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EEG-Signale messen Elektroden-Helm erfasst drahtlos die Signale des Gehirns

Dipl.-Ing. (FH) Hendrik Härter

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Die Gehirnsignale messen, ohne das ein direkter Kopfkontakt erfolgt. Forscher der Technischen Universiät Braunschweig haben einen EEG-Helm entwickelt, der über kapazitive Elektroden verfügt.

Einen neuartigen, leichten EEG-Helm haben Forscher der Technischen Universität Braunschweig entwickelt, der Gehirnsignale kapazitiv misst(Technische Universität Braunschweig)
Einen neuartigen, leichten EEG-Helm haben Forscher der Technischen Universität Braunschweig entwickelt, der Gehirnsignale kapazitiv misst
(Technische Universität Braunschweig)

Zu was sich Hirnwellen einsetzen lassen, haben wir bereits in der Geschichte über eine Strickmaschine gezeigt, die per Gehirnwellen gesteuert wird. Jetzt haben Forscher an der Technischen Universität Braunschweig einen leichten Elektroden-Helm gebaut und eingesetzt, der die Diagnostik durch mobile drahtlose Übertragung der elektrischen Aktivität des Gehirns erheblich vereinfacht. Mit dem EEG-Helm können die Gehirnsignale ohne direkten elektrischen Kontakt zum Kopf gemessen werden. Ermöglicht wird dies durch die neuartigen kapazitiven Elektroden.

Kein direkter Kopfkontakt dank kapazitiver Elektroden

Es ist bereits die dritte Elektroden-Helm-Generation, die das Institut für Elektrische Messtechnik und Grundlagen der Elektrotechnik (EMG) entwickelt hat. Der neue Helm wiegt 500 g, ist mit 24 Elektroden ausgestattet, und kann individuell an verschiedene Nutzer angepasst werden. Mit 3-D-Druckern kann er schnell und in höherer Stückzahl gefertigt werden. „Der Helm ist zwar noch nicht marktreif, aber er kann bereits für Studien in Kliniken und Arztpraxen eingesetzt werden“, bestätigt Prof. Meinhard Schilling vom EMG.

Die neue Technologie zeichnet sich durch ein gutes Signal-Rauschverhältnis aus. Sie kombiniert die kapazitive Messung der Gehirnsignale mit speziellen Maßnahmen zur Unterdrückung von elektrischen Störungen aus der Umgebung. Durch den Einsatz der kapazitiven Elektroden ist kein direkter elektrischer Kontakt zum Kopf mehr erforderlich und somit kann auf die langwierige Vorbereitung mit Kontaktgel verzichtet werden, stattdessen wird der Helm aufgesetzt und das EEG kann aufgenommen werden [1].

Neue Schnittstellen zwischen Mensch und Maschine

Das Institut für Elektrische Messtechnik und Grundlagen der Elektrotechnik erforscht bereits seit einigen Jahren biochemische Sensorik und arbeitet dabei eng mit Neurologen der Charité Berlin und Informatikern der TU Berlin zusammen. Ziel ist es, eine schnelle, einfache und drahtlose Aufnahme der Gehirnsignale für die medizinische Diagnostik wie zum Beispiel bei der Schnelldiagnostik von Epilepsie oder Schlafforschung zu erreichen.

Aber auch neue Anwendungen an der Schnittstelle Mensch und Maschine, wie die Steuerung von Computerspielen und anderen Geräten sowie Einsatzmöglichkeiten in der Neuro-Ergonomie sind damit möglich. Hier könnte in Zukunft der Konzentrationszustand gemessen werden, wo Menschen blitzschnell reagieren müssen, wie zum Beispiel im Cockpit eines Flugzeugs oder am Leitstand großer Industrieanlagen.

Quellen:

[1] Extraction of SSVEP Signals of a Capacitive EEG Helmet for Human Machine Interface.Martin Oehler et. al., Proceedings of the 30th IEEE EMBS, Vancouver, 4495–4498, 2008.

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