Panduan EEG
Bagikan:
***Pemberitahuan - Produk EMOTIV dimaksudkan untuk digunakan hanya untuk aplikasi penelitian dan penggunaan pribadi. Produk kami tidak dijual sebagai Perangkat Medis sebagaimana didefinisikan dalam arahan EU 93/42/EEC. Produk kami tidak dirancang atau dimaksudkan untuk digunakan dalam diagnosis atau pengobatan penyakit.
Definisi EEG
EEG adalah singkatan dari “elektroensefalografi” yang merupakan proses elektro-fisiologis untuk merekam aktivitas listrik otak. EEG mengukur perubahan dalam aktivitas listrik yang dihasilkan oleh otak. Perubahan voltase berasal dari arus ion di dalam dan antara beberapa sel otak yang disebut neuron.
Apa itu EEG?
Tes EEG mengevaluasi aktivitas listrik otak. Pemindaian EEG dilakukan dengan menempatkan sensor EEG — cakram logam kecil yang juga disebut elektroda EEG — di kulit kepala Anda. Elektroda tersebut menangkap dan merekam aktivitas listrik di otak Anda. Sinyal EEG yang dikumpulkan diperkuat, dijadikan digital, dan kemudian dikirim ke komputer atau perangkat seluler untuk penyimpanan dan pemrosesan data.
Menganalisis data EEG adalah cara yang sangat baik untuk mempelajari proses kognitif. Ini dapat membantu dokter menetapkan diagnosis medis, peneliti memahami proses otak yang mendasari perilaku manusia, dan individu untuk meningkatkan produktivitas dan kesejahteraan mereka.
Bagaimana EEG Bekerja?
Jutaan sel di otak Anda menghasilkan sinyal listrik yang sangat kecil yang membentuk pola non-linear yang disebut gelombang otak. Mesin EEG mengukur aktivitas listrik di korteks serebri, lapisan luar otak, selama tes EEG. Sensor EEG ditempatkan di kepala peserta, kemudian elektroda mendeteksi gelombang otak dari subjek secara non-invasif.
Sensor EEG dapat merekam hingga beberapa ribu snapshot aktivitas listrik yang dihasilkan di otak dalam satu detik. Gelombang otak yang direkam kemudian dikirim ke penguat, lalu ke komputer atau cloud untuk memproses data. Sinyal yang diperkuat, yang menyerupai garis-garis bergelombang, dapat direkam di komputer, perangkat seluler, atau di database cloud.
Perangkat lunak komputasi awan dianggap sebagai inovasi penting dalam pemrosesan data EEG, karena memungkinkan analisis real-time dari rekaman secara besar-besaran — di awal pengukuran EEG, gelombang hanya direkam di kertas grafik. Sistem EEG, dalam penelitian akademis dan komersial, biasanya menunjukkan data sebagai rangkaian waktu, atau sebagai aliran tegangan yang terus menerus.
Gelombang EEG yang direkam di kertas grafik
Gelombang EEG yang direkam secara digital
Gelombang EEG dalam perangkat lunak visualizer otak modern
Untuk memetakan aktivitas listrik otak, lebih baik mendapatkan pengukuran EEG dari sinyal melalui berbagai struktur kortikal yang terletak di seluruh permukaan otak.
Gelombang EEG dalam grafik rangkaian waktu visualizer otak modern
Jenis Gelombang Otak yang Diukur EEG
Elektroda dari perangkat EEG menangkap aktivitas listrik yang diekspresikan dalam berbagai frekuensi EEG. Menggunakan algoritma yang disebut Transformasi Fourier Cepat (FFT), sinyal EEG mentah ini dapat diidentifikasi sebagai gelombang yang berbeda dengan frekuensi yang berbeda. Frekuensi, yang mengacu pada kecepatan osilasi listrik, diukur dalam siklus per detik — satu Hertz (Hz) sama dengan satu siklus per detik. Gelombang otak dikategorikan berdasarkan frekuensi menjadi empat jenis utama: Beta, Alpha, Theta, dan Delta.
Paragraf berikut membahas beberapa fungsi yang terkait dengan empat frekuensi otak utama. Fungsi-fungsi ini telah ditemukan hanya terkait dengan frekuensi otak yang berbeda — tidak ada hubungan linier satu-ke-satu antara pita frekuensi dan fungsi otak tertentu.
Gelombang Beta (rentang frekuensi dari 14 Hz hingga sekitar 30 Hz)
Gelombang beta paling erat dikaitkan dengan keadaan sadar atau dalam keadaan terjaga, waspada, dan waspada. Gelombang beta dengan amplitudo rendah dikaitkan dengan konsentrasi aktif, atau dengan keadaan pikiran yang sibuk atau cemas. Gelombang beta juga terkait dengan keputusan motorik (penekanan gerakan dan umpan balik sensorik dari gerakan). Ketika diukur oleh perangkat EEG, sinyal ini sering disebut sebagai gelombang beta EEG.
Gelombang Alpha (rentang frekuensi dari 7 Hz hingga 13 Hz)
Gelombang alpha sering dikaitkan dengan keadaan pikiran yang rileks, tenang, dan jernih. Gelombang alpha dapat ditemukan di daerah oksipital dan posterior otak. Gelombang alpha dapat diinduksi dengan menutup mata dan bersantai, dan mereka jarang ada selama proses kognitif yang intens seperti berpikir, kalkulus mental, dan pemecahan masalah. Pada kebanyakan orang dewasa, gelombang alpha berkisar dalam frekuensi dari 9 hingga 11 Hz. Ketika diukur oleh perangkat EEG, ini sering disebut sebagai gelombang alpha EEG.
Gelombang Theta (rentang frekuensi dari 4 Hz hingga 7 Hz)
Aktivitas otak dalam rentang frekuensi antara 4 dan 7 Hz disebut sebagai aktivitas Theta. Ritme theta yang terdeteksi dalam pengukuran EEG sering ditemukan pada remaja, terutama di atas daerah temporal dan selama hiperventilasi. Pada individu yang lebih tua, aktivitas theta dengan amplitudo lebih dari sekitar 30 milivolts (mV) jarang terlihat, kecuali selama mengantuk. Ketika diukur oleh perangkat EEG, ini sering disebut sebagai gelombang theta EEG.
Gelombang Delta (rentang frekuensi hingga 4 Hz)
Aktivitas delta sebagian besar ditemukan pada bayi. Gelombang delta terkait dengan tahap tidur yang dalam pada subjek yang lebih tua. Gelombang delta telah didokumentasikan secara interiktal (antara serangan) pada pasien dengan serangan ketidaksadaran, yang meliputi jeda singkat dan tiba-tiba dalam perhatian.
Gelombang delta ditandai dengan gelombang frekuensi rendah (sekitar 3 Hz), gelombang amplitudo tinggi. Ritme delta dapat hadir selama keadaan terjaga — mereka responsif terhadap pembukaan mata dan mungkin juga ditingkatkan oleh hiperventilasi. Ketika diukur oleh perangkat EEG, ini sering disebut sebagai gelombang delta EEG.
Menggunakan Gelombang EEG untuk Memahami Cara Kerja Otak
Apa yang Ditunjukkan EEG?
Otak Anda terus-menerus menyerap dan memproses informasi, bahkan saat Anda tidur. Semua aktivitas ini menghasilkan sinyal listrik yang ditangkap oleh sensor EEG. Ini memungkinkan perubahan aktivitas otak untuk tertangkap, bahkan jika tidak ada respons perilaku yang terlihat, seperti gerakan atau ekspresi wajah.
Monitor EEG mengubah perubahan listrik yang dibuat otak Anda, tetapi tidak pikiran atau perasaan. Ia tidak mengirimkan listrik ke otak Anda.
Mendeteksi aktivitas di seluruh korteks utama otak sangat penting untuk memperoleh data EEG berkualitas tinggi. Hasilnya dapat menjadi proksi untuk menilai keadaan emosional yang dipengaruhi oleh stimulus eksternal.
Sebuah Sejarah Singkat EEG
Penelitian tentang fenomena aktivitas listrik di otak dilakukan pada hewan sejak tahun 1875, ketika dokter Richard Caton menerbitkan temuan dari eksperimen pada kelinci dan monyet di British Medical Journal.
Pada tahun 1890, Adolf Beck menempatkan elektroda langsung di permukaan otak anjing dan kelinci untuk menguji stimulasi sensorik. Pengamatannya tentang fluktuasi aktivitas listrik otak mengarah pada penemuan gelombang otak dan menjadikan EEG sebagai bidang ilmiah.
Ahli fisiologi dan psikiatri Jerman Hans Berger dikreditkan dengan merekam gelombang otak manusia EEG pertama pada tahun 1924. Berger menemukan elektroensefalogram, alat yang merekam sinyal EEG. Dalam bukunya “Asal Usul EEG”, penulis David Millet menggambarkan penemuan ini sebagai “salah satu perkembangan paling mengejutkan, luar biasa, dan monumental dalam sejarah neurologi klinis.”
Perekaman EEG manusia pertama diperoleh oleh Hans Berger pada tahun 1924. Sinyal atas adalah EEG dan yang bawah adalah sinyal waktu 10 Hz.
Hans Berger, orang pertama yang merekam gelombang otak EEG pada manusia.
Bidang elektroensefalografi klinis dimulai pada tahun 1935. Ini berasal dari penelitian ilmuwan saraf Frederic Gibbs, Hallowell Davis, dan William Lennox tentang lonjakan epileptiform, gelombang lonjakan interiktal, dan tiga siklus serangan EEG ketidaksadaran klinis. Gibbs dan ilmuwan Herbert Jasper menyimpulkan bahwa lonjakan interiktal adalah tanda khas epilepsi. Laboratorium EEG pertama dibuka di Massachusetts General Hospital pada tahun 1936.
Pada tahun 1947, Masyarakat EEG Amerika, yang sekarang dikenal sebagai Masalah Neurofisiologi Klinis Amerika, didirikan dan Kongres EEG Internasional pertama berlangsung.
Pada tahun 1950-an, William Grey Walter mengembangkan topografi EEG, sebuah suplemen untuk EEG, yang memungkinkan pemetaan aktivitas listrik di seluruh permukaan otak. Ini populer pada tahun 1980-an, tetapi tidak pernah diadopsi ke dalam neurologi arus utama.
Stevo Bozinovski, Liljana Bozinovska, dan Mihail Sestakov adalah ilmuwan pertama yang mencapai kontrol atas benda fisik menggunakan mesin EEG pada tahun 1988. Pada tahun 2011, EEG memasuki pasar konsumen ketika pengusaha teknologi Tan Le dan Dr. Geoff Mackellar meluncurkan perusahaan EMOTIV.
Teknologi EEG seperti headset dan topi merupakan komponen BCI (Antarmuka Otak-Komputer). BCI juga disebut sebagai HMI (Antarmuka Manusia-Mesin), MMI (Antarmuka Pikiran-Mesin), BMI (Antarmuka Mesin-Otak) dan DNI (Antarmuka Neural Langsung) — DNI dapat mendekode sinyal dari otak dan bagian lain dari sistem saraf. BCI bertujuan untuk melacak kinerja kognitif dan mengendalikan benda virtual dan fisik melalui pembelajaran mesin dari perintah mental yang dilatih.
Pada tahun 2017, pembalap quadriplegic Rodrigo Hübner Mendes menjadi orang pertama yang mengemudikan mobil Formula 1 hanya dengan menggunakan gelombang otaknya, berkat Headset EEG EMOTIV.
Apa yang Digunakan EEG?
Kinerja dan Kesejahteraan
Atllet, biohacker, dan konsumen yang tertarik dapat menggunakan EEG untuk "melacak" aktivitas otak mereka sama seperti mereka mungkin melacak jumlah langkah yang mereka ambil dalam sehari. EEG dapat mengukur fungsi kognitif — seperti perhatian dan gangguan, stres dan beban kognitif (kapasitas total otak untuk aktivitas mental yang dikenakan pada memori kerja pada saat tertentu). Temuan ini dapat mengungkap wawasan berharga tentang bagaimana otak merespons peristiwa kehidupan sehari-hari. Data EEG memberikan umpan balik yang dapat digunakan untuk merancang strategi berdasarkan ilmu pengetahuan untuk mengurangi stres, meningkatkan fokus, atau meningkatkan meditasi.
Penelitian Konsumen
Data EEG dapat menjadi alat pencarian alat untuk wawasan konsumen. Respons otak memberikan umpan balik konsumen yang belum pernah terjadi sebelumnya — di mana EEG digunakan untuk mengukur kesenjangan antara apa yang benar-benar diperhatikan konsumen versus apa yang mereka laporkan menyukai atau memperhatikan. Menggabungkan EEG dengan sensor biometrik lainnya seperti pelacakan mata, analisis ekspresi wajah, dan pengukuran detak jantung dapat memberikan pemahaman yang lengkap tentang perilaku pelanggan kepada perusahaan. Penggunaan teknologi neuro seperti EEG untuk mempelajari reaksi konsumen disebut neuromarketing.
Perawatan Kesehatan
Karena tes EEG menunjukkan aktivitas otak selama prosedur yang terkontrol, hasilnya dapat mengandung informasi yang digunakan untuk mendiagnosis berbagai gangguan otak. Data EEG abnormal ditampilkan melalui gelombang otak yang tidak teratur. Data EEG abnormal dapat menunjukkan tanda-tanda disfungsi otak, trauma kepala, gangguan tidur, masalah memori, tumor otak, stroke, demensia, gangguan kejang seperti epilepsi dan berbagai kondisi lainnya. Tergantung pada diagnosis yang diinginkan, dokter kadang-kadang menggabungkan EEG dengan tes kognitif, pemantauan aktivitas otak, dan teknik neuroimaging.
