Unter Verwendung Elektroenzephalographie Messungen zum Vergleich der Aufgabenspezifische Neural Gelegenheit: Spatial Intelligence-Aufgaben

Summary

Dieses Manuskript beschreibt einen Ansatz neuronale Aktivität des Menschen zu messen, während räumlich fokussierte technische Probleme zu lösen. Die Elektroenzephalographie Methodik hilft in Bezug auf die neuronale Effizienz, mit dem Ziel, letztlich ermöglicht Vergleiche der Aufgabenleistung sowohl zwischen Problemtypen und zwischen den Teilnehmern Beta Gehirnwellen-Messungen interpretieren.

Abstract

Räumliche Intelligenz wird oft zum Erfolg in der Ingenieurausbildung und Ingenieurberufen verbunden. Die Verwendung von Elektroenzephalographie ermöglicht vergleichende Berechnung des Einzelnen neuronale Effizienz, wie sie aufeinanderfolgende Aufgaben, die das räumliche Vorstellungsvermögen abzuleiten Lösungen durchführen. Neuronale Effizienz ist hier als mit weniger Beta-Aktivierung definiert, und damit weniger neuronale Ressourcen aufwenden, um eine Aufgabe im Vergleich zu anderen Gruppen oder andere Aufgaben zu erfüllen. Für Inter-Task-Vergleiche von Aufgaben mit ähnlichen Laufzeiten können diese Messungen einen Vergleich der Aufgabentyp Schwierigkeiten ermöglichen. Für den inner Teilnehmer und Inter-Teilnehmer-Vergleiche liefern diese Messungen Potenzial Einblick in die Ebene des Teilnehmers der räumlichen Fähigkeiten und unterschiedliche technische Problemlösungsaufgaben. Leistung auf den ausgewählten Aufgaben analysiert und mit Beta-Aktivitäten korreliert werden. Diese Arbeit stellt einen detaillierten Forschungsprotokoll, das neuronale Effizienz von Studenten eng studierenbei der Lösung von typischen räumlichen Fähigkeit und Statiken Probleme im Alter. Studenten abgeschlossen spezifischen Probleme des Mental-Test Cutting (MCT), Purdue Räumliche Visualisierung Test von Verdrehungen (PSVT: R) und Statiken. Während bei der Lösung dieser Probleme beschäftigt, Teilnehmer Gehirnwellen wurden gemessen mit EEG-Daten werden gesammelt in Bezug auf Alpha- und Beta-Gehirnwellen-Aktivierung und Nutzung zu ermöglichen. Die Arbeit sieht mit räumlich intensive Engineering-Aufgaben funktionale Leistung auf reinen räumlichen Aufgaben zu korrelieren, die Wege für eine erfolgreiche Leistung in der Technik und die daraus resultierenden Verbesserungen in der Ingenieurausbildung zu identifizieren, die folgen.

Introduction

Räumliche Fähigkeit ist entscheidend für Wissenschaft, Technologie, Ingenieurwesen und Mathematik (STEM) Felder und Bildung und korreliert mit Erfolg in diesen Bereichen ^1,2,3. Daher ist es wichtig , die Entwicklung , wie das räumliche Vorstellungsvermögen Auswirkungen Problemlösung ⁴ zu verstehen. Räumliche Fähigkeit wurde Interesse verknüpft ^5, Leistung ^6, Erfolg in Ingenieurwissenschaftler ⁷ und Erfolg in Engineering - Profis ^8. Allerdings gibt es nicht viel Arbeit angibt, spezifische neuronale Prozesse in Probleme typisch für viele räumliche Fähigkeit Instrumente zu lösen, noch spezifische technisc....

Protocol

Ethische Hinweis in Bezug auf Verwendung von menschlichen Teilnehmer

Die Verfahren in diese Arbeit einbezogen wurden vom Institutional Review Board (IRB) an der Utah State University für das Studium der menschlichen Probanden zugelassen. Es wird empfohlen, eine ähnliche Arbeit sollte auch von der jeweiligen IRB zugelassen werden. Teilnehmer erlaubt zu stoppen oder aus der Studie zu jeder Zeit während des Experiments zurückziehen.

1. Auswahl der Teilnehmer

1. Wählen Sie die Teilnehmer auf freiwilliger Basis von Studenten derzeit in einem Statiken Kurs eingeschrieben. Stellen Sie sicher, dass di....

Results

In diesem Abschnitt werden die vorhergehenden Schritte mit Beispiel Figuren dargestellt wie nachfolgend beschrieben. Vollständige Datenübersichten mit statistischen Tests sind nicht vorgesehen, da das Ziel dieses Papiers auf Methoden zu konzentrieren. Beispiele für potentielle PSVT: R, MCT, und Raumprobleme werden in Abbildung 1, Abbildung 2 und Abbildung 3.

Die Kappe EEG wird für jeden gegebenen Kanal Hirnaktivierung über elektrische Potentiale sammelt, die parallel angezeigt werde.......

Discussion

Das Protokoll beschreibt die Anwendung von Elektroenzephalographie für die Teilnehmer der Hirnaktivität zu messen, Probleme, die aus zwei typische räumliche Vorstellungsvermögen Instrumente arbeiten und Raumtechnik Statiken Probleme hoch. Die Methoden, die hier beschrieben werden, können letztlich in der Lage sein, um die neuronale Effizienz von hohen und niedrigen Darstellern zu arbeiten, diese Probleme beschäftigt, um zu verstehen. Es ist wichtig, alle Unterschiede in neuronalen Effizienz von Studenten der Ingenieurwi.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Emotiv EPOC Model 1.0	Emotiv	Model: Emotiv Premium	"Hochauflösendes, mehrkanaliges, tragbares EEG-System."
Emotiv Control Panel (Software)	Emotiv		Wird für die Datenerfassung verwendet.
Emotiv Testbench (Software)	Emotiv		Wird für die Datenerfassung verwendet.
Virtual Serial Port Emulator - VSPE (Software)	ETERLOGIC.COM		Wird COM10 bei der Datenerfassung verwendet. Je nach Betriebssystem als kostenloser Download verfügbar.
E-Prime 2.0 (Software)	Psychologie Software-Tools		Wird für die Datenerfassung verwendet (Präsentation von Problemen für die Teilnehmer und Sammlung von Markern für verschiedene Phasen).
EEGLab 13.4.4b (Software)	Swartz Center for Computational Neuroscience (SCCN)		Wird für die Datenanalyse verwendet. "Eine Open-Source-Umgebung für die elektrophysiologische Signalverarbeitung". Das SCCN ist ein Zentrum des Institute for Neural Computation der University of California San Diego.
MATLAB R2014b	The Mathworks, Inc.		Wird verwendet, um EEGLab
Microsoft Excel 2013	Microsoft		auszuführen Wird verwendet, um tabellarische Ergebnisse von EEGLab & MATLAB, um Tische zu erstellen
Camcorder mit eingebautem Mikrofon	Canon	CNVHFR50	Wird zum Aufzeichnen von Sessions verwendet
Spritzen-Kit (5 cc Spritze & 16 G stumpfe Nadeln x 2)	Electro-Cap Intnl. Inc.	E7	Um die Filze der EEG-Kappe feucht zu halten.
Nuprep EEG Skin Prep Gel	Weaver and Company	10-30	Zur Reinigung des Mastoidprozesses.
Desinfektionsmittel	Purell	S-12808	Zur Desinfektion der Hände