EEG

Elektroenzephalografie

Die Elektroenzephalografie (kurz EEG) ist eine Methode der medizinischen Diagnostik und der neurologischen Forschung zur Messung der summierten elektrischen Aktivität des Gehirns durch Aufzeichnung der Spannungsschwankungen an der Kopfoberfläche.

Mit dem Arduino lässt sich ein solches EEG leicht umsetzen. Man benötigt lediglich einen eigentlich für Spiele gedachten Sensor namens Mindflex. Mit diesem Sensor, welchen man am Kopf trägt, soll man angeblich einen Ball durch einen Parcour mit seinen Gedanken steuern können. Der relevante Chip zur Erfassung der Gehirnwellen stammt von Neurosky.

Als EEG in Verwendung wird die Aktivität in mehreren Gehirnwellenbereichen (Frequenzbereichen) erfasst und kann graphisch etwa in Form eines Diagramms dargestellt werden. Aufgezeichnet werden folgende Bereiche: Attention, Meditation, Delta, Theta, Low Alpha, High Alpha, Low Beta, High Beta, Low Gamma und High Gamma. Ich verwende in meinem Arduinoprogramm im Moment lediglich „Meditation“ und steuere mit den Werten eine LED-Reihe an.

Zur Verbindung mit dem Arduino: Hier müssen lediglich der T-Pin auf der Mindflex-Platine (= TX pin) mit dem RX-Pin am Arduino und GND des Arduinos mit GND der Mindflex-Platine verbunden werden.

Zur Ausführung des Arduino-Programms benötigt man noch eine Brain-library, welche hier erhältlich ist: https://github.com/kitschpatrol/Brain

Unter „examples“ findet man dort auch gleich einen Arduino-sketch mit der Bezeichnung: BrainSerialTest, den man u.a. für den Brain-grapher (siehe weiter unten) benötigt.

Ob nun dieses System wirklich echte Gehirnströme aufzunehmen imstande ist oder nicht muss jeder für sich entscheiden bzw. testen. Eine lustige Spielerei ist es aber mit Sicherheit…

 


Arduino-Code 1: 9 LEDs und Anzeige von „meditation“


Ich habe noch eine leicht abgeänderte Variante mit Schalter und nur 6 LEDs angefertigt. Damit kann zwischen der LED-Anzeige „meditation“ und „attention“ gewechselt werden.

Arduino-Code 2: 6 LEDs und Schalter


Möchte man sich die Signale mit dem Brain-grapher ansehen, benötigt man ein Processing-Programm, welches hier zur Verfügung gestellt wird: https://github.com/kitschpatrol/BrainGrapher

Zitat: „This is a simple Processing application for graphing changes in brain waves over time. It’s designed to read data from a hacked MindFlex EEG headset connected via USB.

It’s mostly a proof of concept, demonstrating how to parse serial packets from the Arduino Brain Library, monitor signal strength, etc.

BrainGrapher.pde is the main project file. Open this in the Processing PDE to work with the project.

Attention: You may need to modfiy the index value in the line serial = new Serial(this, Serial.list()[0], 9600); inside the app’s setup() function file depending on which serial / USB port your Arduino is connected to. (Try Serial.list()[1], Serial.list()[2], Serial.list()[3], etc.)“.

Auf dem Arduino muss dann folgender Code ablaufen: