多模式认知功能成像已经逐渐成为现代认知神经科学领域的一个研究热点,通过几种不同技术的结合运用可以获得更多、更有价值的信息。其中,脑电图(EEG)可以直接测量神经活动的电信号,记录某一特定的事件相关电位(ERP);近红外光谱术(NIRS)能够以ms级的时间分辨率反映了与大脑皮层激活状况相关的血液动力学参数变化信息。两种方法结合运用,具有非常广阔的前景。本文首先阐述了脑电与近红外技术用于脑功能检测的基本原理,在实验室原有的近红外成像系统基础上,初步设计并实现了一套脑功能光电联合检测系统。在硬件方面,系统选择专用集成芯片(ASIC)设计微弱脑电信号的放大和滤波等预处理电路、近红外光源及其驱动电路、光电探测器;探头柔软易佩带且与皮肤间的贴附性好,电极位于其中心;计算机通过数据采集卡(PCI6259)控制光源工作时序并完成三通道的信号采集,采样率可达400 Hz。在软件方面,本文对原有近红外成像系统软件进行了改进,不再使用原有系统软件设计中的定时器控制,程序整体框架改用多线程技术,使采样计算与绘图两个线程同时执行,实现了信号采集与脑电波形、血氧、血容含量变化的实时显示。通过系统性能测试和模型实验,本文对系统的工作性能及测量结果进行了有效性验证。采用安静状态下的脑电采集实验和在体Cuff实验,观察并分析实验曲线的变化,从而证明系统在体实验的可行性。