Diagnosis Kejang
Tes EEG sering direkomendasikan untuk pasien yang mengalami aktivitas kejang. Dalam kasus ini, dokter mungkin melakukan EEG ambulatori. EEG ambulatori merekam secara terus-menerus hingga 72 jam, sementara EEG tradisional berlangsung 1-2 jam. Pasien diizinkan bergerak di rumah mereka dengan menggunakan headset EEG. Memperpanjang waktu perekaman meningkatkan kemungkinan merekam aktivitas otak yang abnormal. Untuk alasan itu, EEG ambulatori sering digunakan untuk mendiagnosis epilepsi (EEG epilepsi), gangguan kejang, atau gangguan tidur.
Studi Tidur untuk Gangguan Tidur
Studi tidur EEG atau tes “polysomnografi” mengukur aktivitas tubuh di samping melakukan pemindaian otak. Teknolog EEG memantau detak jantung, pernapasan, dan kadar oksigen dalam darah Anda selama prosedur semalaman. Polysomnografi biasanya digunakan dalam penelitian medis dan sebagai tes diagnostik untuk gangguan tidur.
Neurosains Kuantitatif
Karena EEG mengukur aktivitas listrik di lapisan luar otak (korteks serebri), ia dapat menangkap gelombang otak dari kulit kepala Anda. Dengan menggabungkan tes otak EEG dengan data dari teknik pemantauan otak lainnya, peneliti dapat memperoleh wawasan baru tentang interaksi kompleks yang terjadi di otak kita — serta di tubuh kita.
Itulah yang ingin dicapai oleh elektroensefalografi kuantitatif (qEEG). EEG kuantitatif merekam gelombang otak Anda persis seperti EEG tradisional. Menggunakan pembelajaran mesin, qEEG membandingkan gelombang otak Anda dengan gelombang otak individu dalam rentang usia dan jenis kelamin yang sama, tetapi untuk orang yang tidak memiliki disfungsi otak. Proses qEEG menciptakan “peta” otak Anda melalui perbandingan kuantitatif. Proses ini umum dilakukan dalam sub-disiplin ilmu saraf yang disebut neurosains komputasi.
Penempatan elektroda EEG adalah bagian penting dari keberhasilan qEEG. Penempatan lead EEG tradisional mengikuti sistem 10-20, standar yang diakui secara internasional untuk menerapkan elektroda yang terhubung ke kulit kepala Anda. “10-20” mengacu pada jarak antara lead EEG yang berada pada 10% atau 20% dari total jarak tengkorak.
Jumlah elektroda pada perangkat dapat bervariasi — beberapa sistem perekaman EEG dapat memiliki hingga 256 elektroda. Perekaman qEEG menggunakan topi 19 sensor untuk mengumpulkan data dari semua 19 area di kulit kepala Anda. Karena lead EEG memperkuat sinyal dari lokasi di mana mereka ditempatkan, memperoleh peta otak qEEG mengidentifikasi di tingkat otak penyebab disfungsi yang diamati di tingkat perilaku dan/atau kognitif.
Penelitian Akademik
Hasil EEG yang abnormal bukanlah satu-satunya informasi berharga yang berasal dari hasil tes EEG. Banyak peneliti menggunakan EEG normal dalam penelitian mereka, termasuk studi groundbreaking tahun 1957 tentang aktivitas otak selama tidur REM.
Seperti dijelaskan dalam bagian tentang jenis gelombang otak yang diukur oleh EEG, mempelajari rekaman EEG mengungkapkan berbagai frekuensi yang terkandung dalam sinyal otak. Frekuensi-frekuensi ini mencerminkan berbagai keadaan perhatian dan kognitif. Misalnya, peneliti telah memantau aktivitas gelombang gamma (sering dikaitkan dengan perhatian sadar) saat menyelidiki respons neurologis selama meditasi (EEG meditasi).
Aktivitas gelombang gamma dikaitkan dengan kinerja mental atau fisik puncak. Eksperimen di mana subjek mengenakan perangkat EEG yang sedang berlatih meditasi mendalam menghasilkan teori bahwa gelombang gamma terkait dengan pengalaman sadar atau keadaan mental transendental. Namun, tidak ada kesepakatan di antara peneliti akademis mengenai fungsi kognitif apa yang terkait dengan aktivitas gelombang gamma.
Peneliti membutuhkan cara untuk memproses dan menangani seluruh kekayaan data otak yang mereka kumpulkan — dan bahkan membagikannya dengan berbagai institusi. “Neuroinformatika” adalah bidang penelitian yang menyediakan alat komputasi dan model matematika untuk data ilmu saraf. Neuroinformatika bertujuan untuk menciptakan teknologi untuk mengorganisir database, berbagi data, dan pemodelan data. Ini mengkhawatirkan sejumlah besar data, karena “ilmu saraf” secara luas didefinisikan sebagai studi ilmiah tentang sistem saraf. Salah satu sub-disiplin ilmu saraf termasuk psikologi kognitif, yang menggunakan metode neuroimaging seperti EEG untuk menganalisis bagian mana dari otak dan sistem saraf yang mendasari proses kognitif mana.
Penelitian Pasar: Menggunakan Headset EEG untuk Memahami Keadaan Emosional & Kognitif
Proses Pengujian EEG
Persiapan untuk Prosedur EEG
Bagian berikut tentang pemantauan EEG, interpretasi dan hasil termasuk informasi untuk audiens yang menjalani tes EEG di lingkungan perawatan kesehatan. Cara terbaik untuk mempersiapkan tes adalah selalu bertanya kepada petugas penguji untuk instruksi persiapan khusus. Instruksi untuk persiapan dapat bervariasi tergantung pada kasus penggunaan — misalnya, rekaman EEG untuk penelitian konsumen, penelitian akademis, atau kinerja dan kesejahteraan mungkin memerlukan subjek untuk aktif alih-alih berbaring.
Perusahaan seperti EMOTIV telah memelopori kemajuan dalam teknologi EEG yang membuat pelaksanaan, pemrosesan, dan interpretasi tes lebih cepat dan lebih nyaman. Headset EEG mobile dan nirkabel dari EMOTIV dapat dipasang dalam waktu kurang dari lima menit, dan memungkinkan peserta untuk bergerak bebas alih-alih membatasi mereka di fasilitas pengujian.
Sebelum tes EEG, katakan kepada profesional yang melaksanakan tes — baik itu dokter, majikan, atau peneliti — tentang obat-obatan rutin yang Anda konsumsi. Disarankan agar Anda mencuci rambut Anda malam sebelum prosedur dan membiarkannya bebas dari produk apapun. Hindari minum atau makan kafein setidaknya 8 jam sebelum tes. Jika Anda harus tidur selama prosedur EEG, Anda mungkin diarahkan untuk membatasi tidur Anda malam sebelumnya untuk memastikan otak Anda dapat bersantai dengan baik selama tes.
Pemantauan EEG
Anda tidak akan merasakan sakit atau ketidaknyamanan selama prosedur EEG. Selama prosedur EEG klinis, Anda akan berbaring di tempat tidur atau kursi malas dan diarahkan untuk menutup mata. Teknisi EEG mengukur kepala Anda dan menandai di mana harus menerapkan lead.
Ketika tes dimulai, elektroda merekam gelombang otak Anda dan mengirimkan aktivitas tersebut ke mesin perekam. Mesin EEG kemudian mengubah data menjadi pola gelombang untuk diinterpretasikan. Setelah perekaman selesai, teknisi akan melepas elektroda dari kulit kepala Anda.
Tes EEG rutin di lingkungan ilmiah atau klinis memakan waktu 30-60 menit untuk diselesaikan, termasuk sekitar 20 menit waktu persiapan awal. Tes EEG yang dilakukan untuk penelitian konsumen, kinerja individu, dan tempat kerja dapat lebih pendek atau lebih lama sesuai dengan tujuan pengujian. Headset EEG nirkabel EMOTIV mendukung pengaturan yang lebih cepat untuk kasus penggunaan ini (kurang dari lima menit).
Tidak ada waktu pemulihan yang dibutuhkan setelah prosedur. Jika Anda telah mengonsumsi obat yang menyebabkan kantuk untuk tidur selama tes, administrator tes mungkin merekomendasikan menunggu di fasilitas sampai efeknya hilang atau membiarkan seseorang mengantar Anda pulang.
Efek samping tes EEG jarang terjadi. Elektroda tidak menghasilkan sensasi apapun; mereka hanya merekam aktivitas otak. Orang yang mengalami epilepsi mungkin mengalami kejang dari rangsangan seperti cahaya berkedip selama prosedur. Kejang selama tes EEG bukanlah sesuatu yang perlu ditakuti — ini dapat membantu dokter mendiagnosis jenis epilepsi dan sesuai untuk menyesuaikan pengobatan.
Interpretasi EEG dan Hasil Prosedur
Jika Anda telah direkomendasikan untuk melakukan tes EEG untuk alasan klinis, hasil tes Anda akan diinterpretasikan oleh dokter yang berspesialisasi dalam sistem saraf. Ahli saraf akan mempelajari rekaman untuk pola otak yang normal dan abnormal. Pola gelombang otak sangat dapat dikenali oleh karakteristik gelombang mereka. Misalnya, pola penekanan lonjakan, yang sering diamati pada pasien dengan keadaan otak yang tidak aktif seperti dari koma atau anestesi umum, menunjukkan lonjakan singkat (lonjakan) yang bergantian dengan periode datar (penekanan).
Berbagai jenis epilepsi dicirikan oleh pola EEG yang berbeda. Pola lonjakan-gelombang — pola EEG umum, simetris — sering diamati selama serangan ketidaksadaran, di mana seseorang mengalami kehilangan kesadaran yang singkat. Sebuah serangan fokus parsial, dimana aktivitas kejang hanya mempengaruhi satu area otak, dicirikan oleh pola ritme cepat dengan voltase rendah yang muncul pada saluran data EEG yang terkait dengan area tersebut.
Ahli saraf kemudian mengirimkan pengukuran EEG kembali kepada dokter yang memesan tes tersebut. Dokter Anda mungkin menjadwalkan janji untuk meninjau gambar EEG dan mendiskusikan hasilnya dengan Anda. Tergantung pada kondisi Anda, Anda mungkin direkomendasikan untuk menjalani layanan yang disebut EEG neurofeedback atau biofeedback sebagai tindak lanjut. Sebagai contoh, orang yang ingin memperkuat pola gelombang otak yang terkait dengan fokus mungkin melakukan neurofeedback terapi untuk ADHD.
Terapi biofeedback membantu subjek mengendalikan proses tubuh yang tidak disengaja. Subjek yang mengalami, misalnya, tekanan darah tinggi, dapat melihat pengukuran fisik mereka di monitor yang menerima data dari elektroda di kulit mereka. Memantau aktivitas ini membantu mengajarkan latihan relaksasi dan mental yang dapat meredakan gejala.
Demikian pula, Neurofeedback mengandalkan EEG untuk melatih otak agar berfungsi lebih baik. Selama pelatihan ini, pasien dihubungkan ke mesin EEG dan melihat aktivitas otak mereka secara langsung. Ini sering menyerupai jenis video game di mana pasien “bermain” permainan dengan otak mereka untuk mengendalikan aktivitas otak mereka. Pasien berusaha meningkatkan frekuensi otak yang terkait dengan disfungsi otak, sama seperti atlet bekerja pada otot yang lemah. Neurofeedback EEG sering direkomendasikan untuk kondisi seperti epilepsi, gangguan bipolar, ADHD, dan autisme. Meskipun dapat membantu kondisi-kondisi ini, itu tidak dapat menyembuhkannya.
Berbagai Jenis Perangkat EEG
Mesin EEG hadir dalam beberapa bentuk perangkat EEG yang dapat dikenakan. Di tingkat tertinggi adalah perbedaan antara perangkat EEG klinis (digunakan dalam lingkungan kesehatan dan penelitian ilmiah) dan perangkat EEG konsumen (digunakan dalam penelitian konsumen, penelitian akademis, dan kinerja serta kesejahteraan). Dengan perangkat klinis, peserta tidak dapat bergerak saat mengenakan perangkat, dan data harus dikumpulkan di lingkungan yang terkendali dan terlindungi untuk menghindari distorsi sinyal. Perangkat EEG konsumen seperti headset nirkabel EMOTIV memungkinkan pengguna untuk memantau aktivitas otak di mana saja.
Variasi antara berbagai jenis perangkat EEG yang dapat dikenakan diperlukan untuk mendukung persyaratan para profesional yang menggunakan sistem EEG dan pengaturan di mana data dikumpulkan. Misalnya, ahli saraf dan ahli neuro sering membutuhkan kepadatan sensor yang lebih tinggi untuk melakukan analisis data mereka dibandingkan peneliti konsumen. Selain penempatan elektroda EEG, ada beberapa variasi penting lainnya antara sistem EEG yang perlu dipertimbangkan.
Topi EEG VS. Headset EEG
Apa perbedaan antara topi EEG dan headset EEG? Perbedaan utama antara dua jenis perangkat EEG yang dapat dikenakan ini adalah jumlah elektroda. Headset biasanya memiliki 5-20 elektroda. Topi dapat mendukung lebih banyak sensor, karena memiliki area permukaan yang lebih besar untuk penempatan elektroda. Topi EEG, seperti EMOTIV EPOC FLEX, menawarkan sensor yang dapat dipindahkan untuk penempatan yang fleksibel. Konfigurasi sensor dalam EMOTIV INSIGHT dan EPOC X headset adalah tetap.
