Hallo zusammen Ich, Leander Hartenburg bin in Lörrach auf dem Hans-Thoma-Gymnasium und bin in dem zu meiner Schule gehörenden Naturwissenschaftlichen Zweig, dem Phaenovum(Schülerforschungsnetzwerk Dreiländereck) gerade dabei ein Projekt für den Wettbewerb Jugend Forscht zu erarbeiten. Ziel meines Projektes ist es Gehirnströme zu messen, um dadurch eine Frequenz anzeigen zu können. Ich möchte dabei speziell die Ströme des Thalamus erforschen(Gammawellen). Ziel meines Projektes sind aber noch viele andere Themen, eines dieser ist es, wie der Mensch lernt und was sich dabei in seinem zentralen Nervensystem abspielt. Ich habe nun mit Elektronen Gehirnströme gemessen, konnte diese allerdings nicht auswerten, da die Verstärkung meines Instrumentenverstärkers geringer ist, als eigentlich angegeben. So habe ich also verschiedene Möglichkeiten mit Kondensatoren und verschiedenen Widerständen ausprobiert, welche allerdings nicht die Verstärkung des Instrumentenverstärkers bewirkt haben. Danach habe ich dies auch mit einem sogenannten Mindflex-Stirnband versucht, wobei ich allerdings erkennen musste, dass dieses nur ein Mal pro Sekunde ein Signal liefert. Da ich aber eine Frequenz von 38Hz messen muss, um eine geeignete Kennlinie zu erhalten, muss ich mindestens eine Datenlieferung von einer Vierzigstel Sekunde herstellen. Nun ist es meine Frage, ab es möglich ist den Widerstand der Kopfhaut so zu reduzieren, dass ich mit den Elektroden eine Spannung von mindestens 3,3V messen kann. Ich würde mich sehr freuen, wenn sie mir eine Antwort auf die Frage zuschicken könnten. Liebe Grüße, Leander Hartenburg.
Jetzt wird sicher gleich lustig hier ;-) In der Medizin nimmt man, um den Hautwiderstand zu reduzieren, ein elektrisch leitfähiges Gel. Kriegst du im Medizinbedarf um wenig Geld. Wo sollen denn die 3,3Volt herkommen? Nervensignale sind normalerweise im Millivoltbereich. Walta
kennst Du OpenEEG? http://openeeg.sourceforge.net/doc/modeeg/modEEGamp-v1.0.png Dort hat man am Ausgang die Pegel von 0..4V. Ist halt schon mehr Aufwand, als nur ein einzelner erstärker.
projektleander schrieb: > da die Verstärkung meines > Instrumentenverstärkers geringer ist, als eigentlich angegeben. Da wirst du wohl etwas falsch gemacht haben. Zeig mal deinen Schaltplan und schreibe dazu, was du erwartest und was du bekommen hast.
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Hallo Leander, Prinzipiell kann man das sehr gut mit dem AD623 machen, denke ich. Hast du vor, die Signale mit dem Oszilloskop anzuschauen oder zu digitalisieren und weiterzuverarbeiten? Du muesstest die Verstaerkung sicher auf einen Wert in der Groessenordnung 100-1000 einstellen muessen. Ich glaube nicht, dass dabei der Hautuebergangswiderstand das groesste Problem darstellt. Ich wuerde da erstmal ausprobieren, einfach Kochsalzloesung auf die Haut aufzutragen, das sollte eine ausreichend gute Leitfaehigkeit ergeben. Eine groessere Schwierigkeit wird sein, Stoersignale aus der Messung fernzuhalten, denn auch die geringste Stoerspannung wird ja auch um 100-1000 verstaerkt. Stoerquellen sind dabei saemtliche Netzleitungen in der Umgebung (auch in der Wand) und saemtliche elektronische Geraete (Handy, Laptop, ...). In der medizinischen Diagnostik werden EEG-Untersuchungen aus diesem Grund oft in Raeumen gemacht, die speziell geschirmt sind (d.h. in einem faradayschen Kaefig). Du wirst dir einen geeigneten Raum suchen muessen, wo die vorhandenen Stoerfelder moeglichst gering sind. Ausserdem empfiehlt es sich, den Koerper des Probanden bspw. am Bein ueber eine grossflaechige Elektrode zu erden, denn bei Verstaerkungen von 1000 reicht die Gleichtaktunterdrueckung von Instrumentenverstaerkern nicht mehr unbedingt aus. Gruesse vorticon
Für die Gehirnströme vieler Leute gibt es keinen einzigen IC auf der Welt...
