Wann ist ein Messmethode sensitiv, wann diagnostisch?
sensitiv:
Eine Messmethode ist dann sensitiv, wenn sie die Fähigkeit besitzt Schwankungen im gemessenen Konstrukt abzubilden. Je kleiner die erfassten Schwankungen sind, desto sensitiver.
diagnostisch:
Eine Messmethode ist dann diagnostisch, wenn sie die Fähigkeit besitzt, die Ursache für eine Veränderung des erhobenen Parameters differenzieren zu können.
Was ist die Maßeinheit für...
- EMG
- EDA
- EEG
- EKG?
EMG: Volt -> μV/ms
EDA: Siemens -> μmho/cm2
EEG: Volt -> μV/ms
EKG: Volt -> μV/ms
Definition EMG
Das EMG besteht aus zufälligen Abfolgen von Motor-Unit Aktionspotentialen (MUAP), welche bei Kontraktion quergestreiften Muskelgewebes abgegeben werden
Definition EDA
Elektrodermale Aktivität, Abk. EDA, der Oberbegriff für verschiedene Aspekte und Messgrößen von Leitfähigkeits- und Potentialänderungen der Haut. Solche Reaktionen sind bei verschiedenen Reizen und Aufgaben zu beobachten; die EDA ist ein sensibler vegetativer Indikator psychophysischer Aktivierung. In der Regel werden der Basiswert (Skin Conductance Level SCL) und der Reaktionswert (Skin Conductance Reaction SCR) (in Mikrosiemens) gemessen, außerdem die unspezifische Variabilität
Definition EKG
Unter einem Elektrokardiogramm, kurz EKG, versteht man die temporäre oder dauerhafte Aufzeichnung der Summe der elektrischen Aktivitäten von Herzmuskelfasern. Das Diagnoseverfahren selbst nennt man Elektrokardiographie.
Definition EEG
Die Elektroenzephalographie, kurz EEG, ist ein neurologisches Diagnoseverfahren zur Erfassung von elektrischen Strömen (Potentialveränderungen) des Gehirns. Diese werden in Form von Hirnstromwellen grafisch aufgezeichnet, welche die aggregierte elektrische Aktivität der Nervenzellen repräsentieren. Den Befund selbst nennt man Elektroenzephalogramm.
Nennen Sie die Maßeinheit für EMG/
oder
Was ist die Maßeinheit des Roh-EMG Signals?
Rohdaten: Volt
Signal: Hz
(für die zweite Frage dann wahrscheinlich nur Volt als Antwort)
Nennen Sie die 3 Schritte der Signalverarbeitung im EMG
Gleichrichtung, 2. Glättung, 3. Integration
Gleichrichtung = Betragsbildung der Amplituden, sodass alle negativen Amplituden positiviert werden
Glättung = EMG-Signal stochastisch, daher Glättung nötig durch gleitenden Mittelwert. Oder besser für schnellere Veränderungen: RMS (Amplitude quadrieren, quadr. Amplitude über def. Zeitfenster mitteln, Quadratwurzel des Mittelwertes berechnen)
Integration= Da muskuläre Kontraktion von der Entladungsfrequenz und Anzahl aktivierter motorischer Einheiten bestimmt wird, stellt das Integral einen besseren Schätzer als z.B. mittlere Amplituden dar.Die Fläche unter den Wellen wird über definiertes Zeitfenster aufaddiert. Die Wahl des Zeitfensters für Integration hängt von der Fragestellung ab.
→Ist Information über den Zeitverlauf wichtig, werden kurze Zeitfenster gewählt, (z.B. im Millisekundenbereich für mimische Reaktionen). Steht eher der Tonus im Vordergrund, können Zeitfenster im Sekundenbereich gewählt werden
Wie lässt sich Ermüdung mit EMG erfassen?