EPOC Flex
Sensor gel atau saline
EPOC+ dan EPOC X
Sensor saline
Elektroda EEG Basah VS. Kering
Perangkat EEG umumnya menggunakan elektroda basah atau kering. Ada bentuk elektroda baru yang disebut “elektroda tato,” yang merupakan elektroda cetak yang diterapkan seperti tato sementara. Elektroda basah memungkinkan akurasi data yang lebih baik karena mereka menggunakan gel seperti perekat untuk kontak yang lebih baik dengan kulit kepala. Elektroda basah sebagian besar digunakan dalam pengaturan klinis dan penelitian. Elektroda kering tidak memerlukan gel perekat. Perangkat EEG dengan elektroda kering sering digunakan dalam penelitian konsumen EEG, karena memungkinkan waktu pengaturan yang lebih cepat. Para peneliti terus-menerus membandingkan pro dan kontra dari elektroda EEG basah vs. kering.
Perangkat EEG Nirkabel VS. Berkabel
Pada masa awal EEG, pasien harus terhubung ke mesin EEG di lingkungan klinis. Sekarang, tes EEG nirkabel memungkinkan, karena sinyal EEG dapat dijadikan digital dan dikirim ke mesin perekam seperti smartphone, komputer, atau cloud. Tes dapat dilakukan di berbagai lingkungan menggunakan EEG portabel. Anda dapat melakukan eksperimen di mana subjek mengenakan headset EEG nirkabel dan berjalan melalui taman, dan gerakan subjek Anda akan terbatas hanya oleh jarak transmisi data. Jika Anda perlu mengendalikan lingkungan tes untuk memberikan rangsangan seperti cahaya berkedip, Anda mungkin memilih untuk menggunakan pengaturan klinis — dalam hal ini, tidak ada batasan untuk menggunakan mesin EEG berkabel.
Headset EEG Berkabel
Koneksi kabel
Headset EEG EMOTIV Nirkabel
Teknologi nirkabel Bluetooth
Pengukuran EEG vs. Teknik Pengukuran Otak Lainnya
Keuntungan dari pengukuran EEG adalah bahwa itu adalah ukuran aktivitas otak yang paling tidak invasif yang tersedia, dan memberikan banyak informasi kuantitatif selama proses kognitif yang relevan. Metode lain untuk mempelajari fungsi otak meliputi:
Pencitraan resonansi magnetik fungsional (fMRI)
Magnetoensefalografi (MEG)
Spektroskopi resonansi magnetik nuklir (NMR atau MRS)
Elektrokortikografi
Tomografi emisi foton tunggal (SPECT)
Tomografi emisi positron (PET)
Spektroskopi inframerah dekat (NIRS)
Sinyal optik terkait peristiwa (EROS)
Keuntungan EEG
Terlepas dari sensitivitas spasial yang relatif rendah dari EEG, ia memiliki beberapa keuntungan dibandingkan beberapa teknik pencitraan otak dan penelitian yang sebelumnya disebutkan:
EEG memiliki resolusi temporal yang sangat tinggi dibandingkan dengan fMRI. Ini dapat menangkap reaksi cepat dari otak yang terjadi dengan kecepatan milidetik, yang memungkinkannya untuk menyelaraskan dengan akurat apa yang terjadi di otak dan di lingkungan. EEG direkam dengan laju pengambilan sampel antara 250 dan 2000 Hz dalam pengaturan klinis dan penelitian. Sistem pengumpulan data EEG yang lebih modern dapat merekam pada laju pengambilan sampel di atas 20.000 Hz jika diinginkan.
Biaya perangkat keras yang jauh lebih rendah dan total biaya kepemilikan (TCO).
Data EEG dikumpulkan secara non-invasif, tidak seperti elektrokortikografi, yang memerlukan operasi saraf untuk menempatkan elektroda langsung di permukaan otak.
Sensor EEG portabel dapat digunakan di lebih banyak tempat dibandingkan fMRI, SPECT, PET, MRS, atau MEG, karena teknik ini membutuhkan peralatan berat, mahal, dan tidak bergerak.
EEG tidak bersuara, agar memungkinkan mempelajari respons terhadap rangsangan auditori.
Jika dibandingkan dengan fMRI dan MRI, tidak ada bahaya fisik di sekitar mesin EEG. fMRI dan MRI adalah magnet kuat yang mencegah penggunaan oleh pasien dengan peralatan logam seperti alat pacu jantung.
fMRI, PET, MRS, dan SPECT dapat memperparah klaustrofobia yang dapat merusak hasil tes. EEG tidak menyebabkan klaustrofobia karena subjek tidak terkurung dalam ruang kecil.
Pemindaian EEG konsumen memungkinkan lebih banyak pergerakan subjek selama pengujian, tidak seperti sebagian besar teknik neuroimaging lainnya.
EEG tidak melibatkan paparan terhadap radioligand, tidak seperti tomografi emisi positron, atau medan magnet tingkat tinggi seperti MRI atau fMRI.
EEG tidak melibatkan paparan terhadap medan magnet berintensitas tinggi (>1 tesla).
Jika dibandingkan dengan metode pengujian perilaku, EEG dapat mendeteksi pemrosesan tersembunyi (pemrosesan yang tidak memerlukan respons). Teknologi ini juga digunakan pada subjek yang tidak dapat memberikan respons motorik.
EEG memiliki batasan rendah untuk penggunaan konsumen sehingga merupakan alat yang kuat untuk melacak dan merekam aktivitas otak selama berbagai aktivitas kehidupan sehari-hari, memungkinkan untuk hampir tak terbatas jumlah aplikasi.
Analisis tidur EEG dapat menunjukkan aspek penting dari waktu perkembangan otak, termasuk evaluasi kematangan otak remaja.
Ada pemahaman yang lebih baik tentang sinyal yang diukur dengan EEG, dibandingkan dengan pencitraan BOLD (Blood-oxygen-level-dependent) yang digunakan dalam fMRI.
Permainan EEG
Teknologi EEG telah diadaptasi ke dunia permainan untuk keperluan medis dan hiburan. Perusahaan-perusahaan menggunakan EEG untuk memberikan cara berinteraksi dengan video game dalam VR, AR, dan BCI. Mesin EEG mendeteksi sinyal dan algoritma dalam perangkat lunak menginterpretasikan gelombang otak Anda untuk mengendalikan avatar Anda di layar.
Headset EPOC dari EMOTIV adalah yang pertama antarmuka otak-komputer berkualitas tinggi (BCI) yang dapat memonitor dan menginterpretasikan pikiran dan emosi sadar serta tidak sadar. BCI dapat mendeteksi gelombang otak kompleks dari 30 ekspresi, emosi, dan tindakan berbeda. Deteksi ini dicapai melalui pembelajaran mesin. Algoritma pembelajaran mesin telah dilatih untuk mengenali pola otak yang terjadi saat peserta memproses berbagai ekspresi, emosi, dan tindakan.
Ketika algoritma mendeteksi gelombang otak EEG dalam kumpulan data mereka, BCI dapat mengaitkan pola dengan perintah fisik atau digital. Misalnya, berpikir pada kata pemicu seperti “dorong!” akan membuat avatar Anda mendorong objek dari jalannya.
TechCrunch TV: Perangkat Terkendali Pikiran dan Lainnya Menggunakan EEG
Kasus Penggunaan EEG
Ada banyak aplikasi modern untuk pengukuran EEG. Beberapa kasus penggunaan EEG yang mencolok meliputi:
Neurosains
Program pendidikan otak
Neuromarketing
Studi Tidur
Antarmuka Otak Komputer (BCI)
Kinerja Kognitif
Self-Quantification
Keadaan Emosional
Terapi ADHD
Gangguan Neurologis
Pemrograman gelombang otak
Terapi perilaku kognitif
Neuroinformatika
Pemrograman gelombang otak
Suplementasi AR & VR
Dysphagia dan Demensia
Rehabilitasi Stroke
Tes memori kerja (N-back)
Catatan: Ini hanya informasi umum tentang EEG. Produk EMOTIV dimaksudkan untuk digunakan hanya untuk aplikasi penelitian dan penggunaan pribadi. Produk kami tidak dijual sebagai Perangkat Medis sebagaimana didefinisikan dalam arahan EU 93/42/EEC. Produk kami tidak dirancang atau dimaksudkan untuk digunakan dalam diagnosis atau pengobatan penyakit.
***Pemberitahuan - Produk EMOTIV dimaksudkan untuk digunakan hanya untuk aplikasi penelitian dan penggunaan pribadi. Produk kami tidak dijual sebagai Perangkat Medis sebagaimana didefinisikan dalam arahan EU 93/42/EEC. Produk kami tidak dirancang atau dimaksudkan untuk digunakan dalam diagnosis atau pengobatan penyakit.
Definisi EEG
EEG adalah singkatan dari “elektroensefalografi” yang merupakan proses elektro-fisiologis untuk merekam aktivitas listrik otak. EEG mengukur perubahan dalam aktivitas listrik yang dihasilkan oleh otak. Perubahan voltase berasal dari arus ion di dalam dan antara beberapa sel otak yang disebut neuron.
Apa itu EEG?
Tes EEG mengevaluasi aktivitas listrik otak. Pemindaian EEG dilakukan dengan menempatkan sensor EEG — cakram logam kecil yang juga disebut elektroda EEG — di kulit kepala Anda. Elektroda tersebut menangkap dan merekam aktivitas listrik di otak Anda. Sinyal EEG yang dikumpulkan diperkuat, dijadikan digital, dan kemudian dikirim ke komputer atau perangkat seluler untuk penyimpanan dan pemrosesan data.
Menganalisis data EEG adalah cara yang sangat baik untuk mempelajari proses kognitif. Ini dapat membantu dokter menetapkan diagnosis medis, peneliti memahami proses otak yang mendasari perilaku manusia, dan individu untuk meningkatkan produktivitas dan kesejahteraan mereka.
Bagaimana EEG Bekerja?
Jutaan sel di otak Anda menghasilkan sinyal listrik yang sangat kecil yang membentuk pola non-linear yang disebut gelombang otak. Mesin EEG mengukur aktivitas listrik di korteks serebri, lapisan luar otak, selama tes EEG. Sensor EEG ditempatkan di kepala peserta, kemudian elektroda mendeteksi gelombang otak dari subjek secara non-invasif.
Sensor EEG dapat merekam hingga beberapa ribu snapshot aktivitas listrik yang dihasilkan di otak dalam satu detik. Gelombang otak yang direkam kemudian dikirim ke penguat, lalu ke komputer atau cloud untuk memproses data. Sinyal yang diperkuat, yang menyerupai garis-garis bergelombang, dapat direkam di komputer, perangkat seluler, atau di database cloud.
Perangkat lunak komputasi awan dianggap sebagai inovasi penting dalam pemrosesan data EEG, karena memungkinkan analisis real-time dari rekaman secara besar-besaran — di awal pengukuran EEG, gelombang hanya direkam di kertas grafik. Sistem EEG, dalam penelitian akademis dan komersial, biasanya menunjukkan data sebagai rangkaian waktu, atau sebagai aliran tegangan yang terus menerus.
Gelombang EEG yang direkam di kertas grafik
Gelombang EEG yang direkam secara digital
Gelombang EEG dalam perangkat lunak visualizer otak modern
Untuk memetakan aktivitas listrik otak, lebih baik mendapatkan pengukuran EEG dari sinyal melalui berbagai struktur kortikal yang terletak di seluruh permukaan otak.
Gelombang EEG dalam grafik rangkaian waktu visualizer otak modern
Jenis Gelombang Otak yang Diukur EEG
Elektroda dari perangkat EEG menangkap aktivitas listrik yang diekspresikan dalam berbagai frekuensi EEG. Menggunakan algoritma yang disebut Transformasi Fourier Cepat (FFT), sinyal EEG mentah ini dapat diidentifikasi sebagai gelombang yang berbeda dengan frekuensi yang berbeda. Frekuensi, yang mengacu pada kecepatan osilasi listrik, diukur dalam siklus per detik — satu Hertz (Hz) sama dengan satu siklus per detik. Gelombang otak dikategorikan berdasarkan frekuensi menjadi empat jenis utama: Beta, Alpha, Theta, dan Delta.
Paragraf berikut membahas beberapa fungsi yang terkait dengan empat frekuensi otak utama. Fungsi-fungsi ini telah ditemukan hanya terkait dengan frekuensi otak yang berbeda — tidak ada hubungan linier satu-ke-satu antara pita frekuensi dan fungsi otak tertentu.
Gelombang Beta (rentang frekuensi dari 14 Hz hingga sekitar 30 Hz)
Gelombang beta paling erat dikaitkan dengan keadaan sadar atau dalam keadaan terjaga, waspada, dan waspada. Gelombang beta dengan amplitudo rendah dikaitkan dengan konsentrasi aktif, atau dengan keadaan pikiran yang sibuk atau cemas. Gelombang beta juga terkait dengan keputusan motorik (penekanan gerakan dan umpan balik sensorik dari gerakan). Ketika diukur oleh perangkat EEG, sinyal ini sering disebut sebagai gelombang beta EEG.
Gelombang Alpha (rentang frekuensi dari 7 Hz hingga 13 Hz)
Gelombang alpha sering dikaitkan dengan keadaan pikiran yang rileks, tenang, dan jernih. Gelombang alpha dapat ditemukan di daerah oksipital dan posterior otak. Gelombang alpha dapat diinduksi dengan menutup mata dan bersantai, dan mereka jarang ada selama proses kognitif yang intens seperti berpikir, kalkulus mental, dan pemecahan masalah. Pada kebanyakan orang dewasa, gelombang alpha berkisar dalam frekuensi dari 9 hingga 11 Hz. Ketika diukur oleh perangkat EEG, ini sering disebut sebagai gelombang alpha EEG.
