Visualisierung des Prinzips der Mittlung zur Analyse von EKPs

Was sind EKPs?

Vereinfacht ausgedrückt sind ereigniskorrelierte Potentiale Schwankungen der mittels EEG messbaren Hirnströme, die auf neuronale Aktivitäten zurückführbar sind. Um diese zu evozieren nehmen Proband/innen an einem psycholinguistischen oder kognitionspsychologischen Experiment teil, während gleichzeitig ihre Gehirnströme aufgezeichnet werden. Dann werden die Schwankungen an den einzelnen Elektroden analysiert.

Das EEG-Signal = EKP-Signal + Rauschen

Hierbei stellt sich jedoch ein Problem: Das Signal besteht zu einem Großteil aus Rauschen, das mit anderen Aktivitäten des Gehirns zusammenhängt, und dem EKP-Signal. Dieses EKP-Signal ist jedoch bei jedem Trial einer Kondition gleich, während das Rauschen zufällig und chaotisch ist. Mittelt man nun die EEG-Aufzeichnungen aller Trials einer Kondition, so wird der gleichförmige Anteil (EKP) verstärkt, während sich die chaotisch verteilten Anteile gegenseitig überlagern, hemmen und sogar auslöschen können.

Die Illustration

Um dies zu illustrieren habe ich eine Strichzeichnung mit einem schwarz-weißen Rauschen versehen. Dies habe ich 25-mal gemacht, um 25-mal das gleiche Signal (die Strichzeichnung) zu haben, die immer unterschiedlich verrauscht ist. Das geht relativ einfach mit Photoshop.

Hier sind die 25 Ausgangsbilder:

Diese Bilder habe ich dann in Adobe Fireworks übereinander gelegt und mit einer Deckkraft von jeweils 4% versehen. Fireworks habe ich deswegen genommen, weil man damit schönere animierte gifs erzeugen kann.

Hier die Animation mit der Mittlung (die Animation dauert einige Sekunden, da nach jeweils 0,5 Sekunden ein neues Bild hinzugefügt wird), sie startet bei Anklicken des Bildes.

Animation (Mittlung)

Animation (Mittlung)

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