Über die Medianfrequenz im Leistungsspektrum:
schnellere phasische Motor Units = 70 - 125Hz &
langsamere tonische 126 - 250Hz
-> zeitlich relative Veränderung in den niederfrequenten Bereich spricht für Ermüdung
-> Eine Veränderung wird als lineare Regression im jeweiligen Arbeitsabschnitt dargestellt. Ein negativer Wert spricht dann für Ermüdung
(An der Reduktion der Fast Twitch Motor Units, welches über die Medianfrequenz erkennbar wird
-> negativer Wert kennzeichnet Ermüdung, wenn RMS („Root Mean Square“) gleichzeitig ansteigt)
Warum ist die Reproduzierbarkeit vom EMG Signal schwierig
Das Signal hängt stark von der Elektrodenplatzierung am Ableitort ab (anatomische Unterschiede können Signal beeinflussen)
Außerdem ist das Signal stochastisch, d.h. auch bei fast identischer Kraftanwendung ist es schwierig das gleiche Signal zu produzieren
EMG: Mechanismen, die Signal beeinflussen
1. Rekrutierung (Anzahl aktivierter Motor Units)
2. Firing Frequency (mit welcher Frequenz werden Motor Units aktiv)
Was ist eine Motor Unit?
Die Gesamtheit aus einem Motorneuron & alle durch diese innervierten Muskelfasern. Durch die Aktivierung einer motor unit durch Aktionspotenziale des Motorneurons kommt es zur Aktivierung der Quergestreiften Muskulatur; genauer zur Sarkomerverkürzung.
Wie beurteilen Sie EMG in Bezug auf Diagnostizität und Sensitivität?
+Intrusivität, Erfassungsaufwand, Störvariablen
also kleine Zusammenfassung basicly
Sensitivität: Sensitiv für die Anzahl aktiver Motor Units
Diagnostizität: Eingeschränkt – verschiedene Ursachen für Muskelaktivität möglich
Intrusivität: Gering
Erfassungsaufwand: Gering
Störvariable: Crosstalk, Bewegung, Netzbrummen, Gewebeeigenschaften, Druck auf Elektroden
Nennen Sie die Maßeinheit für EDA/
Was ist die Maßeinheit für das Roh-EDA Signal?
Hautleitfähigkeit: µmho/cm²
Maßeinheit des Leitwerts = „S“ (Siemens); 1 S = 1 Ohm-1 = 1 mho -> Angaben bezogen auf Fläche (in cm²)
(Mho ist eine alte Bezeichnung für Siemens)
Welche psychologischen Funktionen kann man mit EDA erfassen?
EDA = ein sensitives Maß für die Messung von Zustandsveränderungen sympathischer Aktivierung (ekkrine Drüsen: nur sympathisch-cholinerg kontrolliert)Aktivierung geht einher mit: Emotion, Kognition und Aufmerksamkeit (z. B. OrientierungsreaktionÜber die Orientierungsreaktion auch sensibles Maß für Neuheut bzw. Bedeutung eines Reizes
EDA= misst indirekt die Sudomotornervenaktivität und damit Stress
Zudem die Risiko-Modell-Wahrnehmung: Wahrnehmung von Bedrohung löst angst aus, Angst erhöht Sensibilität für Schmerzwahrnehmung, dies geht mit erhöhter EDA-Aktivität einher:Arousal - durch nsSCRs über ein Zeitraum hinweg gemessen (Aktivierungsphase ca. 10-15 Fluktuationen/min)
Nennen Sie je zwei tonische und zwei phasische Parameter von EDA.
tonisch:
- Leitwertsniveau (SCL): Grundniveau der Hautleitfähigkeit im bestimmten Zeitraum
- Spontanfluktuation (nsSCR): spontane phasische Hautleitwertserhöhungen ohne externe Stimulation
phasisch:
- SCR-Amplitude: Höhe der Reaktion relativ zur Baseline
- SCR-Latenz: Zeit zwischen Reiz und Beginn der Reaktion
Warum ist die Reproduzierbarkeit von EDA-Messung schwierig?