Gelombang Theta (rentang frekuensi dari 4 Hz hingga 7 Hz)
Aktivitas otak dalam rentang frekuensi antara 4 dan 7 Hz disebut sebagai aktivitas Theta. Ritme theta yang terdeteksi dalam pengukuran EEG sering ditemukan pada remaja, terutama di atas daerah temporal dan selama hiperventilasi. Pada individu yang lebih tua, aktivitas theta dengan amplitudo lebih dari sekitar 30 milivolts (mV) jarang terlihat, kecuali selama mengantuk. Ketika diukur oleh perangkat EEG, ini sering disebut sebagai gelombang theta EEG.
Gelombang Delta (rentang frekuensi hingga 4 Hz)
Aktivitas delta sebagian besar ditemukan pada bayi. Gelombang delta terkait dengan tahap tidur yang dalam pada subjek yang lebih tua. Gelombang delta telah didokumentasikan secara interiktal (antara serangan) pada pasien dengan serangan ketidaksadaran, yang meliputi jeda singkat dan tiba-tiba dalam perhatian.
Gelombang delta ditandai dengan gelombang frekuensi rendah (sekitar 3 Hz), gelombang amplitudo tinggi. Ritme delta dapat hadir selama keadaan terjaga — mereka responsif terhadap pembukaan mata dan mungkin juga ditingkatkan oleh hiperventilasi. Ketika diukur oleh perangkat EEG, ini sering disebut sebagai gelombang delta EEG.
Menggunakan Gelombang EEG untuk Memahami Cara Kerja Otak
Apa yang Ditunjukkan EEG?
Otak Anda terus-menerus menyerap dan memproses informasi, bahkan saat Anda tidur. Semua aktivitas ini menghasilkan sinyal listrik yang ditangkap oleh sensor EEG. Ini memungkinkan perubahan aktivitas otak untuk tertangkap, bahkan jika tidak ada respons perilaku yang terlihat, seperti gerakan atau ekspresi wajah.
Monitor EEG mengubah perubahan listrik yang dibuat otak Anda, tetapi tidak pikiran atau perasaan. Ia tidak mengirimkan listrik ke otak Anda.
Mendeteksi aktivitas di seluruh korteks utama otak sangat penting untuk memperoleh data EEG berkualitas tinggi. Hasilnya dapat menjadi proksi untuk menilai keadaan emosional yang dipengaruhi oleh stimulus eksternal.
Sebuah Sejarah Singkat EEG
Penelitian tentang fenomena aktivitas listrik di otak dilakukan pada hewan sejak tahun 1875, ketika dokter Richard Caton menerbitkan temuan dari eksperimen pada kelinci dan monyet di British Medical Journal.
Pada tahun 1890, Adolf Beck menempatkan elektroda langsung di permukaan otak anjing dan kelinci untuk menguji stimulasi sensorik. Pengamatannya tentang fluktuasi aktivitas listrik otak mengarah pada penemuan gelombang otak dan menjadikan EEG sebagai bidang ilmiah.
Ahli fisiologi dan psikiatri Jerman Hans Berger dikreditkan dengan merekam gelombang otak manusia EEG pertama pada tahun 1924. Berger menemukan elektroensefalogram, alat yang merekam sinyal EEG. Dalam bukunya “Asal Usul EEG”, penulis David Millet menggambarkan penemuan ini sebagai “salah satu perkembangan paling mengejutkan, luar biasa, dan monumental dalam sejarah neurologi klinis.”
Perekaman EEG manusia pertama diperoleh oleh Hans Berger pada tahun 1924. Sinyal atas adalah EEG dan yang bawah adalah sinyal waktu 10 Hz.
Hans Berger, orang pertama yang merekam gelombang otak EEG pada manusia.
Bidang elektroensefalografi klinis dimulai pada tahun 1935. Ini berasal dari penelitian ilmuwan saraf Frederic Gibbs, Hallowell Davis, dan William Lennox tentang lonjakan epileptiform, gelombang lonjakan interiktal, dan tiga siklus serangan EEG ketidaksadaran klinis. Gibbs dan ilmuwan Herbert Jasper menyimpulkan bahwa lonjakan interiktal adalah tanda khas epilepsi. Laboratorium EEG pertama dibuka di Massachusetts General Hospital pada tahun 1936.
Pada tahun 1947, Masyarakat EEG Amerika, yang sekarang dikenal sebagai Masalah Neurofisiologi Klinis Amerika, didirikan dan Kongres EEG Internasional pertama berlangsung.
Pada tahun 1950-an, William Grey Walter mengembangkan topografi EEG, sebuah suplemen untuk EEG, yang memungkinkan pemetaan aktivitas listrik di seluruh permukaan otak. Ini populer pada tahun 1980-an, tetapi tidak pernah diadopsi ke dalam neurologi arus utama.
Stevo Bozinovski, Liljana Bozinovska, dan Mihail Sestakov adalah ilmuwan pertama yang mencapai kontrol atas benda fisik menggunakan mesin EEG pada tahun 1988. Pada tahun 2011, EEG memasuki pasar konsumen ketika pengusaha teknologi Tan Le dan Dr. Geoff Mackellar meluncurkan perusahaan EMOTIV.
Teknologi EEG seperti headset dan topi merupakan komponen BCI (Antarmuka Otak-Komputer). BCI juga disebut sebagai HMI (Antarmuka Manusia-Mesin), MMI (Antarmuka Pikiran-Mesin), BMI (Antarmuka Mesin-Otak) dan DNI (Antarmuka Neural Langsung) — DNI dapat mendekode sinyal dari otak dan bagian lain dari sistem saraf. BCI bertujuan untuk melacak kinerja kognitif dan mengendalikan benda virtual dan fisik melalui pembelajaran mesin dari perintah mental yang dilatih.
Pada tahun 2017, pembalap quadriplegic Rodrigo Hübner Mendes menjadi orang pertama yang mengemudikan mobil Formula 1 hanya dengan menggunakan gelombang otaknya, berkat Headset EEG EMOTIV.
Apa yang Digunakan EEG?
Kinerja dan Kesejahteraan
Atllet, biohacker, dan konsumen yang tertarik dapat menggunakan EEG untuk "melacak" aktivitas otak mereka sama seperti mereka mungkin melacak jumlah langkah yang mereka ambil dalam sehari. EEG dapat mengukur fungsi kognitif — seperti perhatian dan gangguan, stres dan beban kognitif (kapasitas total otak untuk aktivitas mental yang dikenakan pada memori kerja pada saat tertentu). Temuan ini dapat mengungkap wawasan berharga tentang bagaimana otak merespons peristiwa kehidupan sehari-hari. Data EEG memberikan umpan balik yang dapat digunakan untuk merancang strategi berdasarkan ilmu pengetahuan untuk mengurangi stres, meningkatkan fokus, atau meningkatkan meditasi.
Penelitian Konsumen
Data EEG dapat menjadi alat pencarian alat untuk wawasan konsumen. Respons otak memberikan umpan balik konsumen yang belum pernah terjadi sebelumnya — di mana EEG digunakan untuk mengukur kesenjangan antara apa yang benar-benar diperhatikan konsumen versus apa yang mereka laporkan menyukai atau memperhatikan. Menggabungkan EEG dengan sensor biometrik lainnya seperti pelacakan mata, analisis ekspresi wajah, dan pengukuran detak jantung dapat memberikan pemahaman yang lengkap tentang perilaku pelanggan kepada perusahaan. Penggunaan teknologi neuro seperti EEG untuk mempelajari reaksi konsumen disebut neuromarketing.
Perawatan Kesehatan
Karena tes EEG menunjukkan aktivitas otak selama prosedur yang terkontrol, hasilnya dapat mengandung informasi yang digunakan untuk mendiagnosis berbagai gangguan otak. Data EEG abnormal ditampilkan melalui gelombang otak yang tidak teratur. Data EEG abnormal dapat menunjukkan tanda-tanda disfungsi otak, trauma kepala, gangguan tidur, masalah memori, tumor otak, stroke, demensia, gangguan kejang seperti epilepsi dan berbagai kondisi lainnya. Tergantung pada diagnosis yang diinginkan, dokter kadang-kadang menggabungkan EEG dengan tes kognitif, pemantauan aktivitas otak, dan teknik neuroimaging.
Diagnosis Kejang
Tes EEG sering direkomendasikan untuk pasien yang mengalami aktivitas kejang. Dalam kasus ini, dokter mungkin melakukan EEG ambulatori. EEG ambulatori merekam secara terus-menerus hingga 72 jam, sementara EEG tradisional berlangsung 1-2 jam. Pasien diizinkan bergerak di rumah mereka dengan menggunakan headset EEG. Memperpanjang waktu perekaman meningkatkan kemungkinan merekam aktivitas otak yang abnormal. Untuk alasan itu, EEG ambulatori sering digunakan untuk mendiagnosis epilepsi (EEG epilepsi), gangguan kejang, atau gangguan tidur.
Studi Tidur untuk Gangguan Tidur
Studi tidur EEG atau tes “polysomnografi” mengukur aktivitas tubuh di samping melakukan pemindaian otak. Teknolog EEG memantau detak jantung, pernapasan, dan kadar oksigen dalam darah Anda selama prosedur semalaman. Polysomnografi biasanya digunakan dalam penelitian medis dan sebagai tes diagnostik untuk gangguan tidur.
Neurosains Kuantitatif
Karena EEG mengukur aktivitas listrik di lapisan luar otak (korteks serebri), ia dapat menangkap gelombang otak dari kulit kepala Anda. Dengan menggabungkan tes otak EEG dengan data dari teknik pemantauan otak lainnya, peneliti dapat memperoleh wawasan baru tentang interaksi kompleks yang terjadi di otak kita — serta di tubuh kita.
Itulah yang ingin dicapai oleh elektroensefalografi kuantitatif (qEEG). EEG kuantitatif merekam gelombang otak Anda persis seperti EEG tradisional. Menggunakan pembelajaran mesin, qEEG membandingkan gelombang otak Anda dengan gelombang otak individu dalam rentang usia dan jenis kelamin yang sama, tetapi untuk orang yang tidak memiliki disfungsi otak. Proses qEEG menciptakan “peta” otak Anda melalui perbandingan kuantitatif. Proses ini umum dilakukan dalam sub-disiplin ilmu saraf yang disebut neurosains komputasi.
Penempatan elektroda EEG adalah bagian penting dari keberhasilan qEEG. Penempatan lead EEG tradisional mengikuti sistem 10-20, standar yang diakui secara internasional untuk menerapkan elektroda yang terhubung ke kulit kepala Anda. “10-20” mengacu pada jarak antara lead EEG yang berada pada 10% atau 20% dari total jarak tengkorak.
Jumlah elektroda pada perangkat dapat bervariasi — beberapa sistem perekaman EEG dapat memiliki hingga 256 elektroda. Perekaman qEEG menggunakan topi 19 sensor untuk mengumpulkan data dari semua 19 area di kulit kepala Anda. Karena lead EEG memperkuat sinyal dari lokasi di mana mereka ditempatkan, memperoleh peta otak qEEG mengidentifikasi di tingkat otak penyebab disfungsi yang diamati di tingkat perilaku dan/atau kognitif.
Penelitian Akademik
Hasil EEG yang abnormal bukanlah satu-satunya informasi berharga yang berasal dari hasil tes EEG. Banyak peneliti menggunakan EEG normal dalam penelitian mereka, termasuk studi groundbreaking tahun 1957 tentang aktivitas otak selama tidur REM.
Seperti dijelaskan dalam bagian tentang jenis gelombang otak yang diukur oleh EEG, mempelajari rekaman EEG mengungkapkan berbagai frekuensi yang terkandung dalam sinyal otak. Frekuensi-frekuensi ini mencerminkan berbagai keadaan perhatian dan kognitif. Misalnya, peneliti telah memantau aktivitas gelombang gamma (sering dikaitkan dengan perhatian sadar) saat menyelidiki respons neurologis selama meditasi (EEG meditasi).
Aktivitas gelombang gamma dikaitkan dengan kinerja mental atau fisik puncak. Eksperimen di mana subjek mengenakan perangkat EEG yang sedang berlatih meditasi mendalam menghasilkan teori bahwa gelombang gamma terkait dengan pengalaman sadar atau keadaan mental transendental. Namun, tidak ada kesepakatan di antara peneliti akademis mengenai fungsi kognitif apa yang terkait dengan aktivitas gelombang gamma.
Peneliti membutuhkan cara untuk memproses dan menangani seluruh kekayaan data otak yang mereka kumpulkan — dan bahkan membagikannya dengan berbagai institusi. “Neuroinformatika” adalah bidang penelitian yang menyediakan alat komputasi dan model matematika untuk data ilmu saraf. Neuroinformatika bertujuan untuk menciptakan teknologi untuk mengorganisir database, berbagi data, dan pemodelan data. Ini mengkhawatirkan sejumlah besar data, karena “ilmu saraf” secara luas didefinisikan sebagai studi ilmiah tentang sistem saraf. Salah satu sub-disiplin ilmu saraf termasuk psikologi kognitif, yang menggunakan metode neuroimaging seperti EEG untuk menganalisis bagian mana dari otak dan sistem saraf yang mendasari proses kognitif mana.
Penelitian Pasar: Menggunakan Headset EEG untuk Memahami Keadaan Emosional & Kognitif
Proses Pengujian EEG
Persiapan untuk Prosedur EEG
Bagian berikut tentang pemantauan EEG, interpretasi dan hasil termasuk informasi untuk audiens yang menjalani tes EEG di lingkungan perawatan kesehatan. Cara terbaik untuk mempersiapkan tes adalah selalu bertanya kepada petugas penguji untuk instruksi persiapan khusus. Instruksi untuk persiapan dapat bervariasi tergantung pada kasus penggunaan — misalnya, rekaman EEG untuk penelitian konsumen, penelitian akademis, atau kinerja dan kesejahteraan mungkin memerlukan subjek untuk aktif alih-alih berbaring.
