Branje možganov oz. misli nekoga drugega zveni kot dejavnost, ki jo prakticirajo junaki v filmih, ali pa zdravniki z zelo drago in sofisticirano opremo. Zdaj je to mogoče početi za veliko manj denarja, vendar ima tudi to svoje slabosti. Neinvazivno opazovanje možganov trenutno še ni dovolj razvito, kar se pozna pri natančnosti podatkov, vendar je tehnologijo kljub temu mogoče uporabiti tudi za drugačne namene, npr. nadzorovanje predmetov z mislimi. V prvem delu serije dveh člankov se bomo poglobili v delovanje EEG-ja in nato v drugem delu znanje tudi praktično uporabili.
Metoda pridobivanja podatkov
Pri konvencionalnem, neinvazivnem pridobivanju podatkov uporabljamo elektrode pritrjene na lasišče uporabnika. Pred pritrditvijo elektrod na lasišče uporabnika je potrebno kožo pripraviti z rahlim drgnjenjem, pri čemer se odstrani odmrle celice na površini kože. Hkrati pa se zmanjša tudi impedanca med elektrodo in kožo. K temu lahko dodatno pripomoremo z uporabo elektro prevodnega gela. Večina neinvazivnih sistemov uporablja elektrode pritrjene na posamične žice. Te se po lasišču razporedijo glede na mednarodni 10-20 sistem. (Slika 1) Ta sistem narekuje pozicijo vsake elektrode in kaj lahko na tej lokaciji zajemamo. Prav tako služi kot mednarodna konstanta med različnimi laboratoriji, ki se ukvarjajo s takimi meritvami. Poleg vseh elektrod, ki merijo različne potenciale na površini lasišča, potrebuje sistem še referenčno točko (zemljo). Kot referenčno točko se velikokrat uporabi uho. Signal iz posamične elektrode se pripelje na vhod diferencialnega ojačevalnika. Na drugi vhod pa se pripelje referenčno točko. Taki ojačevalniki ojačijo napetost med meritveno elektrodo in referenčno točko. Tipično jo ojačijo za okoli 60-100 dB. V analognih EEG-jih se signal nato filtrira in izhod postane odmik svinčnika, ko se pod njim premika papir. (Slika 2) V sodobnem času je večina EEG-jev digitalnih, kar pomeni, da se signal iz diferencialnih ojačevalnikov digitalizira s pomočjo ADC (analog-to-digital) pretvornikov. Nato signal potuje skozi AAF (anti-aliasing filter) filter, ki omeji pasovno širino signala. ADC vzorčenja tipično poteka v frekvenčnem pasu od 256-512 Hz, vendar se lahko v določenih raziskovalnih namenih uporablja frekvenco do 20 kHz.
Filtriraje podatkov
Vzorčen signal se hrani elektronsko in se ga lahko nadaljnjo filtrira s pomočjo visoko-prepustnega in nizko-prepustnega filtra. Visoko-prepustni filter tipično filtrira počasne artefakte, kot so elektro-galvanski signali. Nizko-prepustni filter pa visokofrekvenčne artefakte, kot so elektro-miografski signali. Dodan je tudi filter, ki filtrira signal s frekvenco 50 in 60 Hz. Prav ta signal namreč prihaja iz okolja zaradi prevodnikov in povzroča motnje pri branju in procesiranju. Imenujemo ga tudi notch filter. (Slika 3)
Elektronsko obdelan signal se nato pripelje v računalnik, kjer se ga programsko dokončno obdela.
Branje možganskih valov (1)
2017_SE249_522