vorticon schrieb: > Du muesstest die Verstaerkung sicher auf einen Wert in der > Groessenordnung 100-1000 einstellen muessen. Nö. Verstärkungsfaktor 1000 ist für EEG nicht ausreichend, man bräuchte 10.000-100.000 als Faktor. Signal ist einige µV bei zu 300mV DC-Offsetspannung. Macht man entweder mehrstufig oder mit speziellen ICs wie ADS1299 von TI. projektleander schrieb: > Nun ist es meine Frage, ab es möglich ist den Widerstand der Kopfhaut so > zu reduzieren, dass ich mit den Elektroden eine Spannung von mindestens > 3,3V messen kann. BIO Note 6. Da ist der gut durchblutete Schädelknochen im Weg, der wirkt fast wie ein Kurzschluss für die Signale aus dem Hirn. Daher ist der Pegal an der Hautoberfläche nur noch im µV Bereich. Ansonsten: Elektrodengel müsste es in der Apotheke geben. Sicherheitshinweis: Mit Gelelektroden sinkt die Spannung die ein Mensch an der Hautoberfläche verträgt. Der Hinweis von "Oh Doch" war durchaus ernst gemeint - Medizingeräte müssen viel strengere Anforderungen erfüllen als beispielsweise PCs und Laptops. Da hätte ich als Dein Lehere/Betreuer echt Schiss...
Hallo Leander :-) Zunaechst mal auch ein Sicherheitshinweis auch von mir. In der Medizintechnik gelten strenge Sicherheitsrichtlininien und ein geradezu unglaublicher Papierkrieg. Daran musst du dich natuerlich nicht halten, aber einen Grundsatz solltest du beachten. Verbinde deinen Koerper nicht so direkt mit einem Netzteil. (und schon garnicht irgendeiner chinesischen Billigscheisse!) Betreibe deine Schaltungen mit Batterien. Zum Beispiel zwei der etwas aus der Mode gekommenen 4.5V Flachbatterien scheinen mir harmlos. Wie man dir schon sagte muss deine Verstaerkung deutlich hoeher sein. Auch dafuer ist eine Potentialfreiheit ueber Batterien sehr hilfreich. Ansonsten wirst du eine Menge ueber Operationsverstaerker lernen muessen. Das ist gut. :) Die Hersteller bieten dafuer in der Regel einiges an Applikationen an. Du solltest mal lesen was Analog Devices, Linear oder TI dafuer zu bieten hat. TI hat auch ein Buch zum downloaden (Opamp for everyone) das du unbedingt lesen solltest. Ansonsten sei noch erwaehnt das dein Vorhaben von 20-30Jahren schonmal populaer war. Es gab damals diverse Buecher und auch Bastelanleitungen dazu. Ein Beispiel ist das hier: https://www.amazon.de/Bio-Elektronik-Armin-Holz/dp/3440050629/ Mit etwas suchen findest du vielleicht sowas noch. Olaf
Lieber Leander, im New England Journal of Medicine gab es im letzten Jahr einen interessanten Artikel, der auch für Dich interessant sein könnte: Fully Implanted Brain-Computer-Interface in a Locked - In- Patient with ALS NEJM 2016;375:2060-66 Ich beziehe diese Zeitschrift. Wenn Du den Artikel haben möchtest, melde Dich. Hartmut Talke, Lörrach
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