ɣ brain to write Erklärung des Rauschens Experimente Leander Hartenburg (15) Legt man Elektroden an der Schädeloberfläche einer Person an, so sind dort geringe Spannungen im Bereich von 5-100µV messbar. Diese lassen sich mithilfe eines EEGs messen, visualisieren und graphisch auswerten. → Welche Bedeutung haben die gemessenen Gehirnfrequenzen? → Kann man damit Frequenzen, bzw. Spannungen aufzeichnen? → Sind diese so präzise, um damit ein Schreibprogramm zu entwickeln? Erklärung des Elektroenzephalogramms Aufbau und Funktionsweise des Gehirns Das Gehirn besteht aus mehreren Regionen Hier treten unterschiedliche Frequenzen auf Die zugehörigen Spannungen liegen zwischen 5 und 100 µV 2. Erklärung des Elektroenzephalogramms Aufzeichnung und Auswertung von Spannungsschwankungen der Gehirnaktivität Die bipolare Ableitung 19 Elektroden mit gleichem Abstand zueinander, eine Referenzelektrode als Nullpunkt ➔ Lokalisierung von Störanfällen durch Aufspannen von Elektrodensträngen Die unipolare Ableitung Messung von Spannungsdifferenzen gegenüber einem Referenzpunkt ➔ keine Lokalisierung Gehirnbereich Name Wirkung Frequenz Großhirn Betawellen Entspannung 13-16,75 Hz Thalamus Gammawellen Konzentration 38 Hz Deltawellen Schlaf 0,5-3 Hz Hippocampus Thetawellen Träumen 4-7 Hz Hinterhautlappen Alphawellen Denken 7,5-12 Hz Erklärung des Rauschens 1. Erklärung des Rauschens 2. Verminderung des Rauschens Hintergrundfrequenzen mit Spannungs-amplituden > 1µV Eliminierung mit Hilfe folgender Gaußfunktion Erdung der Versuchsperson durch einen Faraday- Käfig Isolation, bzw. Erdung des EEG und der Verbindungskabel durch einen zweiten Faraday- Käfig ➔Abschirmung vor elektrischem Rauschen Verbesserung der Leitfähigkeit der Elektroden Desinfektion und Verwendung von Leitpaste 𝑓 𝑈 = 𝑒𝑥𝑝 𝑈− 𝑈 2 2 𝜎 2 2𝜋∙ 𝜎 2 ➔Die Summe Effektivwerte ergeben den Gesamteffektivwert σGes = σ1 + σ2 + σn Experimente 1. Messung der Gehirnspannungen 2. Messung bei Buchstabenbetrachtung Anlegen der GND- und Referenzelektrode am Mastoidknochen Anlegen der Messelektroden an der Stirn bzw. Hippocampus Messung der Gehirnpotentiale bei der visuellen Betrachtung von Vokalen Aufzeichnung der Gehirnpotentiale bei der nicht-visuellen Konzentration auf einzelne Wörter Vergleich mit einem echten EEG Entwicklung des Schreibprogramms Auswertung der FFT-Kurve mit LabView: Auswertung der Signale mit ElecGuro: Messwerte schon bei offenen Augen Hauptsächlich Signale von Rauschquellen Geringe Spannungs- differenzen Processing-Programm: Übernahme der Messwerte vom Mikrocontroller Bildung von Mittelwerten Vergleich mit den mentalen Messwerten Berücksichtigung personenspezifischer Abweichungen Ausgabe des Wortes „Blinken“ beim Schließen der Augen Erhalt von eindeutigen Messwerten allein durch auditive Gehirnmanipulation