Két-csatornás EEG-jel regisztrálása emberen Biopac Pro mérőrendszer segítségével

A mérés előkészítése

A mérés során két mérési csatornán, két különböző helyzetű elektródapáron (parieto-okcipitális és frotopoláris-frontopoláris) regisztrálunk egyidejűleg. A parieto-okcipitális elvezetéshez helyezzünk két regisztráló elektródát a hajas fejbőrre az előző fejezetben ismertetett módon (13.4.A ábra). A földelő elektródát a jobb fülcimpára ragasszuk fel! (Ügyeljünk rá, hogy az elektródák megfelelő kontaktusban legyenek a bőrrel, megfelelő mennyiségű elektródpasztát tartalmazzanak!) Csatlakoztassuk az elektródákhoz az elvezetéseket (SS2L kábel) az alábbi színkódnak megfelelően: parietális elektróda – piros, okcipitális elektróda – fehér, földelő elektróda – fekete.

A frotopoláris-frontopoláris elvezetéshez helyezzünk 2 elektródát a homlok megfelelő pontjaira. A földelő elektróda a bal fülcimpára kerüljön! Csatlakoztassuk az elektródákhoz az második SS2L kábelt az alábbi színkódnak megfelelően: a jobb frontopoláris elektróda - piros, a bal frontopoláris elektróda – fehér, bal földelő elektróda –fekete. Az elektródákat és az elvezetéseket rögzítsük gumisapkával vagy pólyával! Ellenőrizzük, hogy az MP30/35/36 erősítőegység ki van-e kapcsolva; ha nincs, kapcsoljuk ki. Csatlakoztassuk az EEG elektródák elvezetését az erősítőegységhez; az egyes (CH1) csatornához a parieto-okcipitális elvezetést, a kettes csatornához (CH2) a frotopoláris-frontopoláris elvezetést csatlakoztassuk!

A mérések során a vizsgált személy feküdjön vízszintesen. Helyezkedjen el kényelmesen, mivel a felvételek során mozdulatlanul kell maradnia.

A Biopac StudentLab Pro szoftver használata

1. Kapcsoljuk be az MP30/35/36 erősítőt és indítsuk el aBioPac StudentLab Pro 3.7programot! AFile/Open paranccsal nyissuk meg azEEG2ch.gtlfile-t!

2. A mérőprogram indításához a Start, megállításához a Stop gombot kell megnyomni (a Start/Stop gomb a megjelenítő ablak alatti gördülősáv mellett, jobb oldalon található, piros karika az 13.6 ábrán).

3. A mérés folytatását, azaz a Start újabb megnyomását a megjelenítő ablak feletti kék rombusz jelzi – az egyes mérési szegmensek nevét a mérőablak feletti területre a billentyűzettel be lehet írni. Ha a folyamatos mérés alatt markert kívánunk alkalmazni, ezt az F9 gomb lenyomásával tehetjük meg (ezt a program zöld háromszöggel jelzi). A mérést tetszőleges ideig lehet folytatni.

Az agyműködést kísérő bioelektromos jelek (EEG) tanulmányozása

13.6. ábra. START/STOP gomb helyzete a mérőprogramban.

Mérési feladatok

A mérés során az alfa-ritmus változásait vizsgáljuk különböző állapotokban:

• relaxáltállapotban,becsukottszem mellett

• fejszámolásalatt,becsukottszem mellett

• hiperventillációhatására,becsukottszem mellett

• relaxáltállapotban,nyitottszem mellett

1. Indítsuk el a regisztrálást aStartgombbal! Vegyünk fel egy 15-20 másodperces alapszakaszt becsukott szem mellett, relaxált állapotban!Stopgomb megnyomásával szakítsuk meg a regisztrálást!

2. A vizsgáló készítsen számolási feladatot, melyet majd közöl a vizsgált személlyel a felvétel során! A feladat nem legyen túl nehéz, de túl könnyű sem; pl. szerepeljen benne törtszámmal való számolás!

3. Startgomb megnyomásával indítsuk újra a regisztrálást! Közöljük a csukott szemmel fekvő vizsgált személlyel a matematikai feladatot, melyet az oldjon meg fejben, de ne mondja ki az eredményt!

4. 20-30 másodperc múlva állítsuk meg a felvételt (Stop)! Beszéljük meg a számítás eredményét!

5. A vizsgált személy fél percen át hiperventilláljon csukott szemmel! Közvetlenül a hiperventilláció után indítsuk újra a regisztrálást (Start)! A vizsgált személy csukott szemmel, nyugodtan feküdjön!

6. 10 másodperc múlva állítsuk meg a regisztrálást (Stop)!

7. A vizsgált személy nyissa ki a szemét, és 2-3 percen át feküdjön mozdulatlanul, relaxált állapotban!

8. Startgomb megnyomásával, indítsuk el újra a felvételt, majd 15 másodperc után nyomjuk meg aStopgombot!

9. A mérés végén a file-t aFile/Save as...utasítással, tetszőleges file névvel kell elmenteni! A file kiterjesztése .acqlesz.

