神經(jīng)語言學(xué)與行為科學(xué)實驗室

一、實驗室簡介

ErgoLAB神經(jīng)語言學(xué)與行為科學(xué)實驗室是北京津發(fā)科技股份有限公司針對神經(jīng)語言學(xué)研究中大腦功能及結(jié)構(gòu)機制研究的實驗室。適用于神經(jīng)語言學(xué)中各類高級腦功能和腦成像的研究，語言加工的認知神經(jīng)機制，言語刺激的動態(tài)腦響應(yīng)等。ErgoLAB神經(jīng)語言學(xué)實驗室有助于研究者從多模態(tài)數(shù)據(jù)對大腦與語言的關(guān)系進行探討。

實驗室以ErgoLAB人機環(huán)境同步云平臺為核心，可通過實驗設(shè)計云平臺模塊進行多類型的實驗設(shè)計包含，多模態(tài)數(shù)據(jù)同步采集平臺模塊支持實時同步采集生理、眼動、腦電、近紅外等人體生理數(shù)據(jù)，以及人類外顯行為和面部表情、，探究語言的神經(jīng)基礎(chǔ)。實驗室采用津發(fā)科技自主研發(fā)技術(shù)，具有多項國家發(fā)明軟件著作權(quán)，通過了省部級新技術(shù)新產(chǎn)品認證，歐洲CE、美國FCC、歐盟RoHS、ISO9001、ISO14001、OHSAS18001等多項國際管理體系認證。

二、實驗室建設(shè)方案

ErgoLAB神經(jīng)語言學(xué)與行為科學(xué)實驗室由包含主控觀察室(Control Room)和若干間 實驗測試室(Testing Room)或者虛擬/模擬實驗室（VR/Simulation LAB），分別布置如下三大實驗平臺：1、ErgoLAB實驗設(shè)計平臺主要布置在主控觀察室；2、ErgoLAB刺激呈現(xiàn)與多模態(tài)數(shù)據(jù)同步采集平臺分別布置在若干間實驗測試室；3、ErgoLAB多模態(tài)數(shù)據(jù)分析與人工智能應(yīng)用平臺主要布置在主控觀察室。

1.ErgoLAB Design實驗設(shè)計平臺，涵蓋被試管理、創(chuàng)建實驗、運行實驗到數(shù)據(jù)記錄與分析，研究者可以完成個性化與目標化的實驗設(shè)計，并能夠?qū)崿F(xiàn)項目的連續(xù)性研究。支持實現(xiàn)刺激材料一鍵導(dǎo)入，提供多樣化屬性設(shè)置；高效繪制興趣區(qū)，保留刺激材料內(nèi)容和交互的完整性；便捷連通生理、腦電、眼動、行為等多類型數(shù)據(jù)采集設(shè)備；方便用戶快捷高效、縝密嚴謹?shù)剡M行實驗設(shè)計。

2.ErgoLAB刺激呈現(xiàn)與多模態(tài)數(shù)據(jù)同步采集平臺包括智能可穿戴式生理傳感器、高精度眼動測量系統(tǒng)、fNIRS腦功能成像超掃描系統(tǒng)、EEG/ERP高精度腦電測量系統(tǒng)。其中，所有生理傳感器硬件均采用模塊化設(shè)計，內(nèi)置Type-C接口，配置統(tǒng)一采集器與不同信號源采集線，實現(xiàn)多套系統(tǒng)的同步導(dǎo)聯(lián)。同時設(shè)備內(nèi)置加速度、陀螺儀、磁力計，在采集EMG、RMS、ECG、EDA、RESP、SKT、SpO2、HR等多維生理信號的同時，又可以獲得高精度人體動作姿態(tài)數(shù)據(jù)。

高精度眼動測量系統(tǒng)每只眼睛的采樣頻率高達1200Hz，且多種采樣率選項可廣泛適用于探究人類自然的行為、認知過程和快速眼動機制。精密的硬件設(shè)計和高質(zhì)量元器件，確保數(shù)據(jù)的質(zhì)量和可重現(xiàn)性。TTL 端口和精確的時間精度支持與其他數(shù)據(jù)源無縫同步，如EEG, fNIRS，GSR或 ECG等。眼動儀可與附帶的顯示模塊結(jié)合使用，也可以單獨使用，支持基于屏幕和真實刺激物的研究。

fNIRS Hperscanning腦功能成像超掃描系統(tǒng)，支持有線和無線兩種運行模式，采用高密度近紅外技術(shù)單人最高可達1728通道。符合人體工程學(xué)的六邊形傳感器設(shè)計，通過允許跨傳感器的多距離光源-探測器形成測量通道(10-50mm)，提供了連續(xù)、均勻的大腦覆蓋范圍，系統(tǒng)提供的平均皮層敏感性是傳統(tǒng)fNIRS的100倍。全新的設(shè)計理念擁有眾多亮點：無線可穿戴、真正意義上的全腦測量、適用環(huán)境更廣。系統(tǒng)與各種神經(jīng)監(jiān)測、神經(jīng)成像和神經(jīng)刺激設(shè)備*兼容，高質(zhì)量的玻璃光纖，確保系統(tǒng)的技術(shù)與EEG、tDCS和TMS設(shè)備之間的干擾為零，可實現(xiàn)多模態(tài)腦功能測試和團體超掃描測試。

