FORSCHUNGSMETHODEN

Folgende Arten von Messfühlern sind zu unterscheiden:
Elektroden: Zur Ableitung bioelektrischer Signale
Bipolare Ableitung: Relevante Spannungsänderung wird mit zwei
Elektroden erfasst, wobei beide Elektroden über der die Spannung
erzeugenden Struktur angebracht werden (z.B. EMG).
Unipolare Ableitung: Spannungsdifferenz zwischen der interessierenden
Struktur und einer „neutralen“ Referenzelektrode (z.B. EEG, EKG).
Subdermalelektroden: Unter der Hautoberfläche (v.a. bei Tierversuchen,
für Psychologen verboten, da diese nur nicht-invasiv arbeiten dürfen)
Oberflächenelektroden: Auf der Hautoberfläche angebrachte Elektroden
Wandler: Zur Ableitung nicht-elektrischer Biosignale und deren Umwandlung
in elektrische Signale
Mechanische, chemische und andere nichtelektrische Biosignale werden
durch Wandler in bioelektrische Signale umgewandelt (die Atmung z.B.
mit einem Atemgürtel, die Temperatur mittels Thermofühler usw.).
Analog-Wandler: analoges Signal = wert- und zeitkontinuierliche
Zuordnung einer physikalischen Messgröße zu einer anderen (z.B. Zeit,
Kraft oder Weg)
Digital-Wandler: Digitale Signale = wert- und zeitdiskrete Zahlenfolgen
Störgrößen: Die Messung kann durch sog. Artefekate beeinflusst werden, d.h.
durch aufgefangene Signale, die anderen Ursprungs sind als das zu messende
Biosignal. Dabei ist zu unterscheiden zwischen Artefakten physiologischer Herkunft,
Bewegungsartefakten und Artefakten durch externe elektrische Einstreuung:
Artefakte physiologischer Herkunft
Potentialschwankungen und Signalstörungen durch parallel ablaufende
physiologische Prozesse
Lösung: bessere Elektroden / elektronische Komponenten
Bewegungsartefakte
Lösung: optimale Platzierung der Elektroden
Artefakte durch externe elektrische Einstreuung
Lösung: Bessere elektronische Komponenten (Verwendung von
abgeschirmten Leitungen, Masseelektroden usw.); Abschirmung des
Raumes bzw. des Probanden; Filterung und Verstärkung
Filterung: Durch elektronische Filter wird das aufgenommene Signal vor der
weiteren Verarbeitung aufbereitet; Störsignale werden weitestgehend herausgefiltert.
Tiefpassfilter: Begrenzen den Frequenzbereich nach oben
Dämpfung hoher Frequenzen: tiefe (unterhalb der jew. Grenzfrequenz
gelegene) Frequenzen kommen zu 100 % durch, während hohe
Frequenzen den Filter nur zu einem geringeren Prozentsatz passieren.
Tiefpassfilter werden am häufigsten verwendet (z.B. zur Unterdrückung
von Rauschen, u.a. des 50Hz-Netzgebrumms)
Hochpassfilter: Begrenzen den Frequenzbereich nach unten
Dämpfung niedriger Frequenzen: s.o.
Grenzfrequenz: Frequenz, bei der das Signal auf 70,7% der ursprünglichen
Amplitude reduziert wird. Je weiter die herauszufilternde Frequenz jenseits
dieses Grenzwerts liegt, desto stärker die Filterung.
Problem: Signale, die jenseits der Grenzfrequenz liegen, werden nicht
vollständig herausgefiltert, sondern lediglich gehemmt.
Bandpass-Filter: Passage ausgewählter Frequenzbänder
Bandsperr-Filter: Selektives Herausfiltern spezifischer Frequenzbänder (z.B.
50Hz- Netzgebrumm)
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