率需至少为目标信号最高频率的2倍，才能避免信号混叠，确保数据的真实性。在fNIRS研究中，采样率的选择取决于研究任务的时间特性、需捕捉的生理信号频率范围以及数据后处理需求。

从研究场景来看，不同需求对应不同的采样率选择：

① 基础认知研究（主流场景）：针对感知觉、注意力、记忆、语言等常规认知任务，由于脑区血氧代谢的响应峰值通常出现在刺激后2–6秒，信号变化的时间尺度较慢，选择10–30 Hz的采样率即可满足需求。该区间既能精准捕捉血氧信号的上升、峰值与下降过程，又能避免过高采样率带来的冗余数据，降低后续数据处理的计算成本。

② 快速动态过程研究：若研究目标是捕捉更快的脑功能动态（如快速情绪启动、短时程注意力切换，或尝试关联神经电活动的时间进程），需提升采样率至50–100 Hz。这类场景中，目标信号的时间尺度缩短至数百毫秒级，更高的采样率能减少信号时间分辨率的损失。

③ 临床监测与康复研究：针对脑卒中康复、阿尔茨海默病进展监测等临床场景，若聚焦患者静息态脑功能或缓慢的康复进程变化，采样率可适当降低至1–10 Hz。一方面，静息态下血氧信号的波动频率更低，低采样率即可覆盖；另一方面，临床监测常需长时间采集数据，低采样率能减少数据存储压力，提升设备续航能力。但需注意，若需同步监测患者的呼吸、心跳等生理噪声（用于后期校正），采样率建议不低于10 Hz，避免无法有效分离生理噪声与目标信号。

④ 多模态联合研究：若fNIRS需与EEG（脑电图）、眼动仪等技术联合使用，采样率需与其他设备协同。

此外，选择采样率时还需兼顾两个关键因素：一是设备硬件限制，不同fNIRS设备的最高采样率存在差异，需在设备性能范围内选择；二是数据后处理需求，若后期需通过滤波算法剔除高频运动伪影，适当提升采样率可保留更多信号细节，提升滤波效果；但若采样率过高，会导致数据量激增，增加存储与计算负担，且对fNIRS核心的血氧代谢信号提升有限。