Masterarbeit

Biosignal-Aufnahme und –Auswertung: die Phase-Resetting-Analyse der Bewegungskoordination bei Dual-Task-Aufgaben

Phase-Resetting-Analyse
Periodische Bewegungen (z.B. Laufen, Fußklopfen beim Musikhören, etc) stehen im Wettbewerb mit einmaligen, aber gleichzeitig auszuführenden Bewegungen (z.B. Drücken einer Handy-Taste), müssen mit diesen zeitlich koordiniert werden. Einfache Beispiele sind das Abspringen beim Weitsprung oder das Einrühren des Puddingpulvers in die kochende Milch. Klar, dass dieses Problem auch in der Mensch-Maschine-Schnittstelle deutlich wird, z.B. Joystick-Bedienung in einem stark vibrierenden Gefährt. Die Grundlagenforschung benutzt das Tapping als Messmethode: unter Tapping wird hier das periodische Tasten z.B. mit einem Fingers verstanden, das messtechnisch mit einem vertikal orientierten Positionsgeber und einem Kraftaufnehmer (auf dem der Finger immer aufsetzt) erfasst wird. Zur Analyse der Koordination muss die Testperson dann während des Tappings mit der rechten Hand einen einmaligen (diskreten) Reaktionszeit-Tap mit der linken Hand ausführen. Dargestellt wird die Interaktion durch sog. Phase-Resetting-Curves (s.o.), in denen die einzelnen periodischen Taps (Punkte im Diagramm, Zeit läuft auf der Ordinate von unten nach oben) als Funktion der Reaktionsphase im periodischen Prozess (Abszisse) dargestellt werden; bei "0" erfolgt der diskrete Tap. Schwerpunkte der Arbeit sind das automatische Ermitteln der einzelnen Bewegungen und die statistische Auswertung ihrer Auftrittszeitpunkte mit Matlab; Datensätze stehen dazu bereits zur Verfügung. Weiterhin sollen die dazugehörigen Muskelaktivierungsmuster im EMG analysiert werden.
Diese Arbeit aus der biomedizinischen Informationstechnik erlaubt neben der Durchführung typisch ingenieurmäßiger Aufgaben (Signalverarbeitung und -auswertung) auch den Einblick in die Informationsverarbeitung beim Menschen.
Voraussetzungen: Matlab-Kenntnisse, Interdisziplinäres Interesse, selbständiges Arbeiten
Schlagworte: Signalanalyse, Matlab-Programmierung, Biomed. Informationstechnik
Betreuer / Kontakt: Prof. Dr.-Ing. habil. Werner Wolf
E-Mail: werner.wolf@unibw.de
Tel. +49 (0) 89 6004 7511, Geb. 35, Raum 1374

Dr.-Ing. (Privatdozent) Gerhard Staude
E-Mail: gerhard.staude@unibw.de
Tel. +49 (0) 89 6004 7510, Geb. 35, Raum 2351