神經元活化時，會消耗氧氣而引發血液動力機制，透過神經血管的連結，增加對該腦神經區的氧氣供給，因此我們可以根據腦神經細胞在活動時，伴隨的局部腦血流及氧氣代謝的變化，以近紅外光來偵測腦區的氧化（oxy-）與去氧（deoxy-）血紅素（Hb）濃度，間接得知神經細胞的活動，來知道這些腦神經細胞是否具有功能，該腦區是否活化。一般來說，健康成人的某腦區開始執行某件工作時，腦神經活動增加，代謝會亢進，微血管輸送腦組織所需要的氧氣到神經活動部位，因此血管內氧化血紅素會增加，去氧血紅素會被清除而降低，因此NIRS可測量到神經活動時的典型變化為氧化血紅素濃度的上升，伴隨去氧化血紅素濃度降低及總血紅素也會上升，近紅外光腦功能光譜儀（NIRS）就是利用這樣的原理來進行測量腦功能。
近紅外光腦功能光譜儀（NIRS）發出波長700~900nm的近紅外光（NIR），連續監測前額葉皮層血管組織內的血紅素氧化狀態，在此光譜區內使用 2 種波長（如780nm與 850nm）的近紅外光，不同波長對氧化與去氧血紅素有不同的吸收常數，藉以求得腦區的帶氧、去氧及總血紅素濃度，可測量到腦執行特定活動時的神經活動狀態，這些即血氧濃度相關的信號 blood oxygen level dependent（BOLD）signal。此類由檢測腦血流 BOLD 信號來測量腦功能的方法，包括PET、SPECT、fMRI、NIRS 等。NIRS 的優勢為非侵入性、設備輕巧、時間解析率高等，近年來越來越普遍使用於精神科及神經科等大腦問題的臨床及研究。好晴天採用韓國 OBELAB NIRS，通過衛福部 TFDA 許可（衛部醫器輸字第 035791 號），可用於檢測腦細胞氧氣代謝訊號，藉以反應大腦功能狀態。
然而，NIRS 的解釋及應用有幾點需特別注意，首先，由於對測量結果的解釋尚未完全確立，尤其是定量性的部分，檢測結果主要為輔助臨床症狀判斷，解釋必需搭配臨床症狀。此外，由於是透過近紅外光測量腦血流變化來檢測，空間解析度低，觀測到的也會比實際腦神經活動亢進的部位範圍廣，所以無法針對小範圍檢測出快速的神經活動變化，而對老人或帶有腦血管疾病等腦動脈硬化的對象，其檢查結果的解釋需要更注意。
延伸閱讀：
其他客觀生物學標記— HRV自律神經功能檢測 
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無。NIRS完全無侵入性，亦可使用於兒童腦功能評估。但對於某些特殊狀況如腦血腫、腦血管疾病等的判讀解釋須特別留意。
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醫療審閱聲明
本文內容由藍祚鴻醫師（精神科專科醫師，約翰霍普金斯大學博士、國立陽明大學教授、前台中榮總精神部主任）專業審閱，確保醫療資訊正確可靠。如有任何身心健康疑慮，建議親自就診由醫師評估。（最後審閱：2026年02月24日）