EDA = globales Maß, das relativ anfällig ist. Atmung muss stets miterhoben werden, damit Atmungsartefakte nicht als SCRs gewertet werden.Hände werden mit beeinflusst (Intrusivität der Messung z.B. beim Bedienen eines Devices) und generelle Bewegungsartefakte
(Unterliegt individuellen Schwankungen)
Wie beurteilen Sie EDA in Bezug auf Diagnostizität und Sensitivität?
Sensitivität: Sensitiv für Neuheit / Bedeutung eines Reizes
Diagnostizität: Beeinflusst nur durch das sympatische Nervensystem gut. Trotzdem viele Faktoren die die Messung stören können. Lügendetektor nicht diagnostisch (Stress...)
Arten der EDA Ableitung nennen und erklären
Exosomatisch: Spannungsquelle außerhalb des Körpers (Wechsel- oder Gleichspannung)
Endosomatisch: Nervenaktivität in der Haut wird gemessen ohne Strom anzulegen - der Körper selbst ist die Spannungsquelle
Exosomatisch mit Gleichspannung am häufigsten verwendet: bei konstanter Spannung wird direkt die Hautleitfähigkeit gemessen
Wie beurteilen Sie EKG in Bezug auf Diagnostizität und Sensitivität? (21)
Sensitivität:
HRV – Unterschied zwischen Ruhe und Beanspruchung.
HR – Unterschied zwischen Beanspruchungsniveaus.
HR sensitiv bei komplexen Aufgaben, bzw. bei hoher Beanspruchung.
HRV sensitiv im anderen Fall
Diagnostizität: nicht diagnostisch
Intrusivität: Mäßig
Störvariable: Netzbrummen (Filtern, Abschirmung), Bewegungsartefakte (Instruktion), Hautpotenziale (Filtern), Muskelpotenziale (Veränderung der Elektrodenplatzierung), Körpertemperatur, Sauerstoffgehalt im Blut, Atmung
Wie beurteilen Sie EEG in Bezug auf Diagnostizität und Sensitivität?
Sensitivität: Hoch
Diagnostizität: Komponenten des EEGs sind diagnostisch, bei EKP (s.u.) – P300, P1N1 Komplex
Intrusivität: Mittel (zwischen fMRT und EKG). Erlaubt Bewegung, aber die Probanden merken es
Erfassungsaufwand: Hoch, wobei weniger als fMRT
Störvariable: Tote Kanäle, Netzbrummen, Augenbewegung (sind Dipole, ihre Bewegung beeinflusst das Signal = Corneo-Retinales Potential), Muskelpotenziale, EKG-Einstreuengen, Liedschläge. Artefakt spielen eine besondere Rolle wegen des geringen Signals.
EKP Diagnostizität
Diagnostizität: P1/N1 Komplex für visuelle Aufmerksamkeit. P300 spezifisch und diagnostisch für kognitive perzeptive Beanspruchung. N1 bei Error-Related-Negativity
Wie beurteilen Sie fMRT in Bezug auf Diagnostizität und Sensitivität?
Diagnostizität: Hoch anhand der räumlichen Auflösung
Intrusivität: Sehr hoch
Erfassungsaufwand: Sehr hoch
Störvariable: Bewegung. Kontraindikation bei metallen Implantaten.
Definieren Sie Herzperiode, HRV und Herzrate
HP = zeitlicher Abstand zwischen zwei sukzessiven Herzschlägen, gemessen anhand von R- Zacken
HRV = phasische Zu- und Abnahme der HR infolge verschiedener Regulationsmechanismen (Variabilität der HR)
Herzrate= Anzahl der Herzschläge pro Zeiteinheit - meist gemessen über die Anzahl an R-Zacken pro Zeiteinheit
Nennen Sie je einen tonischen und phasischen Parameter von EKG/
Nennen Sie bitte ein phasisches und ein tonisches Maß des EKG
aus Altklausur:
HR und HRV können sowohl tonisch als auch phasisch sein , wobei phasisch kurzzeitige Schwankungen abbildet (meist evozierte Aktivität)
tonisch: > 5 – 10 Sekunden;
phasisch: < 15 Sekunden
Warum schlägt sich die respiratorische Sinusarrythmie im hochfrequenten Anteil der Herzratenvariabilität nieder?