Perusahaan seperti EMOTIV telah memelopori kemajuan dalam teknologi EEG yang membuat pelaksanaan, pemrosesan, dan interpretasi tes lebih cepat dan lebih nyaman. Headset EEG mobile dan nirkabel dari EMOTIV dapat dipasang dalam waktu kurang dari lima menit, dan memungkinkan peserta untuk bergerak bebas alih-alih membatasi mereka di fasilitas pengujian.
Sebelum tes EEG, katakan kepada profesional yang melaksanakan tes — baik itu dokter, majikan, atau peneliti — tentang obat-obatan rutin yang Anda konsumsi. Disarankan agar Anda mencuci rambut Anda malam sebelum prosedur dan membiarkannya bebas dari produk apapun. Hindari minum atau makan kafein setidaknya 8 jam sebelum tes. Jika Anda harus tidur selama prosedur EEG, Anda mungkin diarahkan untuk membatasi tidur Anda malam sebelumnya untuk memastikan otak Anda dapat bersantai dengan baik selama tes.
Pemantauan EEG
Anda tidak akan merasakan sakit atau ketidaknyamanan selama prosedur EEG. Selama prosedur EEG klinis, Anda akan berbaring di tempat tidur atau kursi malas dan diarahkan untuk menutup mata. Teknisi EEG mengukur kepala Anda dan menandai di mana harus menerapkan lead.
Ketika tes dimulai, elektroda merekam gelombang otak Anda dan mengirimkan aktivitas tersebut ke mesin perekam. Mesin EEG kemudian mengubah data menjadi pola gelombang untuk diinterpretasikan. Setelah perekaman selesai, teknisi akan melepas elektroda dari kulit kepala Anda.
Tes EEG rutin di lingkungan ilmiah atau klinis memakan waktu 30-60 menit untuk diselesaikan, termasuk sekitar 20 menit waktu persiapan awal. Tes EEG yang dilakukan untuk penelitian konsumen, kinerja individu, dan tempat kerja dapat lebih pendek atau lebih lama sesuai dengan tujuan pengujian. Headset EEG nirkabel EMOTIV mendukung pengaturan yang lebih cepat untuk kasus penggunaan ini (kurang dari lima menit).
Tidak ada waktu pemulihan yang dibutuhkan setelah prosedur. Jika Anda telah mengonsumsi obat yang menyebabkan kantuk untuk tidur selama tes, administrator tes mungkin merekomendasikan menunggu di fasilitas sampai efeknya hilang atau membiarkan seseorang mengantar Anda pulang.
Efek samping tes EEG jarang terjadi. Elektroda tidak menghasilkan sensasi apapun; mereka hanya merekam aktivitas otak. Orang yang mengalami epilepsi mungkin mengalami kejang dari rangsangan seperti cahaya berkedip selama prosedur. Kejang selama tes EEG bukanlah sesuatu yang perlu ditakuti — ini dapat membantu dokter mendiagnosis jenis epilepsi dan sesuai untuk menyesuaikan pengobatan.
Interpretasi EEG dan Hasil Prosedur
Jika Anda telah direkomendasikan untuk melakukan tes EEG untuk alasan klinis, hasil tes Anda akan diinterpretasikan oleh dokter yang berspesialisasi dalam sistem saraf. Ahli saraf akan mempelajari rekaman untuk pola otak yang normal dan abnormal. Pola gelombang otak sangat dapat dikenali oleh karakteristik gelombang mereka. Misalnya, pola penekanan lonjakan, yang sering diamati pada pasien dengan keadaan otak yang tidak aktif seperti dari koma atau anestesi umum, menunjukkan lonjakan singkat (lonjakan) yang bergantian dengan periode datar (penekanan).
Berbagai jenis epilepsi dicirikan oleh pola EEG yang berbeda. Pola lonjakan-gelombang — pola EEG umum, simetris — sering diamati selama serangan ketidaksadaran, di mana seseorang mengalami kehilangan kesadaran yang singkat. Sebuah serangan fokus parsial, dimana aktivitas kejang hanya mempengaruhi satu area otak, dicirikan oleh pola ritme cepat dengan voltase rendah yang muncul pada saluran data EEG yang terkait dengan area tersebut.
Ahli saraf kemudian mengirimkan pengukuran EEG kembali kepada dokter yang memesan tes tersebut. Dokter Anda mungkin menjadwalkan janji untuk meninjau gambar EEG dan mendiskusikan hasilnya dengan Anda. Tergantung pada kondisi Anda, Anda mungkin direkomendasikan untuk menjalani layanan yang disebut EEG neurofeedback atau biofeedback sebagai tindak lanjut. Sebagai contoh, orang yang ingin memperkuat pola gelombang otak yang terkait dengan fokus mungkin melakukan neurofeedback terapi untuk ADHD.
Terapi biofeedback membantu subjek mengendalikan proses tubuh yang tidak disengaja. Subjek yang mengalami, misalnya, tekanan darah tinggi, dapat melihat pengukuran fisik mereka di monitor yang menerima data dari elektroda di kulit mereka. Memantau aktivitas ini membantu mengajarkan latihan relaksasi dan mental yang dapat meredakan gejala.
Demikian pula, Neurofeedback mengandalkan EEG untuk melatih otak agar berfungsi lebih baik. Selama pelatihan ini, pasien dihubungkan ke mesin EEG dan melihat aktivitas otak mereka secara langsung. Ini sering menyerupai jenis video game di mana pasien “bermain” permainan dengan otak mereka untuk mengendalikan aktivitas otak mereka. Pasien berusaha meningkatkan frekuensi otak yang terkait dengan disfungsi otak, sama seperti atlet bekerja pada otot yang lemah. Neurofeedback EEG sering direkomendasikan untuk kondisi seperti epilepsi, gangguan bipolar, ADHD, dan autisme. Meskipun dapat membantu kondisi-kondisi ini, itu tidak dapat menyembuhkannya.
Berbagai Jenis Perangkat EEG
Mesin EEG hadir dalam beberapa bentuk perangkat EEG yang dapat dikenakan. Di tingkat tertinggi adalah perbedaan antara perangkat EEG klinis (digunakan dalam lingkungan kesehatan dan penelitian ilmiah) dan perangkat EEG konsumen (digunakan dalam penelitian konsumen, penelitian akademis, dan kinerja serta kesejahteraan). Dengan perangkat klinis, peserta tidak dapat bergerak saat mengenakan perangkat, dan data harus dikumpulkan di lingkungan yang terkendali dan terlindungi untuk menghindari distorsi sinyal. Perangkat EEG konsumen seperti headset nirkabel EMOTIV memungkinkan pengguna untuk memantau aktivitas otak di mana saja.
Variasi antara berbagai jenis perangkat EEG yang dapat dikenakan diperlukan untuk mendukung persyaratan para profesional yang menggunakan sistem EEG dan pengaturan di mana data dikumpulkan. Misalnya, ahli saraf dan ahli neuro sering membutuhkan kepadatan sensor yang lebih tinggi untuk melakukan analisis data mereka dibandingkan peneliti konsumen. Selain penempatan elektroda EEG, ada beberapa variasi penting lainnya antara sistem EEG yang perlu dipertimbangkan.
Topi EEG VS. Headset EEG
Apa perbedaan antara topi EEG dan headset EEG? Perbedaan utama antara dua jenis perangkat EEG yang dapat dikenakan ini adalah jumlah elektroda. Headset biasanya memiliki 5-20 elektroda. Topi dapat mendukung lebih banyak sensor, karena memiliki area permukaan yang lebih besar untuk penempatan elektroda. Topi EEG, seperti EMOTIV EPOC FLEX, menawarkan sensor yang dapat dipindahkan untuk penempatan yang fleksibel. Konfigurasi sensor dalam EMOTIV INSIGHT dan EPOC X headset adalah tetap.
EPOC Flex
Sensor gel atau saline
EPOC+ dan EPOC X
Sensor saline
Elektroda EEG Basah VS. Kering
Perangkat EEG umumnya menggunakan elektroda basah atau kering. Ada bentuk elektroda baru yang disebut “elektroda tato,” yang merupakan elektroda cetak yang diterapkan seperti tato sementara. Elektroda basah memungkinkan akurasi data yang lebih baik karena mereka menggunakan gel seperti perekat untuk kontak yang lebih baik dengan kulit kepala. Elektroda basah sebagian besar digunakan dalam pengaturan klinis dan penelitian. Elektroda kering tidak memerlukan gel perekat. Perangkat EEG dengan elektroda kering sering digunakan dalam penelitian konsumen EEG, karena memungkinkan waktu pengaturan yang lebih cepat. Para peneliti terus-menerus membandingkan pro dan kontra dari elektroda EEG basah vs. kering.
Perangkat EEG Nirkabel VS. Berkabel
Pada masa awal EEG, pasien harus terhubung ke mesin EEG di lingkungan klinis. Sekarang, tes EEG nirkabel memungkinkan, karena sinyal EEG dapat dijadikan digital dan dikirim ke mesin perekam seperti smartphone, komputer, atau cloud. Tes dapat dilakukan di berbagai lingkungan menggunakan EEG portabel. Anda dapat melakukan eksperimen di mana subjek mengenakan headset EEG nirkabel dan berjalan melalui taman, dan gerakan subjek Anda akan terbatas hanya oleh jarak transmisi data. Jika Anda perlu mengendalikan lingkungan tes untuk memberikan rangsangan seperti cahaya berkedip, Anda mungkin memilih untuk menggunakan pengaturan klinis — dalam hal ini, tidak ada batasan untuk menggunakan mesin EEG berkabel.
Headset EEG Berkabel
Koneksi kabel
Headset EEG EMOTIV Nirkabel
Teknologi nirkabel Bluetooth
Pengukuran EEG vs. Teknik Pengukuran Otak Lainnya
Keuntungan dari pengukuran EEG adalah bahwa itu adalah ukuran aktivitas otak yang paling tidak invasif yang tersedia, dan memberikan banyak informasi kuantitatif selama proses kognitif yang relevan. Metode lain untuk mempelajari fungsi otak meliputi:
Pencitraan resonansi magnetik fungsional (fMRI)
Magnetoensefalografi (MEG)
Spektroskopi resonansi magnetik nuklir (NMR atau MRS)
Elektrokortikografi
Tomografi emisi foton tunggal (SPECT)
Tomografi emisi positron (PET)
Spektroskopi inframerah dekat (NIRS)
Sinyal optik terkait peristiwa (EROS)
Keuntungan EEG
Terlepas dari sensitivitas spasial yang relatif rendah dari EEG, ia memiliki beberapa keuntungan dibandingkan beberapa teknik pencitraan otak dan penelitian yang sebelumnya disebutkan:
EEG memiliki resolusi temporal yang sangat tinggi dibandingkan dengan fMRI. Ini dapat menangkap reaksi cepat dari otak yang terjadi dengan kecepatan milidetik, yang memungkinkannya untuk menyelaraskan dengan akurat apa yang terjadi di otak dan di lingkungan. EEG direkam dengan laju pengambilan sampel antara 250 dan 2000 Hz dalam pengaturan klinis dan penelitian. Sistem pengumpulan data EEG yang lebih modern dapat merekam pada laju pengambilan sampel di atas 20.000 Hz jika diinginkan.
Biaya perangkat keras yang jauh lebih rendah dan total biaya kepemilikan (TCO).
Data EEG dikumpulkan secara non-invasif, tidak seperti elektrokortikografi, yang memerlukan operasi saraf untuk menempatkan elektroda langsung di permukaan otak.
Sensor EEG portabel dapat digunakan di lebih banyak tempat dibandingkan fMRI, SPECT, PET, MRS, atau MEG, karena teknik ini membutuhkan peralatan berat, mahal, dan tidak bergerak.
EEG tidak bersuara, agar memungkinkan mempelajari respons terhadap rangsangan auditori.
Jika dibandingkan dengan fMRI dan MRI, tidak ada bahaya fisik di sekitar mesin EEG. fMRI dan MRI adalah magnet kuat yang mencegah penggunaan oleh pasien dengan peralatan logam seperti alat pacu jantung.
fMRI, PET, MRS, dan SPECT dapat memperparah klaustrofobia yang dapat merusak hasil tes. EEG tidak menyebabkan klaustrofobia karena subjek tidak terkurung dalam ruang kecil.
Pemindaian EEG konsumen memungkinkan lebih banyak pergerakan subjek selama pengujian, tidak seperti sebagian besar teknik neuroimaging lainnya.
EEG tidak melibatkan paparan terhadap radioligand, tidak seperti tomografi emisi positron, atau medan magnet tingkat tinggi seperti MRI atau fMRI.
EEG tidak melibatkan paparan terhadap medan magnet berintensitas tinggi (>1 tesla).
Jika dibandingkan dengan metode pengujian perilaku, EEG dapat mendeteksi pemrosesan tersembunyi (pemrosesan yang tidak memerlukan respons). Teknologi ini juga digunakan pada subjek yang tidak dapat memberikan respons motorik.
EEG memiliki batasan rendah untuk penggunaan konsumen sehingga merupakan alat yang kuat untuk melacak dan merekam aktivitas otak selama berbagai aktivitas kehidupan sehari-hari, memungkinkan untuk hampir tak terbatas jumlah aplikasi.
Analisis tidur EEG dapat menunjukkan aspek penting dari waktu perkembangan otak, termasuk evaluasi kematangan otak remaja.
