ModularEEG: Erste Erfahrungen I

Diese Woche ist endlich meine Bestellung von Olimex angekommen. Leider habe ich aktuell nicht die Zeit mich intensiv damit auseinander zu setzen, da noch eine wichtige Prüfung an der Uni ansteht. Ich hatte mich dafür entscheiden, mir die fertigen Einzelteile für das ModularEEG zu bestellen (in diesem Beitrag näher beschrieben). Die Bestellung verlief ohne Probleme, […]

Was möchte ich erreichen?

Dieser Beitrag dient der Spezifikation der Anforderungen an Hard- und Software und bleuchtet die genrelle Fragestellung. Da sich meine Überlegungen dazu im Laufe der Zeit ändern können, wird dieser Beitrag laufend gepflegt. Derzeit interessieren mich folgende Fragen:

  • Lassen sich Klarträume von normalen Träumen (Trübträumen) anhand von Messwerten unterscheiden?
  • Gibt es Faktoren, die das auftauchen von Klarträumen begünstigen?

Dazu müssen einige Anforderungen an Hard- und Software erfüllt werden. Die Hardware muss Folgendes leisten:

  • Das EEG-Gerät muss über mehrere Stunden eine Aufzeichnung der Gehirnaktivität ermöglichen.
  • Das EEG-Gerät muss angenehm zu tragen sein (damit ich schlafen kann, während ich es trage).

Weiterhin gibt es Anforderung, die nicht zwingend erfüllt sein müssen, aber wünschenswert wären:

  • Die Daten der Aufzeichnung sollen kabellos auf einen Computer übertragen werden.
  • Das Gerät sollte fest genug am Kopf sitzen, sodass leichte Schlafbewegungen die Aufzeichnung nicht unterbrechen.

Anforderungen an die Software sind Folgende:

  • Die Software muss eine mehrstündige Aufzeichnung unterstützen und in der Lage sein diese Messwerte darzustellen.
  • Die Software muss Aufzeichnungsfehler entsprechend behandeln können und nicht durch diese beendet werden.

Anforderungen, die erfüllt sein sollten:

  • Die Software sollte es ermöglichen verschiedene Schlafphasen anhand der Messwerte zu identifizieren.
  • Es sollte möglich sein weitere Messwerte in die Auswertung einzubeziehen, beispielsweise den Ruhepuls.

Auswahl geeigneter Software

Nachdem ich mich in meinem letzten Beitrag mit der Auswahl geeigneter Hardware befasst habe, möchte ich heute verfügbare Software genauer unter die Lupe nehmen. Der Quickstart-Guide von Olimex empfiehlt folgende Tools: Electric Guru, BrainBay und OpenViBE. Links zu der Software finden sich auf den Seiten des openEEG-Projekts.

Electric Guru ist ein Tool zur Visualisierung von Gehirnaktivität. Lieder ist es sehr alt und wurde von den Entwicklern im Betastadium zurück gelassen. Trotzdem startet es ohne Probleme auf meinem derzeitigen System (Windows 8.1). Ein modernes Tool, das evtl. auch supportet wird, wäre trotzdem wünschenswert.

Einen ähnlicken Zweck erfüllt BrainBay. Neben der Visualiserung von Gehirnströmen bietet das Tool viele weitere Funktionalitäten. Im Vergleich zu Electric Guru ist die Software aktuell und scheint auch aktiv weiter entwickelt zu werden. Die aktuelle Version 1.9.3. ist vom 25.11.14. Ein weiterer Vorteil ist die explizite Entwicklung für das ModularEEG. Durch die Nähe zum openEEG-Projekt ist dieses Tool mein derzeitiger Favorit.

OpenViBE ist eine weitere Software zur Echtzeitaufzeichnung und Verarbeitung von elektrischen Hirnsignalen. Der Fokus liegt jedoch mehr auf der Verarbeitung der Hirnströme und deren Überführung in virtuelle Aktionen und erscheint mir etwas überdimensioniert für mein Vorhaben.

EIne weitere, vielseitige Software ist Lucid Scribe von lucidcode. Die Vielseitigkeit wird durch einen modularen Aufbau gewährleistet. Dabei können einzelne Features einzeln über Plugins nachgeladen werden. Es gibt ein Plugin, dass die Kompatibilität mit einem ModularEEG-Gerät sicherstellt. Auf dem Blog wird ausführlich die Benutzung der Software in verschiedenen Anwendungsfällen dokumentiert. Neben BrainBay erscheint mir dieses Tool am sinnvollsten. Ich denke es lohnt sich, beide einem genaueren Test zu unterziehen, sobald ich über die notwenige Hardware verfüge.

Auswahl geeigneter Hardware

In den letzten Tagen habe ich mich vermehrt mit der Auswahl geeigneter Hardware beschäftigt. Ich möchte mithilfe von Sensoren meine Gehirnaktivität während des Schlafs aufzeichnen und im Nachhinein aus- und bewerten können. Dafür stehen theoretisch eine ganze Reihe Werkzeuge zur Verfügung. Praktisch sind jedoch nur wenige geeignet, weil neben der reinen Aufzeichnungsfunktionalität Aspekte wie der Tragekomfort und die Analysierbarkeit von Relevanz sind. In einem weiteren Beitrag beschäftige ich mich mit der Auswahl geeigneter Software.

