Neuartiger Detektor für geistige Müdigkeit
Die Verschlechterung der selektiven Aufmerksamkeit ist ein Zeichen von geistiger Müdigkeit, die die Wirksamkeit der Erholung reduziert. EEG-Aktivität hilft bei der Identifizierung von Unterschieden in der Verarbeitung von beaufsichtigten und unbeaufsichtigten Informationen, zeigt aber Problemen wie ein niedriges Signal-Rausch-Verhältnis und Unzuverlässigkeit. Visuelle Zeichen der psychischen Ermüdung umfassen unter anderem Veränderungen in der Häufigkeit des Augenzwinkerns und beim Pupillendurchmesser. Videoüberwachung zusammen mit EEG-Aktivität könnte sich daher für die Erkennung von geistiger Erschöpfung effektiver als ausschließlich EEG-basierte Systeme erweisen. Mit der Realisierung befasst sich das EU-finanzierte Projekt "Quantification of mental fatigue by means of visual and physiological measures" (QFATIGUE). Die Forscher zeichneten gleichzeitig EEG-Signale und frontale Videos der Gesichter von Freiwilligen auf, während diese beim Gehen in einem Roboter-Gangtrainer verschiedenen Aufgaben ausführten. Sie verarbeiteten Videos und extrahierten Daten etwa zu Augenzwinkern und dem relativen Abstand zwischen Augenteil und Augenbrauen. Neben der Rausch- und Artefaktentfernung aus den EEG-Signalen wurden die spektralen Leistungswerte der verschiedenen kortikalen Regionen in Standard-Gehirnwellen-Bändern als Maß verwendet. Spektrale Leistungswerte wurden ausgewählt, da sie erhebliche Unterschiede zwischen den Aktivitäten eines wachen und eines erschöpften Gehirns zeigten. Die Kombination der beiden Modi führte zu einem multimodalen Müdigkeitsmodell, das Müdigkeit wirksam erfassen kann. Die Ergebnisse wurden durch einige Artikel sowie Präsentationen auf Konferenzen verbreitet. Die Tools von QFATIGUE sollten sich als eine wertvolle Ressource bei der Optimierung von zeitintensiven Rehabilitationsmaßnahmen und für die Anpassung an die individuellen Bedürfnisse der Patienten erweisen. Solche personalisierten Rehabilitationstherapien sollten die Patienten-Compliance erhöhen und die Ergebnisse verbessern.
Schlüsselbegriffe
Geistige Ermüdung, neuromuskuläre Rehabilitation, EEG, Videoüberwachung, selektive Aufmerksamkeit
