Brain4edu - przykład użycia I
Badanie naukowe - P300 wzrokowe
0. Wstęp
Prawidłowo zaplanowane badanie naukowe przewiduje:
- postawienie hipotezy badawczej,
- zaprojektowanie eksperymentu weryfikującego postawioną hipotezę,
- przygotowanie eksperymentu,
- przeprowadzenie eksperymentu,
- analizę zebranych danych,
- weryfikację hipotezy badawczej.
Instrukcja omawia każdy z punktów na przykładzie ekspermentu P300 wzrokowe.
1. Postawienie hipotezy badawczej
Mózg w reakcji na spodziewany bodziec wizualny generuje charakterystyczną odpowiedź po ~300 ms od momentu wystąpienia bodźca, tzw. wzrokowy potencjał P300
2. Zaprojektowanie eksperymentu
Celem eksperymentu jest zweryfikowanie, czy hipoteza badawcza jest prawdziwa, tzn. czy w odpowiedzi na spodziewany bodziec wzrokowy mózg wygeneruje charakterystyczny potencjał (po czasie około 300ms od momentu wystąpienia bodźca).
Założenia:
- Odpowiedź mózgu na prezentowane bodźce będzie mierzona w środowisku BCI Framework za pomocą aparatury do pomiaru EEG.
- Bodźce wzrokowe wyświetlane będą na ekranie komputera.
- Osobie badanej prezentowane będą dwa typy bodźców. Jeden to bodziec, którego osoba badana się spodziewa (target). Drugi to bodziec neutralny (nontarget). Ilustracja 1 przedstawia oba typy bodźców.
- Dla wzocnienia efektu bodziec nontarget będzie prezentowany znacznie częściaj niż bodziec typu target. Ponadto osoba badana zostanie poproszona o liczenie wystąpień bodźca target.
- Analiza zebranych danych polegać będzie na porównaniu odpowiedzi mózgu na oba typy bodźców.
- Jeżeli odpowiedź mózgu na spodziewane bodźce będzie w sposób istotny różniła się od odpowiedzi mózgu na bodźce neutralne hipoteza badawcza zostanie potwierdzona. W przeciwnym razie hipoteza zostanie odrzucona.
|
Ilustracja 1. Po lewej bodziec typu target, po prawej bodziec typu nontarget
Tak opisany eksperyment można stworzyć za pomocą biblioteki Psychopy. Na potrzeby instrukcji w zbiorze eksperymentów demonstracyjnych biblioteki Psychopy umieszczono ekspermyment EEG_P300wz. Eksperyment spełnia powyższe założenia.
3. Przygotowanie eksperymentu
- podłącz potrzebny sprzęt (wzmacniacz i elektrody)
Do przeprowadzenia eksperymentu użyto 32-kanałowego wzmacniacza oraz wodnych elektrod firmy TMSI. Schemat podłączenia elektrod do wzmacniacza przedstawiono w tabeli. Nazwy kanałów oznaczają pozycje elektrod na głowie osoby badanej. Kolory odpowiadają oznaczeniom na ilustracji 7.
| Wzmacniacz TMSI |
| nr kanału |
nazwa kanału |
nr kanału |
nazwa kanału |
nr kanału |
nazwa kanału |
| 1 |
Fz |
12 |
|
23 |
|
| 2 |
C4 |
13 |
|
24 |
|
| 3 |
Cz |
14 |
|
25 |
|
| 4 |
C3 |
15 |
|
26 |
|
| 5 |
P4 |
16 |
|
27 |
|
| 6 |
Pz |
17 |
|
28 |
|
| 7 |
P3 |
18 |
|
29 |
|
| 8 |
O2 |
19 |
|
30 |
|
| 9 |
O1 |
20 |
|
31 |
|
| 10 |
M2 |
21 |
|
32 |
|
| 11 |
M1 |
22 |
|
GND |
AFz |
- Włącz Psychopy
- Biblioteka Psychopy zawiera zbiór eksperymentów demonstracyjnych. Wybierz EEG_P300wz (ilustracja 2)
|
Ilustracja 2. Eksperyment EEG_P300wz
W eksperymencie domyślnie ustawiono dwa powtórzenia próby. Zwiększ liczbę powtórzeń do 20 (ilustracja 3)
|
Ilustracja 3. Zwiększenie liczny powtórzeń do 20
- Zapisz eksperyment klikając na opcję Save w menu górnym (ilustracja 3a), a następnie zamknij program Psychopy.
|
Ilustracja 3a. Zapisanie zmian w eksperymencie demonstracyjnym.
|
Ilustracja 4. Parametry badania - nazwy kanałów