Ada pemahaman yang lebih baik tentang sinyal yang diukur dengan EEG, dibandingkan dengan pencitraan BOLD (Blood-oxygen-level-dependent) yang digunakan dalam fMRI.
Permainan EEG
Teknologi EEG telah diadaptasi ke dunia permainan untuk keperluan medis dan hiburan. Perusahaan-perusahaan menggunakan EEG untuk memberikan cara berinteraksi dengan video game dalam VR, AR, dan BCI. Mesin EEG mendeteksi sinyal dan algoritma dalam perangkat lunak menginterpretasikan gelombang otak Anda untuk mengendalikan avatar Anda di layar.
Headset EPOC dari EMOTIV adalah yang pertama antarmuka otak-komputer berkualitas tinggi (BCI) yang dapat memonitor dan menginterpretasikan pikiran dan emosi sadar serta tidak sadar. BCI dapat mendeteksi gelombang otak kompleks dari 30 ekspresi, emosi, dan tindakan berbeda. Deteksi ini dicapai melalui pembelajaran mesin. Algoritma pembelajaran mesin telah dilatih untuk mengenali pola otak yang terjadi saat peserta memproses berbagai ekspresi, emosi, dan tindakan.
Ketika algoritma mendeteksi gelombang otak EEG dalam kumpulan data mereka, BCI dapat mengaitkan pola dengan perintah fisik atau digital. Misalnya, berpikir pada kata pemicu seperti “dorong!” akan membuat avatar Anda mendorong objek dari jalannya.
TechCrunch TV: Perangkat Terkendali Pikiran dan Lainnya Menggunakan EEG
Kasus Penggunaan EEG
Ada banyak aplikasi modern untuk pengukuran EEG. Beberapa kasus penggunaan EEG yang mencolok meliputi:
Neurosains
Program pendidikan otak
Neuromarketing
Studi Tidur
Antarmuka Otak Komputer (BCI)
Kinerja Kognitif
Self-Quantification
Keadaan Emosional
Terapi ADHD
Gangguan Neurologis
Pemrograman gelombang otak
Terapi perilaku kognitif
Neuroinformatika
Pemrograman gelombang otak
Suplementasi AR & VR
Dysphagia dan Demensia
Rehabilitasi Stroke
Tes memori kerja (N-back)
Catatan: Ini hanya informasi umum tentang EEG. Produk EMOTIV dimaksudkan untuk digunakan hanya untuk aplikasi penelitian dan penggunaan pribadi. Produk kami tidak dijual sebagai Perangkat Medis sebagaimana didefinisikan dalam arahan EU 93/42/EEC. Produk kami tidak dirancang atau dimaksudkan untuk digunakan dalam diagnosis atau pengobatan penyakit.
***Pemberitahuan - Produk EMOTIV dimaksudkan untuk digunakan hanya untuk aplikasi penelitian dan penggunaan pribadi. Produk kami tidak dijual sebagai Perangkat Medis sebagaimana didefinisikan dalam arahan EU 93/42/EEC. Produk kami tidak dirancang atau dimaksudkan untuk digunakan dalam diagnosis atau pengobatan penyakit.
Definisi EEG
EEG adalah singkatan dari “elektroensefalografi” yang merupakan proses elektro-fisiologis untuk merekam aktivitas listrik otak. EEG mengukur perubahan dalam aktivitas listrik yang dihasilkan oleh otak. Perubahan voltase berasal dari arus ion di dalam dan antara beberapa sel otak yang disebut neuron.
Apa itu EEG?
Tes EEG mengevaluasi aktivitas listrik otak. Pemindaian EEG dilakukan dengan menempatkan sensor EEG — cakram logam kecil yang juga disebut elektroda EEG — di kulit kepala Anda. Elektroda tersebut menangkap dan merekam aktivitas listrik di otak Anda. Sinyal EEG yang dikumpulkan diperkuat, dijadikan digital, dan kemudian dikirim ke komputer atau perangkat seluler untuk penyimpanan dan pemrosesan data.
Menganalisis data EEG adalah cara yang sangat baik untuk mempelajari proses kognitif. Ini dapat membantu dokter menetapkan diagnosis medis, peneliti memahami proses otak yang mendasari perilaku manusia, dan individu untuk meningkatkan produktivitas dan kesejahteraan mereka.
Bagaimana EEG Bekerja?
Jutaan sel di otak Anda menghasilkan sinyal listrik yang sangat kecil yang membentuk pola non-linear yang disebut gelombang otak. Mesin EEG mengukur aktivitas listrik di korteks serebri, lapisan luar otak, selama tes EEG. Sensor EEG ditempatkan di kepala peserta, kemudian elektroda mendeteksi gelombang otak dari subjek secara non-invasif.
Sensor EEG dapat merekam hingga beberapa ribu snapshot aktivitas listrik yang dihasilkan di otak dalam satu detik. Gelombang otak yang direkam kemudian dikirim ke penguat, lalu ke komputer atau cloud untuk memproses data. Sinyal yang diperkuat, yang menyerupai garis-garis bergelombang, dapat direkam di komputer, perangkat seluler, atau di database cloud.
Perangkat lunak komputasi awan dianggap sebagai inovasi penting dalam pemrosesan data EEG, karena memungkinkan analisis real-time dari rekaman secara besar-besaran — di awal pengukuran EEG, gelombang hanya direkam di kertas grafik. Sistem EEG, dalam penelitian akademis dan komersial, biasanya menunjukkan data sebagai rangkaian waktu, atau sebagai aliran tegangan yang terus menerus.
Gelombang EEG yang direkam di kertas grafik
Gelombang EEG yang direkam secara digital
Gelombang EEG dalam perangkat lunak visualizer otak modern
Untuk memetakan aktivitas listrik otak, lebih baik mendapatkan pengukuran EEG dari sinyal melalui berbagai struktur kortikal yang terletak di seluruh permukaan otak.
Gelombang EEG dalam grafik rangkaian waktu visualizer otak modern
Jenis Gelombang Otak yang Diukur EEG
Elektroda dari perangkat EEG menangkap aktivitas listrik yang diekspresikan dalam berbagai frekuensi EEG. Menggunakan algoritma yang disebut Transformasi Fourier Cepat (FFT), sinyal EEG mentah ini dapat diidentifikasi sebagai gelombang yang berbeda dengan frekuensi yang berbeda. Frekuensi, yang mengacu pada kecepatan osilasi listrik, diukur dalam siklus per detik — satu Hertz (Hz) sama dengan satu siklus per detik. Gelombang otak dikategorikan berdasarkan frekuensi menjadi empat jenis utama: Beta, Alpha, Theta, dan Delta.
Paragraf berikut membahas beberapa fungsi yang terkait dengan empat frekuensi otak utama. Fungsi-fungsi ini telah ditemukan hanya terkait dengan frekuensi otak yang berbeda — tidak ada hubungan linier satu-ke-satu antara pita frekuensi dan fungsi otak tertentu.
Gelombang Beta (rentang frekuensi dari 14 Hz hingga sekitar 30 Hz)
Gelombang beta paling erat dikaitkan dengan keadaan sadar atau dalam keadaan terjaga, waspada, dan waspada. Gelombang beta dengan amplitudo rendah dikaitkan dengan konsentrasi aktif, atau dengan keadaan pikiran yang sibuk atau cemas. Gelombang beta juga terkait dengan keputusan motorik (penekanan gerakan dan umpan balik sensorik dari gerakan). Ketika diukur oleh perangkat EEG, sinyal ini sering disebut sebagai gelombang beta EEG.
Gelombang Alpha (rentang frekuensi dari 7 Hz hingga 13 Hz)
Gelombang alpha sering dikaitkan dengan keadaan pikiran yang rileks, tenang, dan jernih. Gelombang alpha dapat ditemukan di daerah oksipital dan posterior otak. Gelombang alpha dapat diinduksi dengan menutup mata dan bersantai, dan mereka jarang ada selama proses kognitif yang intens seperti berpikir, kalkulus mental, dan pemecahan masalah. Pada kebanyakan orang dewasa, gelombang alpha berkisar dalam frekuensi dari 9 hingga 11 Hz. Ketika diukur oleh perangkat EEG, ini sering disebut sebagai gelombang alpha EEG.
Gelombang Theta (rentang frekuensi dari 4 Hz hingga 7 Hz)
Aktivitas otak dalam rentang frekuensi antara 4 dan 7 Hz disebut sebagai aktivitas Theta. Ritme theta yang terdeteksi dalam pengukuran EEG sering ditemukan pada remaja, terutama di atas daerah temporal dan selama hiperventilasi. Pada individu yang lebih tua, aktivitas theta dengan amplitudo lebih dari sekitar 30 milivolts (mV) jarang terlihat, kecuali selama mengantuk. Ketika diukur oleh perangkat EEG, ini sering disebut sebagai gelombang theta EEG.
Gelombang Delta (rentang frekuensi hingga 4 Hz)
Aktivitas delta sebagian besar ditemukan pada bayi. Gelombang delta terkait dengan tahap tidur yang dalam pada subjek yang lebih tua. Gelombang delta telah didokumentasikan secara interiktal (antara serangan) pada pasien dengan serangan ketidaksadaran, yang meliputi jeda singkat dan tiba-tiba dalam perhatian.
Gelombang delta ditandai dengan gelombang frekuensi rendah (sekitar 3 Hz), gelombang amplitudo tinggi. Ritme delta dapat hadir selama keadaan terjaga — mereka responsif terhadap pembukaan mata dan mungkin juga ditingkatkan oleh hiperventilasi. Ketika diukur oleh perangkat EEG, ini sering disebut sebagai gelombang delta EEG.
Menggunakan Gelombang EEG untuk Memahami Cara Kerja Otak
Apa yang Ditunjukkan EEG?
Otak Anda terus-menerus menyerap dan memproses informasi, bahkan saat Anda tidur. Semua aktivitas ini menghasilkan sinyal listrik yang ditangkap oleh sensor EEG. Ini memungkinkan perubahan aktivitas otak untuk tertangkap, bahkan jika tidak ada respons perilaku yang terlihat, seperti gerakan atau ekspresi wajah.
Monitor EEG mengubah perubahan listrik yang dibuat otak Anda, tetapi tidak pikiran atau perasaan. Ia tidak mengirimkan listrik ke otak Anda.
Mendeteksi aktivitas di seluruh korteks utama otak sangat penting untuk memperoleh data EEG berkualitas tinggi. Hasilnya dapat menjadi proksi untuk menilai keadaan emosional yang dipengaruhi oleh stimulus eksternal.
Sebuah Sejarah Singkat EEG
Penelitian tentang fenomena aktivitas listrik di otak dilakukan pada hewan sejak tahun 1875, ketika dokter Richard Caton menerbitkan temuan dari eksperimen pada kelinci dan monyet di British Medical Journal.
Pada tahun 1890, Adolf Beck menempatkan elektroda langsung di permukaan otak anjing dan kelinci untuk menguji stimulasi sensorik. Pengamatannya tentang fluktuasi aktivitas listrik otak mengarah pada penemuan gelombang otak dan menjadikan EEG sebagai bidang ilmiah.
Ahli fisiologi dan psikiatri Jerman Hans Berger dikreditkan dengan merekam gelombang otak manusia EEG pertama pada tahun 1924. Berger menemukan elektroensefalogram, alat yang merekam sinyal EEG. Dalam bukunya “Asal Usul EEG”, penulis David Millet menggambarkan penemuan ini sebagai “salah satu perkembangan paling mengejutkan, luar biasa, dan monumental dalam sejarah neurologi klinis.”
Perekaman EEG manusia pertama diperoleh oleh Hans Berger pada tahun 1924. Sinyal atas adalah EEG dan yang bawah adalah sinyal waktu 10 Hz.
Hans Berger, orang pertama yang merekam gelombang otak EEG pada manusia.
Bidang elektroensefalografi klinis dimulai pada tahun 1935. Ini berasal dari penelitian ilmuwan saraf Frederic Gibbs, Hallowell Davis, dan William Lennox tentang lonjakan epileptiform, gelombang lonjakan interiktal, dan tiga siklus serangan EEG ketidaksadaran klinis. Gibbs dan ilmuwan Herbert Jasper menyimpulkan bahwa lonjakan interiktal adalah tanda khas epilepsi. Laboratorium EEG pertama dibuka di Massachusetts General Hospital pada tahun 1936.
Pada tahun 1947, Masyarakat EEG Amerika, yang sekarang dikenal sebagai Masalah Neurofisiologi Klinis Amerika, didirikan dan Kongres EEG Internasional pertama berlangsung.
Pada tahun 1950-an, William Grey Walter mengembangkan topografi EEG, sebuah suplemen untuk EEG, yang memungkinkan pemetaan aktivitas listrik di seluruh permukaan otak. Ini populer pada tahun 1980-an, tetapi tidak pernah diadopsi ke dalam neurologi arus utama.
Stevo Bozinovski, Liljana Bozinovska, dan Mihail Sestakov adalah ilmuwan pertama yang mencapai kontrol atas benda fisik menggunakan mesin EEG pada tahun 1988. Pada tahun 2011, EEG memasuki pasar konsumen ketika pengusaha teknologi Tan Le dan Dr. Geoff Mackellar meluncurkan perusahaan EMOTIV.
Teknologi EEG seperti headset dan topi merupakan komponen BCI (Antarmuka Otak-Komputer). BCI juga disebut sebagai HMI (Antarmuka Manusia-Mesin), MMI (Antarmuka Pikiran-Mesin), BMI (Antarmuka Mesin-Otak) dan DNI (Antarmuka Neural Langsung) — DNI dapat mendekode sinyal dari otak dan bagian lain dari sistem saraf. BCI bertujuan untuk melacak kinerja kognitif dan mengendalikan benda virtual dan fisik melalui pembelajaran mesin dari perintah mental yang dilatih.
