Συγκριτική μελέτη συστημάτων ψηφιακής ηλεκτροεγκεφαλογραφίας
Creators: name: Λιάρα, Ευαγγελία Θεοχάρη
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2018
Subjects: Εκπαιδευτική Νευροεπιστήμη
Ηλεκτροεγκεφαλογράφημα
Προκλητά Δυναμικά
Educational Neuroscience
Electroencephalography
Evoked Potentials

description: Τα τελευταία χρόνια, το ενδιαφέρον των ερευνητών έχει στραφεί στον τρόπο με τον οποίο πραγματοποιούνται οι γνωστικές λειτουργίες του εγκεφάλου προκειμένου να δημιουργηθεί η γνώση. Πέραν λοιπόν, του ιατρικού κλάδου, πληθώρα επιστημόνων από διάφορα πεδία μελετά τον τρόπο με τον οποίο δρουν οι νευρώνες κατά την διάρκεια γνωστικών διεργασιών που σχετίζονται με τη μνήμη, την μάθηση και το συναίσθημα. Ως μέθοδος καταγραφής και μελέτης αυτών των νευροφυσιολογικών σημάτων, χρησιμοποιείται ευρέως από την επιστημονική κοινότητα, η ηλεκτροεγκεφαλογραφία. Μέσω, λοιπόν, του ηλεκτροεγκεφαλογραφήτος είναι εφικτό να καταγραφεί όλη η ηλεκτρική δραστηριότητα των νευρωνικών συνδέσεων με την βοήθεια ειδικών ηλεκτροδίων τα οποία τοποθετούνται σε συγκεκριμένες θέσεις στο τριχωτό της κεφαλής σύμφωνα με το Διεθνές Σύστημα τοποθέτησης ηλεκτροδίων 10-20. Ο ερευνητικός τομέας που ασχολείται με την μελέτη του τρόπου συσχέτισης των γνωστικών αυτών διεργασιών με την εκπαίδευση και κατ’ επέκταση την μάθηση, είναι η Εκπαιδευτική Νευροεπιστήμη. Ο νέος αυτός τομέας ορίζει την μάθηση ως μία διαδικασία δημιουργίας νευρωνικών συνδέσεων ως ανταπόκριση στα εξωτερικά περιβαλλοντικά ερεθίσματα. Συνεπώς, μέσα από την συνεργασία αυτών των δύο πεδίων δίνεται η δυνατότητα όχι μόνο να γίνει κατανοητός ο τρόπος με τον οποίο επιτυγχάνεται η μάθηση όταν το άτομο δεχθεί ένα ερέθισμα, αλλά και με ποιον τρόπο μπορούσε να προκαθορίσουμε αυτά τα ερεθίσματα (οπτικά, ακουστικά, απτικά) για να ενισχύσουμε την μάθηση. Αντικείμενο της παρούσας διατριβής είναι να συγκριθούν τα εγκεφαλικά σήματα τα οποία λήφθηκαν με την χρήση δύο διαφορετικών συστημάτων ηλεκτροεγκεφαλογραφίας. Στόχος είναι να διαπιστωθεί εάν είναι δυνατό να λάβουμε ποιοτικά αποτελέσματα από ένα ασύρματο σύστημα χαμηλού κόστους (Emotiv Epoc) συγκριτικά με ένα ερευνητικό σύστημα (G.tec) ιατρικής χρήσης αλλά και να αξιολογηθούν τα δύο συστήματα ως προς την άνεση χρήσης, την ευχρηστία αλλά και σε άλλους τομείς. Στην έρευνα συμμετείχαν 20 εθελόντριες ηλικίας 20-21 ετών σε μια διαδικασία κατά την οποία παρατηρούσαν ψηφιακές εικόνες. Σκοπός ήταν να ξεχωρίσουν τα χρήσιμα από τα μη χρήσιμα αντικείμενα με τα οποία θα έπρεπε να εφοδιάσουν ένα σακίδιο επιβίωσης σε περίπτωση σεισμού. Η ανάλυση των σημάτων που καταγράφηκαν έγινε με την μέθοδο των προκλητών δυναμικών. Τα αποτελέσματα της έρευνας έδειξαν, πως το G.tec υπερτερεί σε σχέση με το Emotiv ως προς την ποιότητα των σημάτων που κατέγραψε. Από την άλλη πλευρά, το Emotiv φάνηκε πιο φιλικό στον χρήστη από άποψη τοποθέτησης αλλά και εφαρμογής, ενώ ταυτόχρονα, παρέχει στον ερευνητή την δυνατότητα να επεξεργαστεί τα δεδομένα που σύλλεξε με λογισμικό της επιλογής του.
description: In recent years, the interest of researchers has turned to the way the cognitive functions of the brain are realized in order to create new knowledge. In addition, in the medical field, a variety of scientists from various fields study the way neurons act during cognitive processes related to memory, learning and emotion. As a method of recording and studying these neurophysiological signals, electroencephalography is widely used by the scientific community. By means of electroencephalography, it is therefore possible to record all the electrical activity of the neural connections by means of specific electrodes which are placed in specific positions on the scalp according to the International Positioning System electrodes 10-20. The research field that deals with the study of how these cognitive processes correlate with education and, by extension, learning is Educational Neuroscience. This new sector defines learning as a process of creating neural connections in response to external environmental stimuli. Therefore, through the collaboration of these two fields, it is possible not only to understand the way in which learning is achieved when the individual receives a stimulus, but also how to predict these stimuli (visual, acoustic, haptic) to enhance learning. The purpose of this paper is to compare the brain signals obtained using two different electroencephalography systems. The aim is to find out if it is possible to obtain qualitative results from a wireless low cost system (Emotiv Epoc) compared to a medical research system (G.tec) and also to evaluate the two systems in terms of user-friendliness, usability but also in other areas. The survey involved 20 volunteers aged 20-21 years in a process in which they observed digital images. The purpose was to distinguish useful from the unusable objects with which they would have to provide a survival bag in the event of an earthquake. The analysis of the signals recorded was done using the dynamic potentials method. The results of the survey showed that G.tec is superior to Emotiv in terms of the quality of its brands. On the other hand, Emotiv seemed more user friendly in terms of both placement and application, while providing the researcher the ability to process the data he has collected with software of his choice.
description: Σε συνεργασία με: Παιδαγωγικό Δημοτικής Εκπαίδευσης (Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων)