EEG mérés pedagógiai alkalmazási lehetőségei
Authors: Emri Zsuzsa , Antal Károly , Csordás Georgina , Kvaszingerné Prantner Csilla , Kissné Zsámboki Réka 
Published: September 2021

A hordozható, könnyen használható elektroencefalográfok (EEG) segítségével a kognitív folyamatokat úgy vizsgálhatjuk, hogy a természetes viselkedést alig befolyásoljuk. A hajas fejbőrön mért idegi aktivitás mikrovoltos nagyságrendű, emiatt az izomaktivitásból, szemmozgásból származó műtermékektől meg kell tisztítani. Ezeknek a műtermékeknek a tökéletes eltávolítására még nincs megfelelő megoldás, emiatt az EEG-t főleg olyan feladatokhoz érdemes használni, amelyek nem járnak sok izomaktivitással. E kötöttség ellenére a pedagógia számos területén sikeresen alkalmazták már az EEG-t. A különböző feladatok alatt mért agyi aktivitásokból a feladatok alatti figyelemre, kognitív terhelésre és a feladatmegoldási stratégiákra tudtak következtetni. Sajátos nevelési igényű gyerekeknél neurofeedback módszerrel segítik az önreguláció és a megfelelő viselkedés kialakítását. Különböző személyek agyi aktivitásának szinkronizációja pedig a szociális közelséggel és az információ átadás sikerével van kapcsolatban. Ezek az alkalmazások az EEG spektrális jellemzőinek követésén alapulnak. Fourier transzformációval az EEG jelet különböző frekvenciájú összetevőire bontják, és meghatározzák az egyes frekvenciák arányát a teljes aktivitásban. A humán hajas fejbőrről az α tartomány nagy biztonsággal regisztrálható. Habár ezt a hullámot az inaktivitással hozzák kapcsolatba leginkább, az irányított figyelem kialakításában is kulcsfontosságú szerepe van, a feladat szempontjából zavaró információt α aktivitás segítségével nyomjuk el. Kísérleteimben a különböző feladatok alatt az egyes elektródákkal regisztrált α aktivitás mértéke karakterisztikus mintázatot mutatott. Az α aktivitás legmagasabb occipitálisan volt relaxáció alatt, a kognitív terheléssel pedig csökkent, főleg frontálisan. Ez az aktivitási mintázat nem mindenkire volt jellemző, néhány résztvevőnél a relaxáció alatti α aktivitás növekedés még occipitálisan sem volt regisztrálható. Emiatt az EEG adatok interpretációjához az egyéni jellegzetességek felderítése elengedhetetlen. Az eddigi eredmények alapján az EEG pedagógiai alkalmazása ígéretesnek tűnik, érdemes alkalmazási spektrumát bővíteni a pedagógiai kutatási programokban. ----- Portable, inexpensive, and easy-to-use electroencephalography (EEG) devices allow the examination of cognitive processes without a dramatic interference with normal ongoing behaviors. The scalp EEG signal amplitude is in the microvolts range and it is easily contaminated with different artifacts, such as ocular or muscle activities. Artifact removal has not been resolved satisfactory, therefore the use of EEG devices is limited to activities requiring minimal muscle activity. Despite this limitation several areas of pedagogy have already benefited from EEG measurements. Brain activities during different tasks provided information about engagement, mental workload, and cognitive strategies. Training in neurofeedback helped children with Special Educational Needs to maintain self-regulation and controll skills. Brain-to-brain synchrony measurements predicted the efficiency of information transfer, and showed social connectedness. These applications use the spectral analysis of the EEG signal. Fourier analysis decomposes the EEG into different sine waves and estimates the spectral power (which is proportional to the number of active neurons) at each frequency. From the human scalp α wave can be recorded the most reliably. Although this activity is mainly associated with iddleness, it is also important to maintain focus by blocking unwanted sensory processes. In our experiments α power showed characteristic differences among tasks. It was the highest occipitally during relaxation and it decreased especially frontally with cognitive engagement. Tasks requiring similar mental activity showed similar α power distribution. Individuals might showed EEG activity with distinct characteristics, forexample some participants did not have increased α power during relaxation. Therefore the reliable interpretation of EEG requires the consideration of individual differences as well. In conclusion, application of EEG in pedagogy is promising, and it is worth considering its incorporation into educational research programs.