Anatomischer Hintergrund: Ausdehnung der Lunge im Brustkorb führt zum verengten Raum indem das Myokard kontrahieren kann, was zu einer erhöhten HR führt
O-Ton Gramann: Bei der RSA im high-Frequency Bereich von 0,15Hz - 0,40 Hz hat man einen primär vermittelten vagalen Einfluss auf die HRV, aufgrund der deutlich höheren Geschwindigkeit mit der der Nervus vagus - das parasympathische System - am Herzen ansetzen kann.
(Beim Einatmen erhöht die ausdehnende Lunge den Druck auf das Herz, was zur vorzeitigen (und damit verkürzten) Kontraktion führt – es kommt daher zu einer starken Frequenzzunahme, welche sich im hochfrequenten Anteil (da sie nur kurzfristig phasisch geschieht) der HRV wiederspiegelt
nahezu vollständig auf parasympathische Regulation zurückzuführen)
Autorhythmie und die Frequenzen erklären und welche zwei Taktgeber sind beteiligt?
Sinus-Knoten ca. 70 Depolar./min
AV-Knoten 40-60 Depolar./min
Hes'sches Bündel 20-40 Depolar./min
Herzmusekelzellen zeigen Autorhythmie, d.h. die Kontraktion der Herzmuskelfasern kann ohne äußere Innervation ausgelöst werden
Rhythmische Aktivität ist dabei die Folge eines instabilen Membranpotenzials welches sich nach einem Aktionspotenzial spontan wieder bis zur Erregungsschwelle depolarisiert.
1. Sinusknoten generiert einen Impuls.
2.Beide Atria kontrahieren nahezu synchron (Systole) während die Ventrikel erschlaffen (Diastole).
3.Impuls geht über an AV-Knoten und anschließend zu den Ventrikeln.
4.Ventrikel kontrahieren (Systole) während die Atria erschlaffen (Diastole)
Benennen der Abschnitte des EKG-Signals
Was ist die Einheit von EKG?
Rohsignal: Volt
parametrisiert über die Herzrate: 60 – 100 BMP bzw. 0,7 – 4 Hz
Signal besteht aus einer Reihe von Potenzialschwankungen, die aus den summierten APs der Herzmuskulatur resultieren
Herz: para/sympathische Innervation: Je zwei Wirkungen nennen
Variabilität durch Wirkung des Sympathikus:
Positiv chronotrop (Steigerung der Spontanfrequenz der Sinuszellen)
Positiv lusitrop (Beschleunigung der Relaxation des Herzmuskels)
Variabilität durch Wirkung des Parasympathikus:
Negativ chronotrop (Reduktion der Spontanfrequenz der Sinuszellen),
Negativ inotrop (Verringerung der Kontraktionskraft der Vorhöfe unabhängig von der Vordehnung).
Zusammenhang von Frequenzbereich der HRV nach Mulder mit mentaler Beanspruchung (mid frequency geht runter bei mentaler Beanspruchung)
(mid frequency geht runter bei mentaler Beanspruchung)
MF spiegelt die Blutdruckregulation über den Barorezeptorreflex (smp. & parasymp. innerviert) wider: Mentale Beanspruchung führt zu einer Defensivreaktion im Sinne von Aktivierung, d.h. Abnahme der Sensitivität des Barorezeptorreflexes →geringere HRV sodass, 0,1Hz Komponente sich reduziert= Eine Abnahme der Power um den Bereich von 0.1Hz reflektiert stärkere mentale Beanspruchung
HF spiegelt die RSA (nur parasymp. innerviert) wider: RSA nimmt bei ment. Beanspruchung ab.