EEG/ERP高精度腦電測量系統(tǒng)提供了更加精確與干凈的信號質(zhì)量、更高的采樣率，512導(dǎo)同時采集，每導(dǎo)可達20,000 Hz。采用特殊的噪音降低技術(shù)可以移除較短潛伏期內(nèi)的磁偽跡，與fMRI功能性核磁共振、TMS經(jīng)顱磁刺激、tDCS經(jīng)顱電刺激等同步進行科學(xué)的實驗研究。具有高性能放大器，支持EEG-TMS、EEG-MRI、EEG-fNIRS等多模態(tài)數(shù)據(jù)同步，支持多人團體測試，同一臺電腦可實現(xiàn)最高30人1200通道同時施測。另外，腦機交互模塊支持腦機接口程序二次開發(fā)。

3.ErgoLAB多模態(tài)數(shù)據(jù)分析與人工智能應(yīng)用平臺采用同步方法，系統(tǒng)內(nèi)所有數(shù)據(jù)均可進行綜合交叉分析，進行多指標相互印證與結(jié)果補充，使研究結(jié)果更加可靠與精確。系統(tǒng)可以根據(jù)被試屬性與記錄信息進行數(shù)據(jù)篩選，或者作為自變量/控制變量進行統(tǒng)計分析。綜合統(tǒng)計分析包含條件篩選與結(jié)果輸出：其中條件篩選可以實現(xiàn)對多模態(tài)數(shù)據(jù)求取交集或并集，結(jié)果輸出可自定義輸出指標。系統(tǒng)一鍵導(dǎo)出所有數(shù)據(jù)結(jié)果。生成以表格和圖形相結(jié)合的方式展示實驗報告，表格數(shù)據(jù)包括時域數(shù)據(jù)、頻域數(shù)據(jù)、非線性分析數(shù)據(jù)以及事件相關(guān)數(shù)據(jù)；可視化的圖形展示如頻譜圖、散點圖以及多元數(shù)據(jù)統(tǒng)計圖等?？茖W(xué)直觀的了解數(shù)據(jù)分布及結(jié)果統(tǒng)計，且所有數(shù)據(jù)支持導(dǎo)出，支持二次計算與開發(fā)。

人工智能應(yīng)用平臺支持平臺采集的所有數(shù)據(jù)（生理、眼動、行為、腦電、表情等）進行模型訓(xùn)練；支持生成并保存訓(xùn)練好的模型；支持跨項目進行模型預(yù)測；支持狀態(tài)的實時預(yù)測；支持模型的準確度評估，包括一條或多條記錄評估、一個或多個片段進行評估、一個或多個指標進行評估。

三、實驗室功能特點

1.實驗設(shè)計與數(shù)據(jù)分析深度結(jié)合：豐富的時間軸層級及刺激材料屬性設(shè)置，識別AOI，實驗運行結(jié)束系統(tǒng)直接分析數(shù)據(jù)結(jié)果，一鍵導(dǎo)出報告。實驗設(shè)計模塊操作便捷，系統(tǒng)提供多種研究范式，可以快速實現(xiàn)任意實驗設(shè)計的編輯。

2.多模態(tài)-高密度腦功能成像研究：EEG-fNIRS多模態(tài)腦功能測試系統(tǒng)，準確、全面、實時的測量大腦在認知過程中的活動。fNIRS Hyperscanning腦功能超掃描系統(tǒng)，提供連續(xù)、均勻、全腦的大腦覆蓋范圍。EEG高精度腦電記錄系統(tǒng)，精確記錄腦部電信號反應(yīng)，生成可視化腦電波形、地形圖及時頻圖的呈現(xiàn)。

3.基于多模態(tài)生理數(shù)據(jù)的機器學(xué)習(xí)研究，系統(tǒng)提供豐富的算法模型，便捷實現(xiàn)基于多模態(tài)腦成像數(shù)據(jù)，大腦認知研究的高級數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析。

四、定制開發(fā)與聯(lián)合實驗

津發(fā)科技具有完備的軟硬件研發(fā)團隊，支持聯(lián)合訂制開發(fā)，可與高校、科研院所等進行產(chǎn)學(xué)研合作，實現(xiàn)理論與算法結(jié)合轉(zhuǎn)化科技成果。公司同時具備專業(yè)的科研實驗團隊，團隊人員均具有專業(yè)研究背景，搭建產(chǎn)學(xué)研合作與資源共享實驗平臺，提供實驗設(shè)計-數(shù)據(jù)采集-數(shù)據(jù)處理-統(tǒng)計分析全流程的聯(lián)合科研與實驗服務(wù)。

五、廠家介紹

北京津發(fā)科技股份有限公司是高新技術(shù)企業(yè)、科技部認定的科技型中小企業(yè)和中關(guān)村高新技術(shù)企業(yè)，具備自主進出口經(jīng)營權(quán)；自主研發(fā)的人因工程與工效學(xué)相關(guān)技術(shù)、產(chǎn)品與服務(wù)榮獲多項省部級科學(xué)技術(shù)獎勵、軟件著作權(quán)和省部級新技術(shù)新產(chǎn)品（服務(wù)）認證；通過了歐洲CE、美國FCC、歐盟RoHS、ISO9001、ISO14001、OHSAS18001等多項國際認證和防爆認證。

津發(fā)科技設(shè)立人因工程專業(yè)的學(xué)術(shù)科研團隊、技術(shù)團隊及研發(fā)團隊，并通過多年與科研機構(gòu)及高校的產(chǎn)學(xué)研合作，積累了人因與工效學(xué)領(lǐng)域多項核心技術(shù)，以及基于機器學(xué)習(xí)等人工智能算法的狀態(tài)識別和人機工效評價技術(shù)與研究方法等！津發(fā)科技的實驗室規(guī)劃建設(shè)技術(shù)團隊提供技術(shù)支持及售后服務(wù)，從實驗室建設(shè)的規(guī)劃與布局，到設(shè)備的培訓(xùn)與指導(dǎo)，多角度的進行實驗室建設(shè)的全生命周期的服務(wù)。