Zeo hatte mit seinem Sleep Manager ein Produkt im Angebot, das ziemlich genau meine Anforderungen erfüllte und auch bereits von vielen Leuten für ähnliche Zwecke genutzt wurde. Leider existiert das Unternehmen in dieser Form nicht mehr und die Produkte können nicht mehr offiziell gekauft werden. Es wird auch kein Support o.ä. mehr geleistet. Das Produkt ist nur noch mit einigem Bastelaufwand sinnvoll verwendtbar. Sich jetzt eins zuzulegen macht für mich wenig Sinn.

Ein neues Produkt am Markt ist der S+ Sleep Sensor von ResMed. Das Gerät misst Schlafphasen allerdings anhand von Atmung und bietet auch sonst keine Möglichkeit die Gehirnaktivität zu messen. Damit scheidet es für mich aus.

Weiterhin gibt es noch das MindWave von NeuroSky. Der Preis scheint relativ erschwinglich. Für Bluetooth-Konnektivität zahlt man allerdings extra. Komplementäre Software gibt es ebenfalls, allerdings ist da auch viel dabei, was mich erstmal nicht interessiert. Teilweise ist die Software nochmal richtig teuer. Eine Plattform für Entwickler gibt es ebenfalls. Leider ist das Design des Headsets ein Ausschlusskriterium. Ich kann mir nicht vorstellen mit diesem Ding auf dem Kopf schlafen zu können. Auf LSDBase, einem weiteren Blog der sich der Traumvermessung widmet, gibt es eine kurze Anleitung zum Umbau des Headsets, sodass es besser während des Schlafs zu tragen ist. Allerdings ist diese relativ knapp gehalten. Bei dem Preis des Headsets und im Anbetracht meiner handwerklichen Fähigkeiten scheint mir das Vorhaben jedoch etwas riskant zu sein.

Insgesamt vielversprechend erscheint mir das openEEG-Projekt. Dort werden Open-Source-Hard- und Software-Projekte, Anleitungen zum Bau eigener Geräte sowie Verlinkungen auf ähnliche Projekte gesammelt. Olimex, ein Anbieter für Elektronikteile, verkauft openEEG-kompatible Hardware. Durch die Nutzung von Open-Source-Hardware ist die Kompatibilität zu openEEG-Software gewährleistet. Zum Bau eines ModularEEG-Geräts werden folgende Teile benötigt:

Ein Quickstart-Guide auf den Seiten von Olimex erlaubt einen schnellen Einstieg. Abschließend betrachtet erscheint mir der Zusammenbau eines ModularEEG-Geräts auf dem openEGG-Standard am sinnvollsten. Alle bisher betrachteten Produkte für Enkunden schieden aus irgendeinem Grund aus. OpenEEG hingegen ermöglich eine individuelle Zusammenstellung gewünschter Funktionalität. Es mag noch weitere Produkte geben, die ich hier nicht betrachtet habe, die Chance ist aber groß, dass sie ebenso wie die hier Vorgestellten nicht ganz den Anforderungen entsprechen.

Wie ich auf das Thema kam

Über ein Seminar an der Uni wurde ich auf das Thema Quantified Self aufmerksam und war ziemlich schnell begeistert. Vor allem die große Bandbreite vermessbarer Bereiche, sich ergebende Geschäftsmodelle sowie die interdisziplinäre Hobby- und Bastlerszene faszinierten mich. Den Bereich des Schlaf-Trackings finde ich besonders interessant, mit Kennzahlen wie der Schlafeffizienz, Anzahl der REM-Schlafphasen und so weiter. Eine persönliche Anwendung der Schlafvermessung fehlte allerdings bisher, da ich im Normalfall sehr gut schlafe und keinen Grund sehe, in irgend einer Form auf mein Schlafverhalten einzuwirken. Nachdem ich von Geräten las, die eine Aufzeichnung der Gehirnaktivität ermöglichen, sozusagen ein EEG für zuhause, kam ich schnell auf die Idee, das Klarträumen, womit ich mich ebenfalls von Zeit zu Zeit beschäftige, mit Quantified Self zu verbinden.

Über das Phänomen des Klarträumens – oder lucid dreamings – bin ich das erste Mal ca. 2006 gestolpert. Nach kurzer Beschäftigung mit dem Thema habe ich selbst Erfahrungen mit dem klarträumen gemacht. Ich habe mir angewöhnt unregelmäßig ein Traumtagebuch zu führen. Trotzdem habe ich nach einiger Zeit wieder das Interesse an dem Thema verloren. Seitdem erlebte ich auch kaum mehr Klarträume. Komplett losgelassen hat mich das Thema allerdings nie.

Beim Lesen über Gadgets zur Vermessung der Gehirnaktivität stellte ich mir die Frage, ob beim Klarträumen eine nachweisbare Änderung in der Gehirnaktivität gemessen werden könnte. Die Hardware, solche Messung selbst durchzuführen ist inzwischen relativ einfach aufzutreiben und einzusetzen.

Bei einer kurzen Recherche bin ich auf lucidcode gestoßen, ein Blog der sich der Erforschung von Klarträumen unter zuhilfenahme der Methoden von Quantified Self verschrieben hat. Auf dem Blog finden sich unterstützende Software, sowie Bauanleitungen für geeignete Hardware und stellt damit eine reichaltige Quelle für mich und andere Interessierte dar.