(Grafik aus VL gegeben) Zeichnen Sie die drei Ableitungen nach Einthoven ein. Welche Ableitung ist am besten für die Erfassung der R-Zacken geeignet und warum?
Die Lage des Herzens (unter dem Sternum) liegt mit der Herzspitze etwas nach links ausgerichtet. Die Erregungsausbreitung des Herzsignals erfolgt über den Körper durch Volumenleitung. Bei Einthoven 2 läuft entsprechend der anatomischen Gegebenheiten die R- Zacke zum linken Bein und kann daher am besten erfasst werden.
Insgesamt lässt sagen, dass der QRS-Komplex mit der R-Zacke also der Erregungsausbreitung im Myokard und somit den Ableitungsorten von Einthoven 2 am besten entspricht.
Zwei Taktgeber und deren Frequenzen nennen, die bei Autorhythmie beteiligt sind.
Autorhythmie : Kontraktion (einiger) Herzmuskelfasern ohne äußere Innervation
Pacemaker Zellen, Sinusknoten, AV-Knoten und Hiss-Bündel
Wonach lassen sich ERPss klassifizieren? Nennen Sie eine klassische Komponente.
Eine häufige Klassifizierung basiert auf der zeitlichen Abfolge der ERP-Komponenten
P300-Komponente: Die P300-Komponente ist eine positive Komponente, die normalerweise etwa 300 Millisekunden nach einem seltenen oder unerwarteten Ereignis auftritt. Sie ist mit der Verarbeitung von Aufmerksamkeit, Gedächtnis und kognitiver Verarbeitung verbunden und wird häufig bei sogenannten "Oddball-Paradigmen" untersucht.
Welche EEG Frequenzen sind ausschlaggebend für kognitive Belastung?
frontalen Anstieg an Theta-Aktivität bei reduzierter parietaler Alpha-Aktivität
Welche EEG-Bänder geben Hinweis für Aufmerksamkeitsaktivität?
Phasische Alpha-Aktivität und Aufmerksamkeit: Alpha-Suppression bei Reizverarbeitung (phasische Alpha-Desynchronisation) zeigt eine weite Verteilung über den gesamten Schädel.Weist einen Zusammenhang mit generellen Aufgabenanforderungen und Aufmerksamkeit auf.
Aber auch individuelle Alpha-Frequenz (IAF), sofern das Arbeitsgedächtnis eine Rolle spielt. Bei visueller Aufmerksamkeit: Alpha & Theta als theta-gamm neural code
Alpha-blocking indiziert Aufmerksamkeit.
Theta-Aktivität: Bezug zu Bewusstsein über Aufmerksamkeitszuwendung z.B. Feature Binding
Was ist das 10-20-System?
um die Gütekriterien und insbesondere die Durchführungsobjektivität herzustellen, gilt es interindividuelle anatomische Unterschiede zu überwinden. Für die Elektrodenplazierung auf dem Schädel kommt daher meist das 10-20-System zum Einsatz. Zur Standardisierung der Elektrodenplazierung wird die Distanz von anatomischen Markern über die Schädeldecke in 10 und 20% Schritte eingeteilt: anterior zu posterior von Nasion zum Onion. Lateral die Distanz zwischen den präaurikulären Punkten: 10-20-20-20-20-10%
Was bedeutet T7 im 10-20-System?
T7 ist die Bezeichnung für eine Elektrode(nplatzierung).
T steht für die die Kortexregion: Temporallappen.
Die Zahl steht für die Entfernung [zu Tz (also der Mitte): je höher die Zahl, desto weiter entfernt (lateraler)] sowie die jeweilige Hemisphäre: gerade Zahlen für die rechte Hemisphäre, ungerade Zahlen für die linke Hemisphäre.
