ניצול מדידות Electroencephalography להשוואה של יעילות עצבית משימה ספציפית: משימות אינטליגנציה מרחבית

כתב יד זה מתאר גישה למדידת פעילות עצבית של בני אדם תוך פתרון בעיות הנדסיות ממוקדות מרחבית. המתודולוגיה אלקטרואנצפלוגרם עוזרת לפרש מדידות גלי המוח בטאו במונחים של יעילות עצבית, במטרה בסופו של דבר המאפשר השוואות ביצוע משימות הן בין סוגי בעיה ובין משתתפים.

המטרה הכוללת של הליך זה היא להשוות את היעילות העצבית של משתתפים המשלימים קבוצות בעיות הדורשות יכולת מרחבית. שיטה זו יכולה לענות על שאלות מפתח בתחום החינוך ההנדסי, כגון, האם סטודנטים יכולים לצבור מומחיות בתוכן ליבה בסמסטר אחד? או, כיצד מדידות נוירולוגיות מבדילות כאשר תלמידים פותרים בעיה באמצעות יכולת מרחבית, או כאשר הם פותרים בעיה הנדסית.

היתרון העיקרי של טכניקה זו הוא שהיא מספקת תובנה לגבי יעילות המוח. ואנחנו יכולים להתאים את המידע הזה לביצועי התלמידים. למרות ששיטה זו מציעה תובנה לגבי יכולת מרחבית ובעיות סטטיות, ניתן ליישם אותה גם במדידות מיומנויות אחרות וסוגי בעיות, כגון אלה הנמצאים בדינמיקה מתקדמת.

מי שידגים את ההליך שלהם יהיה בראדלי רובינסון, וחוקר לתואר ראשון במעבדה. סטיבן ווד, וחוקר לתואר ראשון בצוות שלנו יקבלו את הפרוטוקול שאנו מדגימים היום. התחל בהגדרת האלקטרואנצפלוגרפיה או אוזניות EEG בהתאם להוראות היצרן.

שמור על לפחות שתי ערכות ראש נטענות בכל עת לפחות שעה לפני כל מפגש. רכשו את הנוזל להרטבת אלקטרודות ה-EEG וחומר ניקוי שוחק להבטחת מגע טוב עם אלקטרודות הייחוס של EEG. לאחר מכן, הכניסו את הלבדים לכל מעטפת והשתמשו במזרק כדי להרוות אותם בנוזל הלח.

אפשרו לאלקטרודות הרטובות לנוח. הציבו שתי מצלמות וידאו כדי למדוד את התנהגות המשתתפים. אנו מכוונים את המצלמות ברגע שהמשתתף נמצא במקומו ומוודאים שהסרטון מוטבע בזמן.

לבסוף, הפעל את המחשב וודא שהתוכנה פועלת כדי להקליט נתוני גלי מוח. ודא שכל התוכנות והתקני איסוף הנתונים מתממשקים כראוי לאיסוף נתונים. עם ההגעה, יש ללוות את המשתתף לחדר EEG.

בקש מהמשתתף להסיר כל אלקטרוניקה מגופו. הדגימו את השימוש במזרק כדי להרוות את הצמתים והסבירו שהם ישמשו רק כדי לשמור על חותמת לבד EEG. בדוק אם יש לחות לבד, והנח את הלבד בשילובי מעטפת באוזניות EEG.

לאחר מכן, נקו את נקודות הייחוס על המשתתף עם חומר הניקוי השוחק, ונגבו את כל השאריות. הנח את אוזניות ה-EEG על המשתתף. יישר את צמתי ההתייחסות באוזניות עם נקודות הייחוס בראש המשתתפים.

אין לכופף את זרועות האוזניות בצורה נגישה, ולהשאיר רווח בין צומת הייחוס לחלק האחורי של האוזן כדי למנוע אי נוחות. לבסוף, כוונן מחדש את המצלמות ברגע שהמשתתף נמצא במקומו וודא שהסרטון מוטבע בזמן. מקדו מצלמה אחת על פני המשתתפים על מנת להקליט הבעות פנים ושמע באיכות גבוהה.

מקדו את המצלמה השנייה באזור שלפני המשתתף על מנת ללכוד תנועות ידיים, כולל פעולות כתיבת יד, כמו גם לראות איזו משימה נמצאת על מסך המחשב. התחל לרשום נתונים בתוך תוכנת רישום ה- EEG. ודא שקיימת קישוריות טובה בין התקן הרישום לאוזניות ה- EEG על-ידי בדיקה שכל הערוצים מוצגים בהתקן הרישום.

בדוק שכל הערוצים מציגים בתחילה התנהגות דומה עם תנודות משרעת נמוכות. לאחר מכן, מיד לפני תקופות המנוחה ולפני תחילת כל סוג בעיה חדש, בדוק את ה-EEG כדי להבטיח קישוריות טובה עם המשתתף על ידי חיווט מחדש והתאמת הלבדים על מנת להשיג דפוסים עקביים במכשיר הרישום. הנחו את המשתתף להישאר דומם ושקט ככל האפשר במהלך תרגילי המשימה.

הודע להם שבמהלך איסוף הנתונים כל התקשורת החזותית המתוכננת מראש תתרחש דרך צג המחשב. הפעל את תוכנת הצגת המשימות. הקצה תקופות מנוחה בתחילת איסוף הנתונים ובסופו, שישמשו להשגת נתונים בסיסיים.

הצג את סוג הבעיה המרחבית הראשון, שהוא מבחן רב ברירה או בעיית סיבוב נכון/לא נכון. לאחר מכן, הצג את סוג הבעיה המרחבית השני, או מבחן רב ברירה, או בעיית חיתוך מנטלית אמיתית/לא נכונה. לאחר מכן, הצג את סוג הבעיה ההנדסית, המתמקדת בעקרונות ספציפיים של סטטיקה הנדסית.

לאחר השלמת המשימות, הסר את אוזניות ה- EEG. בנוסף, כבה את תוכנת הצגת המשימות, את תוכנת רישום ה-EEG ואת ציוד הקלטת הווידאו. לבסוף, הודו למשתתף, וספק לו סקירה כללית של כל קשר עתידי, וכיצד תוצאות המחקר עשויות להיות זמינות עבורו בעתיד.

מכסה ה-EEG אוסף את הפעלת המוח באמצעות פוטנציאלים חשמליים שבהם יש להסיר באופן ידני חפצים מסוימים בתוך הנתונים, כמו גם אירועים מרובים, כפי שמוצג כאן. לאחר ניתוח רכיבים בלתי תלוי, התוכנה יכולה למפות את הנתונים לייצוג קרקפת של הפעלה, וכתרשים הפעלה רציף דו-ממדי, המסודר לפי Trials ו-Time. לאחר שליטה, ניתן לבצע טכניקה זו תוך 45 דקות עד שעה.

ההבנה שזה תלוי במהירות פתרון הבעיות של המשתתפים. בעת ניסיון הליך זה, חשוב לזכור לבדוק של-EG יש קישוריות טובה עם ראש המשתתפים, בדרך כלל על ידי שמירה על חותמת הלבד. אחרי הצפייה בסרטון הזה, אתם אמורים להבין היטב כיצד לאסוף נתוני EEG עבור מחקרי יעילות עצבית, על ידי הגדרת מכשיר ה-EEG ואיסוף נתונים מהמשתתפים.