Pada tahun 2017, pembalap quadriplegic Rodrigo Hübner Mendes menjadi orang pertama yang mengemudikan mobil Formula 1 hanya dengan menggunakan gelombang otaknya, berkat Headset EEG EMOTIV.
Apa yang Digunakan EEG?
Kinerja dan Kesejahteraan
Atllet, biohacker, dan konsumen yang tertarik dapat menggunakan EEG untuk "melacak" aktivitas otak mereka sama seperti mereka mungkin melacak jumlah langkah yang mereka ambil dalam sehari. EEG dapat mengukur fungsi kognitif — seperti perhatian dan gangguan, stres dan beban kognitif (kapasitas total otak untuk aktivitas mental yang dikenakan pada memori kerja pada saat tertentu). Temuan ini dapat mengungkap wawasan berharga tentang bagaimana otak merespons peristiwa kehidupan sehari-hari. Data EEG memberikan umpan balik yang dapat digunakan untuk merancang strategi berdasarkan ilmu pengetahuan untuk mengurangi stres, meningkatkan fokus, atau meningkatkan meditasi.
Penelitian Konsumen
Data EEG dapat menjadi alat pencarian alat untuk wawasan konsumen. Respons otak memberikan umpan balik konsumen yang belum pernah terjadi sebelumnya — di mana EEG digunakan untuk mengukur kesenjangan antara apa yang benar-benar diperhatikan konsumen versus apa yang mereka laporkan menyukai atau memperhatikan. Menggabungkan EEG dengan sensor biometrik lainnya seperti pelacakan mata, analisis ekspresi wajah, dan pengukuran detak jantung dapat memberikan pemahaman yang lengkap tentang perilaku pelanggan kepada perusahaan. Penggunaan teknologi neuro seperti EEG untuk mempelajari reaksi konsumen disebut neuromarketing.
Perawatan Kesehatan
Karena tes EEG menunjukkan aktivitas otak selama prosedur yang terkontrol, hasilnya dapat mengandung informasi yang digunakan untuk mendiagnosis berbagai gangguan otak. Data EEG abnormal ditampilkan melalui gelombang otak yang tidak teratur. Data EEG abnormal dapat menunjukkan tanda-tanda disfungsi otak, trauma kepala, gangguan tidur, masalah memori, tumor otak, stroke, demensia, gangguan kejang seperti epilepsi dan berbagai kondisi lainnya. Tergantung pada diagnosis yang diinginkan, dokter kadang-kadang menggabungkan EEG dengan tes kognitif, pemantauan aktivitas otak, dan teknik neuroimaging.
Diagnosis Kejang
Tes EEG sering direkomendasikan untuk pasien yang mengalami aktivitas kejang. Dalam kasus ini, dokter mungkin melakukan EEG ambulatori. EEG ambulatori merekam secara terus-menerus hingga 72 jam, sementara EEG tradisional berlangsung 1-2 jam. Pasien diizinkan bergerak di rumah mereka dengan menggunakan headset EEG. Memperpanjang waktu perekaman meningkatkan kemungkinan merekam aktivitas otak yang abnormal. Untuk alasan itu, EEG ambulatori sering digunakan untuk mendiagnosis epilepsi (EEG epilepsi), gangguan kejang, atau gangguan tidur.
Studi Tidur untuk Gangguan Tidur
Studi tidur EEG atau tes “polysomnografi” mengukur aktivitas tubuh di samping melakukan pemindaian otak. Teknolog EEG memantau detak jantung, pernapasan, dan kadar oksigen dalam darah Anda selama prosedur semalaman. Polysomnografi biasanya digunakan dalam penelitian medis dan sebagai tes diagnostik untuk gangguan tidur.
Neurosains Kuantitatif
Karena EEG mengukur aktivitas listrik di lapisan luar otak (korteks serebri), ia dapat menangkap gelombang otak dari kulit kepala Anda. Dengan menggabungkan tes otak EEG dengan data dari teknik pemantauan otak lainnya, peneliti dapat memperoleh wawasan baru tentang interaksi kompleks yang terjadi di otak kita — serta di tubuh kita.
Itulah yang ingin dicapai oleh elektroensefalografi kuantitatif (qEEG). EEG kuantitatif merekam gelombang otak Anda persis seperti EEG tradisional. Menggunakan pembelajaran mesin, qEEG membandingkan gelombang otak Anda dengan gelombang otak individu dalam rentang usia dan jenis kelamin yang sama, tetapi untuk orang yang tidak memiliki disfungsi otak. Proses qEEG menciptakan “peta” otak Anda melalui perbandingan kuantitatif. Proses ini umum dilakukan dalam sub-disiplin ilmu saraf yang disebut neurosains komputasi.
Penempatan elektroda EEG adalah bagian penting dari keberhasilan qEEG. Penempatan lead EEG tradisional mengikuti sistem 10-20, standar yang diakui secara internasional untuk menerapkan elektroda yang terhubung ke kulit kepala Anda. “10-20” mengacu pada jarak antara lead EEG yang berada pada 10% atau 20% dari total jarak tengkorak.
Jumlah elektroda pada perangkat dapat bervariasi — beberapa sistem perekaman EEG dapat memiliki hingga 256 elektroda. Perekaman qEEG menggunakan topi 19 sensor untuk mengumpulkan data dari semua 19 area di kulit kepala Anda. Karena lead EEG memperkuat sinyal dari lokasi di mana mereka ditempatkan, memperoleh peta otak qEEG mengidentifikasi di tingkat otak penyebab disfungsi yang diamati di tingkat perilaku dan/atau kognitif.
Penelitian Akademik
Hasil EEG yang abnormal bukanlah satu-satunya informasi berharga yang berasal dari hasil tes EEG. Banyak peneliti menggunakan EEG normal dalam penelitian mereka, termasuk studi groundbreaking tahun 1957 tentang aktivitas otak selama tidur REM.
Seperti dijelaskan dalam bagian tentang jenis gelombang otak yang diukur oleh EEG, mempelajari rekaman EEG mengungkapkan berbagai frekuensi yang terkandung dalam sinyal otak. Frekuensi-frekuensi ini mencerminkan berbagai keadaan perhatian dan kognitif. Misalnya, peneliti telah memantau aktivitas gelombang gamma (sering dikaitkan dengan perhatian sadar) saat menyelidiki respons neurologis selama meditasi (EEG meditasi).
Aktivitas gelombang gamma dikaitkan dengan kinerja mental atau fisik puncak. Eksperimen di mana subjek mengenakan perangkat EEG yang sedang berlatih meditasi mendalam menghasilkan teori bahwa gelombang gamma terkait dengan pengalaman sadar atau keadaan mental transendental. Namun, tidak ada kesepakatan di antara peneliti akademis mengenai fungsi kognitif apa yang terkait dengan aktivitas gelombang gamma.
Peneliti membutuhkan cara untuk memproses dan menangani seluruh kekayaan data otak yang mereka kumpulkan — dan bahkan membagikannya dengan berbagai institusi. “Neuroinformatika” adalah bidang penelitian yang menyediakan alat komputasi dan model matematika untuk data ilmu saraf. Neuroinformatika bertujuan untuk menciptakan teknologi untuk mengorganisir database, berbagi data, dan pemodelan data. Ini mengkhawatirkan sejumlah besar data, karena “ilmu saraf” secara luas didefinisikan sebagai studi ilmiah tentang sistem saraf. Salah satu sub-disiplin ilmu saraf termasuk psikologi kognitif, yang menggunakan metode neuroimaging seperti EEG untuk menganalisis bagian mana dari otak dan sistem saraf yang mendasari proses kognitif mana.
Penelitian Pasar: Menggunakan Headset EEG untuk Memahami Keadaan Emosional & Kognitif
Proses Pengujian EEG
Persiapan untuk Prosedur EEG
Bagian berikut tentang pemantauan EEG, interpretasi dan hasil termasuk informasi untuk audiens yang menjalani tes EEG di lingkungan perawatan kesehatan. Cara terbaik untuk mempersiapkan tes adalah selalu bertanya kepada petugas penguji untuk instruksi persiapan khusus. Instruksi untuk persiapan dapat bervariasi tergantung pada kasus penggunaan — misalnya, rekaman EEG untuk penelitian konsumen, penelitian akademis, atau kinerja dan kesejahteraan mungkin memerlukan subjek untuk aktif alih-alih berbaring.
Perusahaan seperti EMOTIV telah memelopori kemajuan dalam teknologi EEG yang membuat pelaksanaan, pemrosesan, dan interpretasi tes lebih cepat dan lebih nyaman. Headset EEG mobile dan nirkabel dari EMOTIV dapat dipasang dalam waktu kurang dari lima menit, dan memungkinkan peserta untuk bergerak bebas alih-alih membatasi mereka di fasilitas pengujian.
Sebelum tes EEG, katakan kepada profesional yang melaksanakan tes — baik itu dokter, majikan, atau peneliti — tentang obat-obatan rutin yang Anda konsumsi. Disarankan agar Anda mencuci rambut Anda malam sebelum prosedur dan membiarkannya bebas dari produk apapun. Hindari minum atau makan kafein setidaknya 8 jam sebelum tes. Jika Anda harus tidur selama prosedur EEG, Anda mungkin diarahkan untuk membatasi tidur Anda malam sebelumnya untuk memastikan otak Anda dapat bersantai dengan baik selama tes.
Pemantauan EEG
Anda tidak akan merasakan sakit atau ketidaknyamanan selama prosedur EEG. Selama prosedur EEG klinis, Anda akan berbaring di tempat tidur atau kursi malas dan diarahkan untuk menutup mata. Teknisi EEG mengukur kepala Anda dan menandai di mana harus menerapkan lead.
Ketika tes dimulai, elektroda merekam gelombang otak Anda dan mengirimkan aktivitas tersebut ke mesin perekam. Mesin EEG kemudian mengubah data menjadi pola gelombang untuk diinterpretasikan. Setelah perekaman selesai, teknisi akan melepas elektroda dari kulit kepala Anda.
Tes EEG rutin di lingkungan ilmiah atau klinis memakan waktu 30-60 menit untuk diselesaikan, termasuk sekitar 20 menit waktu persiapan awal. Tes EEG yang dilakukan untuk penelitian konsumen, kinerja individu, dan tempat kerja dapat lebih pendek atau lebih lama sesuai dengan tujuan pengujian. Headset EEG nirkabel EMOTIV mendukung pengaturan yang lebih cepat untuk kasus penggunaan ini (kurang dari lima menit).
Tidak ada waktu pemulihan yang dibutuhkan setelah prosedur. Jika Anda telah mengonsumsi obat yang menyebabkan kantuk untuk tidur selama tes, administrator tes mungkin merekomendasikan menunggu di fasilitas sampai efeknya hilang atau membiarkan seseorang mengantar Anda pulang.
Efek samping tes EEG jarang terjadi. Elektroda tidak menghasilkan sensasi apapun; mereka hanya merekam aktivitas otak. Orang yang mengalami epilepsi mungkin mengalami kejang dari rangsangan seperti cahaya berkedip selama prosedur. Kejang selama tes EEG bukanlah sesuatu yang perlu ditakuti — ini dapat membantu dokter mendiagnosis jenis epilepsi dan sesuai untuk menyesuaikan pengobatan.
Interpretasi EEG dan Hasil Prosedur
Jika Anda telah direkomendasikan untuk melakukan tes EEG untuk alasan klinis, hasil tes Anda akan diinterpretasikan oleh dokter yang berspesialisasi dalam sistem saraf. Ahli saraf akan mempelajari rekaman untuk pola otak yang normal dan abnormal. Pola gelombang otak sangat dapat dikenali oleh karakteristik gelombang mereka. Misalnya, pola penekanan lonjakan, yang sering diamati pada pasien dengan keadaan otak yang tidak aktif seperti dari koma atau anestesi umum, menunjukkan lonjakan singkat (lonjakan) yang bergantian dengan periode datar (penekanan).
Berbagai jenis epilepsi dicirikan oleh pola EEG yang berbeda. Pola lonjakan-gelombang — pola EEG umum, simetris — sering diamati selama serangan ketidaksadaran, di mana seseorang mengalami kehilangan kesadaran yang singkat. Sebuah serangan fokus parsial, dimana aktivitas kejang hanya mempengaruhi satu area otak, dicirikan oleh pola ritme cepat dengan voltase rendah yang muncul pada saluran data EEG yang terkait dengan area tersebut.
Ahli saraf kemudian mengirimkan pengukuran EEG kembali kepada dokter yang memesan tes tersebut. Dokter Anda mungkin menjadwalkan janji untuk meninjau gambar EEG dan mendiskusikan hasilnya dengan Anda. Tergantung pada kondisi Anda, Anda mungkin direkomendasikan untuk menjalani layanan yang disebut EEG neurofeedback atau biofeedback sebagai tindak lanjut. Sebagai contoh, orang yang ingin memperkuat pola gelombang otak yang terkait dengan fokus mungkin melakukan neurofeedback terapi untuk ADHD.
Terapi biofeedback membantu subjek mengendalikan proses tubuh yang tidak disengaja. Subjek yang mengalami, misalnya, tekanan darah tinggi, dapat melihat pengukuran fisik mereka di monitor yang menerima data dari elektroda di kulit mereka. Memantau aktivitas ini membantu mengajarkan latihan relaksasi dan mental yang dapat meredakan gejala.