Je nach Anzahl der Elektroden, kann so die Lage definiert werden. Bei einer Kappe mit 62 Elektroden läge T7 am „Ende der Reihe" auf der Linken Hemisphäre über dem Temporallappen (und somit fast über dem Ohr)
Warum beeinflusst Augenbewegung das EEG Signal? (Corneo Retinales Potential)
Das Augensystem weist mehrere Spannungsgeneratoren (mit dem Corneo-Retinalen Potenzial als stärksten Generator) auf, zudem führen Lidschläge zu hoch-amplitudigen Ausschlägen vorwiegend an frontalen Elektroden
Corneo retinales Potential: in Retina hohes Membranpotential der Nervenzellen,
in der Cornea kein Potential -> starkes Dipol
Warum beeinflusst Augenbewegung das EEG-Signal? (Was ist die Corneookulare Polarität)?
(Corneo-Retinales Potential) Corneo-Retinales Potenzial: in retinalen Zellen herrscht ein Ruhemembranpotenzial, in cornealen Zellen gibt es kein Ruhepotential, daher quasi ein Dipol von ca. -90 mV. Bei Augenbewegung werden die Feldpotentiale dieses Dipols von den Elektroden erfasst.
Die Elektroenzephalographie ist eine Methode zur Erfassung kortikaler Feld-Potentiale, die das Resultat exzitatorischer und inhibitorische postsynaptischer Potenziale darstellen. Diese werden an der Kopfhaut abgeleitet und digitalisiert.
Frequenzbänder des EEG nennen
Delta 1-4 Hz
Theta 4-7Hz
Alpha 8-12 Hz (lower 8-10, upper 10-12)
Beta 13-30Hz
Gamma >30Hz
Definieren Sie EKP
(24)
ereigniskorrelierte Potentiale = sind systematische elektrokortikale Reaktionen auf externe oder interne Stimuli.
Sie weisen eine kleine Amplitude auf und werden daher aus dem Spontan-EEG gemittelt. EKP-Komponenten werden nach Polarität und Latenz definiert/benannt.
Was sind die Kennwerte des EKP?
Amplitude & Latenz
Nenne zwei Merkmale von EKPs.
Nach der Latenz und der Amplitude. P300 z.B. stellt eine Positivierung 300ms nach Stimulus- onset dar
Wonach lassen sich EKPs klassifizieren? Nennen Sie eine bekannte Komponente.
Nach Polarität und Latenz. P300.
Was bedeutet T7 im 10-20 System?
Linker temporaler Kortex
Nennen Sie zwei Kontraindikatoren von fMRI
Zwei Kontraindikationen von MRT
-Klaustrophobie
-Inkorporierte ferromagnetische Gegenstände
- Unmittelbar post-operativ v.a. nach Operationen mit intrazerebralen Metallclips
Erläutere die Grundlagen der BOLD Response
BOLD = Blood Oxygen Model
Messung der funktionellen Aktivierung des Gehirns beruht auf dem Energiebedarf von Neuronen.
Die Annahme: funktionelle Aktivierung des Gehirns führt zu einer Zunahme der neuronalen Aktivität der betroffenen Areale.
Die Zunahme der neuronalen Aktivität führt zu einer Zunahme des Sauerstoff-und Energiebedarfs.
Der Sauerstoffbedarf wird durch die Erhöhung der Zufuhr sauerstoffangereicherten Blutes (oxygenisiert) gedeckt (bzw. überkompensiert)
Messung des Sauerstoffgehalts im Blut (Blood Oxygen Level) ist möglich, da Hämoglobin seine magnetischen Eigenschaften durch Sauerstoffbindung ändert.
Hämoglobin kann somit die Funktion eines endogenen Kontrastmittels übernehmen.
Durch eine Desoxygenisierung des Hämoglobins kommt es zu einer Veränderung der magnetischen Eigenschaften des Blutes.Dies führt zu einer Änderung der Signalqualität durch lokale Feldinhomogenität.
