Die Elektroenzephalografie (EEG) bezeichnet die Aufzeichnung von Hirnströmen des menschlichen Gehirns. Hierdurch lassen sich Aussagen über die elektrische Aktivität und Funktionsweise des Gehirns ableiten – analog zum EKG für das Herz. Seit vielen Jahren wird die EEG-Methode nicht nur erfolgreich in der Medizin zu diagnostischen Zwecken eingesetzt (z. B. Neurologie), sondern auch zu Forschungszwecken in verschiedenen Disziplinen (u. a. Neurowissenschaften und Psychologie).
Dank technischer Fortschritte ist das EEG inzwischen ein wichtiger Bestandteil moderner Mensch-Maschine-Schnittstellen. Hierbei wird versucht, dass Menschen auf Basis von in Echtzeit erfassten EEG-Daten mit einer Maschine kommunizieren können, um sie beispielsweise zu steuern. Von derartigen Schnittstellen profitieren insbesondere Menschen, die von Geburt an, durch einen Unfall oder eine Erkrankung selbstständig nicht mehr in der Lage sind, zu kommunizieren oder sich fortzubewegen.
MEDIABLIX entwickelt und evaluiert derzeit eine Gehirn-Computer-Schnittstelle (Brain-Computer Interface/BCI) im Rahmen des M³S-Forschungsprojekt. Um für diese innovative Schnittstelle die relevanten EEG-Daten zu erfassen, verwenden wir die Enobio 20 Channels EEG-Messkappe von Neuroeletrics (siehe Abbildung 1).
Nachdem die rohen EEG-Daten mit Hilfe der Enobio Messkappe aufgezeichnet wurden, werden diese in Echtzeit weiterverarbeitet, um spezifische EEG-Muster zu extrahieren, die schließlich von einer Maschine bzw. einem Computer interpretiert werden können. Ein sehr wichtiges EEG-Signal ist in diesem Zusammenhang das durch visuelle Reize ausgelöste elektrische Hirnpotential (Steady-State Visually-Evoked Potentials/SSVEP). Diese EEG-Signale treten immer nur dann auf, wenn das menschliche Auge bestimmte visuelle Reize in einer bestimmten Frequenz wahrgenommen hat.
Abbildung 2 verdeutlicht, wie unterschiedliche SSVEP-Signale, die mit einem EEG-Gerät detektiert wurden, dazu genutzt werden, um eine visuelle Tastatur auf einem speziellem Monitor zu bedienen. Der Nutzer eines solchen Systems ist nur mit Hilfe seiner eigenen Gehirnströme in der Lage, Buchstaben auf der visuellen Tastatur anzutippen und damit einen Text zu verfassen. Jede Buchstabentaste leuchtet dabei mit einer unterschiedlichen Frequenz, um sie von den anderen Tasten auseinanderhalten zu können.
