Biopsychologische Konzepte und Methoden in der Ergonomie an der TU Berlin

• Das ereigniskorrelierte Potenzial (EKP), oder auch event-related potential (ERP) ist eine stereotypische elektrophysiologische Reaktion auf einen externen oder internen Stimulus.
• ERPs weisen eine kleinere Amplitude auf als das spontane EEG,
• Es müssen daher aus dem spontanen EEG gemittelt werden.

Elektrodermale Aktivität ist ein sensitives und leicht zu erhebendes Maß für die Messung von Zustandsänderungen sympathischer Aktivierung in Verbindung mit

• Emotionen
• Kognition
• und Aufmerksamkeit

- Frequenzverschiebung in den niederfrequenten Bereich sind auf Ausfall schnellen Motor Units (phasisch Type II) bei Ermüdung zurückzuführen.

• Bei Medianfrequenz (die Frequenz, die das EMG-Leistungsspektrum in zwei gleiche Flächen teilt) kann als Indikator für muskuläre Ermüdung verwendet werden.
• Es werden Trends (lineare Regression) der Veränderung der Medianfrequenz im jeweiligen Arbeitsabschnitt dargestellt. 
  1. Positiver Wert: Frequenzzunahme, die bei gleichzeitigem Anstieg der Amplitude als Zeichen höherer Kraftanstrengung zu bewerten ist.
  2. Negativer Wert: Ermüdung, wenn die RMS gleichzeitig ansteigt

Augenbewegung kann ein Artefakt sein, da es das EEG-Signal verzerrt.

Augensystem weist mehrere Spannungsgeneratoren auf mit dem Corneo-Retinalen Potenzial als stärkster Generator.

Lidschläge führen zu zu hoch-amplitudigen Ausschlägen vorwiegend an frontalen Elektroden.

• Schließen des Augenlids erhöht die Leitfähigkeit zwischen Elektroden und Augendipol.

EKPs oder ERPs werden nach Latenz (Auftretenszeit) und Polarität (positiv/negativ) benannt (z.B. P300)

>Phasisch (<5-15 Sek) kurze/schnelle Veränderungen

Herzrate Phasisch: 

• kurzzeitige Schwankungen, meist in Abhängigkeit von Reizen (evozierte Aktivität), schwer nachweisbar (vor Allem wegen Sinusarrhythmie), lange Baseline nötig um Sinusarr. abzuziehen

>Tonisch (>15 sek)-> Lang anhaltende Veränderungen

Herzrate tonisch: 

• R-Zacken sollen klar identifizierbar sein; am besten über geeignete Algorithmen auszuwerten.

• Herzrate: 
  • (HR, Anzahl der Herzschläge pro Zeiteinheit) ist das am häufigsten verwendete Maß 
  • Gemessen an der Anzahl der R-Zacken pro Zeiteinheit
• Herzperiode: 
  • (HP) ist der zeitliche Abstand zwischen zwei sukzessiven R-Zacken
  • HR= 1/HP*K
    • K ist Skalierungskonstante; z.B. auf eine Minute bezogen (60.000 ms ). Wenn also die Zeit zwischen 2 R Zacken 1.000 ms beträgt: HR = 1/1.000 * 60.000 = 60 BPM

• Phasische Alpha-Aktivität
• Alpha-Suppression bei Reizverarbeitung (phasische Alpha-Desynchronisation) zeigt eine weite Verteilung über den gesamten Schädel.
• Weist einen Zusammenhang mit generellen Aufgabenanforderungen und Aufmerksamkeit auf.

Bildet Spannungsveränderungen ab, die zum größten Teil innerhalb der Großhirnrinde generiert werden. EEG-Signal ist die Summe der elektrischen Aktivität großer Kolumnen kortikaler Neuronen. 

• Sehr kleiner Wertebereich von 1 bis 200 müV (millionstel Volt)
• Mit hoher zeitlicher Auflösung.

Das EEG misst Feld-Potenziale, die das Resultat postsynaptischer Aktivitäten darstellen.

1. Gleichrichtung 

2. Glättung

3. Integration

EDA-Messung ist abhängig von vielen Einflüssen, wie z.B. Umgebungstemperatur, relative Luftfeuchtigkeit, Kontrolle der Handbewegung (wegen möglicher Bewegungsartefakte)