بررسی نحوه عملکرد مغز و نگاشت فعالیت مغزی همواره از مسائل مطرح در بحثهای نوروفیزیولوژی و مهندسی پزشکی بوده است. پیشرفتهای اخیر در زمینه نگاشت فعالیت مغزی تا حد زیادی مرهون اختراع مدالیته­های مختلف ثبت اطلاعات عملکرد نرونی از قبیل الکتروانسفالوگرافی، مگنتوانسفالوگرافی، PET و fMRI  می­باشد. طیف­سنجی مادون قرمز عملکردی از مدالیته­های جدیدی است که در آن از نور در محدوده طول موج مادون قرمز برای اندازه­گیری غیرتهاجمی تغییرات اکسی/دی­اکسی هموگلوبین در بافتهای عصبی نواحی خاصی از مغز استفاده می­شود. در زمان فعالیت فکری، خون اکسیژن­دار بیشتری به ناحیه فعال مغز و بافتهای اطراف آن رسانده می­شود تا متابولیسم عصبی بیشتری در آن ناحیه صورت پذیرد. این امر باعث افزایش اکسی هموگلوبین و کاهش دی­اکسی هموگلوبین در آن ناحیه می­شود. بنابراین با استفاده از منحنی­های همودینامیکی مغز که با روش مادون قرمز حاصل شده­اند میتوان درک مناسبی از ناحیه فعال و عملکردهای مختلف مغزی داشت. امروزه با استفاده از این روش، امکان ساخت سیستمهای مونیتورینگ پرتابل و غیر تهاجمی بعنوان مدالیته جدیدی برای تصویربرداری فعالیت مغزی فراهم شده است که با آنالیز سیگنالهای اپتیکی ثبت شده و استفاده از الگوریتمهای پردازشی میتوان ویژگی­های مغزی را استخراج و عملکردهای شناختی را بهتر درک نمود. جهت تولید سیگنالهای اپتیکی به این منظور میتوان از  LED های

مادون قرمز و یا لیزرهای خاص استفاده نمود.

در حال حاضر پروژه طراحی و ساخت سیستم fNIRS در این آزمایشگاه در جریان است و بزودی به بهره برداری میرسد.

زمینه های استفاده و کاربرد نتایج:

به عنوان سیستم مونیتورینگ مغز نوزاد در واحدهای مراقبت­های ویژه نوزادان (NICU)

ثبت و پیگیری پاسخ همودینامیکی مغز به هنگام اعمال تحریک خارجی (این تحریک می­تواند بصورت حرکتی، صوتی یا تصویری باشد.)

تولید نسل جدیدی از واسط­های مغز- کامپیوتر بر اساس دسته­بندی فعالیت­های همودینامیکی مغز

پیش بینی و بررسی روند درمان بیماری صرع

مونیتورینگ بیماری آلزایمر

مونیتورینگ سکته مغزی و روند توانبخشی پس از آن

مونیتورینگ مغز بیمار برای تعیین عمق بیهوشی حین عمل جراحی