Demikian pula, Neurofeedback mengandalkan EEG untuk melatih otak agar berfungsi lebih baik. Selama pelatihan ini, pasien dihubungkan ke mesin EEG dan melihat aktivitas otak mereka secara langsung. Ini sering menyerupai jenis video game di mana pasien “bermain” permainan dengan otak mereka untuk mengendalikan aktivitas otak mereka. Pasien berusaha meningkatkan frekuensi otak yang terkait dengan disfungsi otak, sama seperti atlet bekerja pada otot yang lemah. Neurofeedback EEG sering direkomendasikan untuk kondisi seperti epilepsi, gangguan bipolar, ADHD, dan autisme. Meskipun dapat membantu kondisi-kondisi ini, itu tidak dapat menyembuhkannya.
Berbagai Jenis Perangkat EEG
Mesin EEG hadir dalam beberapa bentuk perangkat EEG yang dapat dikenakan. Di tingkat tertinggi adalah perbedaan antara perangkat EEG klinis (digunakan dalam lingkungan kesehatan dan penelitian ilmiah) dan perangkat EEG konsumen (digunakan dalam penelitian konsumen, penelitian akademis, dan kinerja serta kesejahteraan). Dengan perangkat klinis, peserta tidak dapat bergerak saat mengenakan perangkat, dan data harus dikumpulkan di lingkungan yang terkendali dan terlindungi untuk menghindari distorsi sinyal. Perangkat EEG konsumen seperti headset nirkabel EMOTIV memungkinkan pengguna untuk memantau aktivitas otak di mana saja.
Variasi antara berbagai jenis perangkat EEG yang dapat dikenakan diperlukan untuk mendukung persyaratan para profesional yang menggunakan sistem EEG dan pengaturan di mana data dikumpulkan. Misalnya, ahli saraf dan ahli neuro sering membutuhkan kepadatan sensor yang lebih tinggi untuk melakukan analisis data mereka dibandingkan peneliti konsumen. Selain penempatan elektroda EEG, ada beberapa variasi penting lainnya antara sistem EEG yang perlu dipertimbangkan.
Topi EEG VS. Headset EEG
Apa perbedaan antara topi EEG dan headset EEG? Perbedaan utama antara dua jenis perangkat EEG yang dapat dikenakan ini adalah jumlah elektroda. Headset biasanya memiliki 5-20 elektroda. Topi dapat mendukung lebih banyak sensor, karena memiliki area permukaan yang lebih besar untuk penempatan elektroda. Topi EEG, seperti EMOTIV EPOC FLEX, menawarkan sensor yang dapat dipindahkan untuk penempatan yang fleksibel. Konfigurasi sensor dalam EMOTIV INSIGHT dan EPOC X headset adalah tetap.
EPOC Flex
Sensor gel atau saline
EPOC+ dan EPOC X
Sensor saline
Elektroda EEG Basah VS. Kering
Perangkat EEG umumnya menggunakan elektroda basah atau kering. Ada bentuk elektroda baru yang disebut “elektroda tato,” yang merupakan elektroda cetak yang diterapkan seperti tato sementara. Elektroda basah memungkinkan akurasi data yang lebih baik karena mereka menggunakan gel seperti perekat untuk kontak yang lebih baik dengan kulit kepala. Elektroda basah sebagian besar digunakan dalam pengaturan klinis dan penelitian. Elektroda kering tidak memerlukan gel perekat. Perangkat EEG dengan elektroda kering sering digunakan dalam penelitian konsumen EEG, karena memungkinkan waktu pengaturan yang lebih cepat. Para peneliti terus-menerus membandingkan pro dan kontra dari elektroda EEG basah vs. kering.
Perangkat EEG Nirkabel VS. Berkabel
Pada masa awal EEG, pasien harus terhubung ke mesin EEG di lingkungan klinis. Sekarang, tes EEG nirkabel memungkinkan, karena sinyal EEG dapat dijadikan digital dan dikirim ke mesin perekam seperti smartphone, komputer, atau cloud. Tes dapat dilakukan di berbagai lingkungan menggunakan EEG portabel. Anda dapat melakukan eksperimen di mana subjek mengenakan headset EEG nirkabel dan berjalan melalui taman, dan gerakan subjek Anda akan terbatas hanya oleh jarak transmisi data. Jika Anda perlu mengendalikan lingkungan tes untuk memberikan rangsangan seperti cahaya berkedip, Anda mungkin memilih untuk menggunakan pengaturan klinis — dalam hal ini, tidak ada batasan untuk menggunakan mesin EEG berkabel.
Headset EEG Berkabel
Koneksi kabel
Headset EEG EMOTIV Nirkabel
Teknologi nirkabel Bluetooth
Pengukuran EEG vs. Teknik Pengukuran Otak Lainnya
Keuntungan dari pengukuran EEG adalah bahwa itu adalah ukuran aktivitas otak yang paling tidak invasif yang tersedia, dan memberikan banyak informasi kuantitatif selama proses kognitif yang relevan. Metode lain untuk mempelajari fungsi otak meliputi:
Pencitraan resonansi magnetik fungsional (fMRI)
Magnetoensefalografi (MEG)
Spektroskopi resonansi magnetik nuklir (NMR atau MRS)
Elektrokortikografi
Tomografi emisi foton tunggal (SPECT)
Tomografi emisi positron (PET)
Spektroskopi inframerah dekat (NIRS)
Sinyal optik terkait peristiwa (EROS)
Keuntungan EEG
Terlepas dari sensitivitas spasial yang relatif rendah dari EEG, ia memiliki beberapa keuntungan dibandingkan beberapa teknik pencitraan otak dan penelitian yang sebelumnya disebutkan:
EEG memiliki resolusi temporal yang sangat tinggi dibandingkan dengan fMRI. Ini dapat menangkap reaksi cepat dari otak yang terjadi dengan kecepatan milidetik, yang memungkinkannya untuk menyelaraskan dengan akurat apa yang terjadi di otak dan di lingkungan. EEG direkam dengan laju pengambilan sampel antara 250 dan 2000 Hz dalam pengaturan klinis dan penelitian. Sistem pengumpulan data EEG yang lebih modern dapat merekam pada laju pengambilan sampel di atas 20.000 Hz jika diinginkan.
Biaya perangkat keras yang jauh lebih rendah dan total biaya kepemilikan (TCO).
Data EEG dikumpulkan secara non-invasif, tidak seperti elektrokortikografi, yang memerlukan operasi saraf untuk menempatkan elektroda langsung di permukaan otak.
Sensor EEG portabel dapat digunakan di lebih banyak tempat dibandingkan fMRI, SPECT, PET, MRS, atau MEG, karena teknik ini membutuhkan peralatan berat, mahal, dan tidak bergerak.
EEG tidak bersuara, agar memungkinkan mempelajari respons terhadap rangsangan auditori.
Jika dibandingkan dengan fMRI dan MRI, tidak ada bahaya fisik di sekitar mesin EEG. fMRI dan MRI adalah magnet kuat yang mencegah penggunaan oleh pasien dengan peralatan logam seperti alat pacu jantung.
fMRI, PET, MRS, dan SPECT dapat memperparah klaustrofobia yang dapat merusak hasil tes. EEG tidak menyebabkan klaustrofobia karena subjek tidak terkurung dalam ruang kecil.
Pemindaian EEG konsumen memungkinkan lebih banyak pergerakan subjek selama pengujian, tidak seperti sebagian besar teknik neuroimaging lainnya.
EEG tidak melibatkan paparan terhadap radioligand, tidak seperti tomografi emisi positron, atau medan magnet tingkat tinggi seperti MRI atau fMRI.
EEG tidak melibatkan paparan terhadap medan magnet berintensitas tinggi (>1 tesla).
Jika dibandingkan dengan metode pengujian perilaku, EEG dapat mendeteksi pemrosesan tersembunyi (pemrosesan yang tidak memerlukan respons). Teknologi ini juga digunakan pada subjek yang tidak dapat memberikan respons motorik.
EEG memiliki batasan rendah untuk penggunaan konsumen sehingga merupakan alat yang kuat untuk melacak dan merekam aktivitas otak selama berbagai aktivitas kehidupan sehari-hari, memungkinkan untuk hampir tak terbatas jumlah aplikasi.
Analisis tidur EEG dapat menunjukkan aspek penting dari waktu perkembangan otak, termasuk evaluasi kematangan otak remaja.
Ada pemahaman yang lebih baik tentang sinyal yang diukur dengan EEG, dibandingkan dengan pencitraan BOLD (Blood-oxygen-level-dependent) yang digunakan dalam fMRI.
Permainan EEG
Teknologi EEG telah diadaptasi ke dunia permainan untuk keperluan medis dan hiburan. Perusahaan-perusahaan menggunakan EEG untuk memberikan cara berinteraksi dengan video game dalam VR, AR, dan BCI. Mesin EEG mendeteksi sinyal dan algoritma dalam perangkat lunak menginterpretasikan gelombang otak Anda untuk mengendalikan avatar Anda di layar.
Headset EPOC dari EMOTIV adalah yang pertama antarmuka otak-komputer berkualitas tinggi (BCI) yang dapat memonitor dan menginterpretasikan pikiran dan emosi sadar serta tidak sadar. BCI dapat mendeteksi gelombang otak kompleks dari 30 ekspresi, emosi, dan tindakan berbeda. Deteksi ini dicapai melalui pembelajaran mesin. Algoritma pembelajaran mesin telah dilatih untuk mengenali pola otak yang terjadi saat peserta memproses berbagai ekspresi, emosi, dan tindakan.
Ketika algoritma mendeteksi gelombang otak EEG dalam kumpulan data mereka, BCI dapat mengaitkan pola dengan perintah fisik atau digital. Misalnya, berpikir pada kata pemicu seperti “dorong!” akan membuat avatar Anda mendorong objek dari jalannya.
TechCrunch TV: Perangkat Terkendali Pikiran dan Lainnya Menggunakan EEG
Kasus Penggunaan EEG
Ada banyak aplikasi modern untuk pengukuran EEG. Beberapa kasus penggunaan EEG yang mencolok meliputi:
Neurosains
Program pendidikan otak
Neuromarketing
Studi Tidur
Antarmuka Otak Komputer (BCI)
Kinerja Kognitif
Self-Quantification
Keadaan Emosional
Terapi ADHD
Gangguan Neurologis
Pemrograman gelombang otak
Terapi perilaku kognitif
Neuroinformatika
Pemrograman gelombang otak
Suplementasi AR & VR
Dysphagia dan Demensia
Rehabilitasi Stroke
Tes memori kerja (N-back)
Catatan: Ini hanya informasi umum tentang EEG. Produk EMOTIV dimaksudkan untuk digunakan hanya untuk aplikasi penelitian dan penggunaan pribadi. Produk kami tidak dijual sebagai Perangkat Medis sebagaimana didefinisikan dalam arahan EU 93/42/EEC. Produk kami tidak dirancang atau dimaksudkan untuk digunakan dalam diagnosis atau pengobatan penyakit.
Solusi
Dukungan
Perusahaan
© 2025 EMOTIV, Semua hak dilindungi.
Pilihan Privasi Anda (Pengaturan Cookie)
*Pemberitahuan – Produk EMOTIV dimaksudkan untuk digunakan untuk aplikasi penelitian dan penggunaan pribadi saja. Produk kami tidak dijual sebagai Alat Medis sebagaimana didefinisikan dalam arahan UE 93/42/EEC. Produk kami tidak dirancang atau dimaksudkan untuk digunakan dalam diagnosis atau pengobatan penyakit.
Catatan tentang Terjemahan: Versi non-Inggris dari situs web ini telah diterjemahkan untuk kenyamanan Anda menggunakan kecerdasan buatan. Meskipun kami berusaha agar akurat, terjemahan otomatis dapat mengandung kesalahan atau nuansa yang berbeda dari teks aslinya. Untuk informasi yang paling akurat, silakan rujuk ke versi bahasa Inggris dari situs ini.
Solusi
Dukungan
Perusahaan
© 2025 EMOTIV, Semua hak dilindungi.
Pilihan Privasi Anda (Pengaturan Cookie)
*Pemberitahuan – Produk EMOTIV dimaksudkan untuk digunakan untuk aplikasi penelitian dan penggunaan pribadi saja. Produk kami tidak dijual sebagai Alat Medis sebagaimana didefinisikan dalam arahan UE 93/42/EEC. Produk kami tidak dirancang atau dimaksudkan untuk digunakan dalam diagnosis atau pengobatan penyakit.
Catatan tentang Terjemahan: Versi non-Inggris dari situs web ini telah diterjemahkan untuk kenyamanan Anda menggunakan kecerdasan buatan. Meskipun kami berusaha agar akurat, terjemahan otomatis dapat mengandung kesalahan atau nuansa yang berbeda dari teks aslinya. Untuk informasi yang paling akurat, silakan rujuk ke versi bahasa Inggris dari situs ini.
Solusi
Dukungan
Perusahaan
© 2025 EMOTIV, Semua hak dilindungi.
Pilihan Privasi Anda (Pengaturan Cookie)
*Pemberitahuan – Produk EMOTIV dimaksudkan untuk digunakan untuk aplikasi penelitian dan penggunaan pribadi saja. Produk kami tidak dijual sebagai Alat Medis sebagaimana didefinisikan dalam arahan UE 93/42/EEC. Produk kami tidak dirancang atau dimaksudkan untuk digunakan dalam diagnosis atau pengobatan penyakit.
Catatan tentang Terjemahan: Versi non-Inggris dari situs web ini telah diterjemahkan untuk kenyamanan Anda menggunakan kecerdasan buatan. Meskipun kami berusaha agar akurat, terjemahan otomatis dapat mengandung kesalahan atau nuansa yang berbeda dari teks aslinya. Untuk informasi yang paling akurat, silakan rujuk ke versi bahasa Inggris dari situs ini.