Bahnbrechende Entwicklung – komfortables Headset führt zur Beurteilung des mentalen Zustands Elektroenzephalogramm durch
Die Aufzeichnung des psychischen Zustands von Personen, die Flugzeuge oder Fahrzeuge führen, ist von zentraler Bedeutung für die Vorhersage ihrer Stressbedingungen und Bedürfnisse, für die Verbesserung von Schulungsprozessen oder die Vermeidung von Gefahrensituationen. Möglich wurde dies durch die Verarbeitung von Gehirninformationen mithilfe spezieller Verfahren wie der Elektroenzephalographie (EEG). Technische Einschränkungen in Bezug auf die Signalqualität und unbequeme Headsets haben den EEG-Einsatz jedoch behindert. Zudem ist die Signalverarbeitung zeitaufwendig und erfordert Fachpersonal für die Messungen.
Ein einfach zu bedienendes EEG-basiertes System
Das EU-finanzierte Projekt Mindtooth zielte darauf ab, diese Mängel zu beheben, indem es einen einfachen und unmittelbaren Ansatz zur Messung des mentalen Zustands von Beteiligten oder Einzelpersonen während ihrer Freizeitaktivitäten entwickelte. „Wir haben ein bequemes und einfach anzulegendes EEG-Headset konzipiert, das dabei helfen wird, Gehirnsignale als Indikatoren für kognitiven oder emotionalen Stress, Arbeitsbelastung und Aufmerksamkeit in Echtzeit zu verarbeiten“, erklärt Fabio Babiloni, wissenschaftlicher Leiter und Mitgründer von BrainSigns. Das Mindtooth-System umfasst ein leichtes EEG-Headset mit fünf Sensoren im vorderen und drei im parietalen Gehirnbereich. Maximaler Komfort wird durch präzises Design und 3D-gedruckte flexible Materialien erreicht. Der hintere Teil des Headsets enthält Erdungs- und Referenzsensoren. Das Headset kann aufgeladen werden und verbindet sich drahtlos über Bluetooth. Das System enthält außerdem eine Software, die die Hirnaktivität über das Headset aufzeichnet. Die Software kann neurometrische Parameter wie Arbeitsbelastung, Wachsamkeit, Stress und Kooperation berechnen, die in operativen Umgebungen wie dem Training in Luftfahrt- und Automobilsimulatoren sehr nützlich sind. Die neurometrische Berechnung ist das Ergebnis jahrelanger Forschung und wird in Echtzeit mithilfe von KI-Algorithmen durchgeführt. Neurometrische Daten können visualisiert werden, damit die nutzende Person die Möglichkeit erhält, die aufgezeichneten Informationen zu beobachten.
Ein komfortables und effektives EEG-Headset
Das Gemeinschaftsunternehmen validierte das Mindtooth-System und bestätigte die hohe Benutzungsfreundlichkeit und die gute Qualität des Kontakts der wasserbasierten EEG-Elektroden, die keine Spuren auf der Haut hinterlassen. Das System wurde an mehr als 200 Personen mit unterschiedlichen Frisuren, Kopfformen, Nationalitäten und Alter erprobt, wobei die Signalqualität sowie ein sehr hoher Tragekomfort und eine gute Passform erhalten blieben. Darüber hinaus wurde das System in realen Umgebungen validiert, und zwar im Ausbildungszentrum von Urbe Aero bei der Ausbildung von Flugzeugführenden, an der Universität von Burgos in einem Automobilsimulator und in den Einrichtungen von Brain Products für eine industrielle Anwendung für Arbeitskräfte. Das System hat seine Wirksamkeit bei der Einschätzung der neurometrischen Daten von Arbeitsbelastung, Stress, Wachsamkeit und auch der Zusammenarbeit bewiesen.
Eine bahnbrechende Entwicklung in der Neurometrie?
„Das Mindtooth-System besitzt das Potenzial, die Ausbildung zu unterstützen oder den Grad der Ermüdung bei anspruchsvollen Tätigkeiten wie dem Führen eines Flugzeugs oder eines Fahrzeugs zu messen“, betont Babiloni. Dies ist von großer Bedeutung im Automobilbereich, in dem die Wahrscheinlichkeit des Auftretens von Risiken kontinuierlich überwacht und vorhergesagt werden muss, um die Verkehrssicherheit zu gewährleisten. Das Mindtooth-System kann auch in der Luftfahrt eingesetzt werden, in der die Sicherheit von Menschen von der Arbeit, der Effizienz und der mentalen Verfassung der Flugzeugführenden abhängt. Schließlich kann es ebenso in den Bereichen Neuromarketing, Spiele, medizinische Rehabilitation sowie für die Überwachung von Erkrankten in der Telemedizin eingesetzt werden.
Schlüsselbegriffe
Mindtooth, EEG, Headset, Schulung, Ausbildung, mentaler Zustand, Stress, Neurometrie, Automobilbereich, Elektroenzephalographie, Luftfahrt, menschliche Faktoren