Die kompensatorische Anflutung einer Region mit oxygeniertem Blut führt zu einer Homogenisierung des Magnetfeldes.
Da es zu einer Überkompensation des Sauerstoffbedarfs kommt, steigt das Signal in den aktivierten Regionen über das in den nicht-aktivierten Regionen an
3 Arten von Bildgebenden Verfahren nennen.
Transmission (Röntgen – CT)
Emission (SPECT, PET)
Nuklearmagnetische Resonanz (NMR, fMRI)
MRI: T1 & T2 erklären
Schritte der Erfassung:
1. Äußeres Magnetfeld richtet Protonen aus.
2. Protonen werden mit HF Impulsen ausgelenkt in einem bestimmten Grad.
3. Ohne Energie pendeln Spins zurück Äußeres Magnetfeld. Die abstrahlende Energie dabei ist dasgemessene Signal.
a. Der Aufbau der Längsmagnetisierung dauert eine gewisse Zeit (T1).
b. Die Quermagnetisierung ist schneller wieder abgebaut (T2).
Verschieden Gewebe haben unterschiedliche Relaxionsprozesse. T1 ist besser für Ort, T2 für Gewebestruktur.
Anwedundungsbeispiel:
Sie wollen die Usability einer App zur Unterstützung beim Einkauf in einem Einkaufszentrum erfassen. Welche Messmethoden verwenden Sie und warum? Welche würden Sie ausschließen und wieso?
muss mobil sein
Ich würde ein EKG verwenden und die HRV analysieren, da diese bei geringer Komplexität der Situation auch sensitiv für relativ geringere Beanspruchungsunterschiede ist.
Auch wenn körperliche Aktivität (leichte Bewegung im Einkaufszentrum) die HRV beeinflusst, kann die körperliche Aktivität relativ gut betrachtet und gefiltert werden, sodass Interpretationen noch möglich sind.
Bei anderen Messmethoden wie z.B der EEG oder EDA wäre die Artefaktbelastung extrem hoch (z.B. Temperatur im EKZ). Abgesehen davon, können diese schlechter bis gar nicht in Bewegung erfolgen (abgesehen von MBI, aber auch da ist man örtlich stark limitiert).
Anwendungsbeispiel:
Aufmerksamkeitsverschiebung soll über die Zeit bei der Darbietung von Werbefilmen erfasst werden - geeignete Erfassungsmethode auswählen und begründen.
Ich würde die Messmethode der EEG verwenden und das Spontan-EEG ableiten. In diesem dann die Alpha-Aktivität in Relation zur individuellen Alpha-Frequenz betrachten.Zudem ist in diesem Szenario das EEG gegenüber anderen hier anwendbaren Messmethoen in der Diagnostizität überlegen.
Durch emotionale Trigger in der Werbung könnten z.B. Emotionen geweckt werden, die EDA oder das EKG stärker beeinflussen.
Beurteilung der Mentalen Beanspruchung eines Head-Up-Display im Fahrzeug. Welche physiologische Messmethode(n) wählen Sie und warum?
Ich würde die mentale Beanspruchung über ein EKG mit eine Brustableitung nach Wilson erfassen, um Bewegungsartefakte der Arme/Hände zu minimieren.
Andere Messmethoden benötigen meist eine längere Vorbereitungszeit und/oder werden durch Lenkbewegungen stärker gestört (i.S. von Artefakten).
Handelt es sich um eine komplexe Fahraufgabe ist die dafür sensitivere HR zu betrachten. Bei einfacheren Fahraufgaben mit weniger massiven Beanspruchungsunterschieden wäre dann die HRV zu betrachten.