A mérés kiértékelése: FFT (Fast Fourier Transformation) elemzés (csak az egyetemi-gyakorlói gépeken lehetséges!)

Figyelem! A BSL Pro 3.7 kiértékelő program csak a gyakorlói gépeken elérhető, ezért az FFT számítást mindenképpen a gyakorlat alatt kell elvégezni. Az FFT görbék további elemzését már otthon, a letölthető kiértékelő programmal is lehet folytatni.

1. Ha még nincs nyitva, indítsuk el aBioPac StudentLab Pro 3.7programot (BSL Pro 3.7ikon)! Ha a mérési file nincs nyitva, nyissuk meg az elmentett file-t aFile/Openparanccsal!

2. A kijelölő eszközzel (I-beam Selection Tool) jelöljük ki az adott mérési feladatnak megfelelő jellemző mérési szakaszt! A kijelöléshez olyan szakaszokat válasszunk, amelyeken műtermék (pl. az alapvonal nagyfokú ingadozása) nincs, az egyes jellegzetes hullámformák (pl. alfa és béta aktivitás) pedig jól felismerhetőek. A kiértékelendő szakaszok kijelölésénél törekedjünk arra, hogy az 1. szegmensnél (kontroll) olyan szakaszt

Az agyműködést kísérő bioelektromos jelek (EEG) tanulmányozása

jelöljünk ki, ahol a regisztrált EEG görbén (1. csatorna) is sok alfa hullámot látunk. A 2. szegmensnél (fejszámolás) azt a szakaszt jelöljük ki, amely közvetlenül a számolási feladat elhangzása után került rögzítésre (amikor a kísérleti személy feltehetően a „legerősebben” gondolkodik a megoldáson). A kijelölés során általában 5 – 10 másodperc hosszúságú szakaszokat célszerű kiválasztani.

3. Válasszuk ki a kiértékelendő csatornát!

1: CH1 (parieto-okcipitális elvezetés) 2: CH2 (frontopoláris elvezetés)

Ahhoz, hogy a kiválasztott szakaszon az egyes hullámformák előfordulását azonosítani tudjuk ún. fast Fourier transzformációt (FFT) végzünk (lásd elméleti áttekintés). A kiválasztott csatornán az FFT elemzés aTransform/FFT paranccsal indítható. A felugró FFT menüben dB helyett „linear”-t állítsunk be, a többi felajánlott beállítást hagyjuk változatlanul.

1. A megjelenített FFT görbén az x tengely léptékét állítsuk át: a jobb gombbal kattintsunk az x tengely feliratára, majd a felugró „Horizontal Scale” ablakban a skálát (Scale) állítsuk10 Hz/div-re. Az adott csatorna FFT görbéjét (13.7. ábra) aFile/Save as...utasítással mentsük el (.acqfile). Az így elmentett file-ok az otthoni kiértékelő programmal már beolvashatóak.

2. Zárjuk be a megjelenített FFT görbét, válasszuk ki a másik csatornát, majd a fentiek alapján azon is végezzük el az FFT elemzést!

13.7. ábra. A kapott FFT görbe és az eredeti, „nyers” EEG adat képe

A mérés kiértékelése: Az eredeti (nyers) EEG görbe és az elmentett FFT görbék elemzése (otthon is elvégezhető)

1. indítsuk el aBioPac StudentLab Lessons 3.7programot! Az elmentett “acq” kiterjesztésű file-ok a BSL 3.7 lessons “Review save data” részével nyithatóak meg.

2. Az eredeti EEG görbékből nagyítsuk fel az elemzett szakaszokat, és csatoljuk a jegyzőkönyvhöz! Amennyiben műtermékeket is találunk, nagyítsuk ki ezeket és magyarázattal ellátva ezeket is csatoljuk a jegyzőkönyvhöz!

Az elemzett FFT görbéket se felejtsük el csatolni!

3. Az elmentett FFT görbék elemzését az alábbi módon végezzük el:

4. Az FFT számítást tartalmazó ablak mérőablakaiban állítsuk be a következő kiszámolandó paramétereket:

1. csatorna (CH1) – „X axis F” - aktuális frekvencia (amin a I-beam kurzor éppen áll) 1. csatorna (CH1) – „F@max” - domináns frekvencia (Hz), a kijelölt szakasz maximumhelye 1. csatorna (CH1) – „integral” a kijelölt szakasz integrált teljesítménye

Az agyműködést kísérő bioelektromos jelek (EEG) tanulmányozása

• Állapítsuk meg, hogy az egyes mérési szegmensek kijelölt szakaszaiban mi volt a domináns frekvencia, illetve mekkora volt az alfa és a béta aktivitás integrált teljesítménye!

• Ismételjük meg az elemzést a második csatornán (CH2) is!

• Az adatokat a mérési feladatoknak megfelelően, táblázatos formában foglaljuk össze, majd értelmezzük a változásokat!