Sie sollen im für die Forschungsabteilung eines führenden Autromobilkonzerns die Beanspruchung der/die Fahrer:in während einer autonomen Autofahrt erheben. Das Ziel ist zu bestimmen, ob der/die Fahrer:in innerhalb von 3 Sekunden die manuelle Kontrolle übernehmen kann. Welche Messmethoden übernehmen Sie und warum? Welche Methoden sind weniger gut geeignet und warum?
muss mobil sein: Daher eignet sich keine nicht-transportable Messmethode
Ich würde ein EKG durchführen: Für die Reaktionszeit: Abnahme der Herzrate (Handlungsvorbereitung)
für die mentale Beanspruchung – Abnahme der HRV
Typen von Artefakten?
mechanisch - Bewegung
elektrisch - cross-talk
physiologisch - Schwitzen im EEG Einstreuung
Funkwellen durch Handys
EDA: isotonisch
EMG: hypertonisch
EKG: hypertonisch
EEG: hypertonisch
Was ist Ihrer Meinung nach die beste Anwendung für EMG?
Physiologische Beanspruchungs- und Ermüdungsanalyse der Muskulatur. Das finde ich besonders sinnvoll, um präventiv Schäden abzuwenden.
So konnte zB die KOLMEDER-Stütze entworfen werden.
Zusatzfrage:
Nennen Sie vier Nebengütekriterien (nicht Hauptgütekriterien), die im Human Factors Bereich für die Erfassung physiologischer Aktivität wichtig sein können:
Normierung: Physiologische Messungen müssen objektiv vergleichbar sein
Zumutbarkeit: Es gibt im HF-Bereich kaum Rechtfertigungen unzumutbare Messungen durchzuführen
Unverfälschbarkeit: Physiologische Messungen sind weniger empfindlich für normative/ und oder willentliche Verzerrungen
Nützlichkeit: die Messungen werden gemacht, um dem Menschen einen praxisnahen Nutzen zu bieten
Beschriften Sie die Anatomie des Herzens
rechtes Atrium →tricuspidalklappe →rechtes Ventrikel→ Pulmonalklappe→ Lungen→ linkes Atrium→ Bicuspidalklappe→ linkes Ventrikel→Aortenklappe→Aortenbogen→ großer Blutkreislauf
Auflösung EMG
+Anwendung:
Zeitlich: sehr gut
Räumlich: schlecht wegen Cross-Talk
Anwendung: Emotionalität (Facial EMG) Physiologische Beanspruchung und Ermüdungsanalyse der Muskulatur
Mental Effort (Facial Jaw Elevator EMG)
Auflösung EDA
+Anwendung
Zeitlich: Gut
Räumlich: Begrenzt durch Elektroden, auch nicht wirklich definiert
SCL: Aktivierung (Alertness), Emotionale Vorbereitung, Aufregung, mentale Arbeit
SCR: Orientierungsreaktion (Aufmerksamkeit)
nsSCR: zwischen Aktivierung (Alertness) und Ruhephase unterscheiden, Reaktionsgeschwindigkeit
Unterliegt bei häufiger Wiederholung einer Abschwächung
Auflösung EKG
Räumlich: Nicht definiert
Anwendung:
Reaktionszeit – Abnahme der Herzrate (Handlungsvorbereitung)
Mentale Beanspruchung – Abnahme der HRV
Allgemeine Aktivierung
Auflösung EEG
Zeitlich: Sehr hoch
Räumlich: Schlecht unter anderem wegen Volumenleitung
Anwendung: Aufmerksamkeit, mental workload
Auflösung EKP
Räumlich: Schlecht unter anderem wegen Volumenleitung, wie EEG
Anwendung: Reaktion auf einen Stimulus
Auflösung fmRT
+Anwendung?
Zeitlich: Schlecht (2-5 Sekunden nach Stimulus Onset)
Räumlich: Sehr hoch (mm Bereich)
Anwendung: Lokalisation eines Prozesses. Entweder Hypothese geleitet oder post-hoc nach einem Stimulus
Auflösung fNIRS
Zeitlich: relativ hoch (ms=
Räumlich: Gering (bis 3 cm Entfernung vom Gerät)
Mobilität: hoch
Kosten: Gering
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