DE102009024866A1

DE102009024866A1 - Verfahren und Einrichtung zur Überwachung der Hirnaktivität eines Menschen

Info

Publication number: DE102009024866A1
Application number: DE102009024866A
Authority: DE
Inventors: Fabrizio Lorito; Jan-Erik Frey; Marco Dr. Ulrich; Peter Dr.-Ing. Krippner; Sönke Dr.-Ing. Kock
Original assignee: ABB Research Ltd Switzerland; ABB Research Ltd Sweden
Current assignee: ABB Research Ltd Switzerland; ABB Research Ltd Sweden
Priority date: 2009-06-09
Filing date: 2009-06-09
Publication date: 2010-12-16
Also published as: WO2010142409A1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine entsprechende Einrichtung zur Überwachung der Hirnaktivität eines Menschen und/oder Bildung wenigstens eines Signals zur Einwirkung auf eine technische Einrichtung im Fall eines psychischen Ausnahmezustandes, wie beispielsweise eines erheblichen Angstzustandes, extremer Aufmerksamkeit oder Panik, wenigstens eines Menschen, wobei, insbesondere unter Anwendung einer nichtinvasiven elektrophysiologischen Methode, Hirnaktivitäten erfasst werden, erfasste Signale aufbereitet, analysiert und klassifiziert hinsichtlich charakteristischer Hirnaktivitätsmuster zur Erkennung von psychischen Ausnahmezuständen, wie ungewöhnlichem, Stress, von Angst oder Panik, des jeweilig signalliefernden Menschen und die Ergebnisse dieser Signalanalyse mittels Messwertfernübertragung zu einer Empfangseinrichtung übertragen werden. Alternativ sind die erfassten Hirnaktivitäten zunächst auch zu einer Empfangseinrichtung übertragbar, wobei die übertragenen Hirnaktivitätssignale dann anschließend aufbereitet, analysiert und klassifiziert werden. Von der Empfangseinrichtung werden die Ergebnisse über eine Schnittstelleneinrichtung zu einem Gerät oder einer Anlage weitergeleitet, um gegebenenfalls eine Zustandsänderung einer solchen Einrichtung zu veranlassen.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Einrichtung zur Überwachung der Hirnaktivität eines Menschen, insbesondere zum Zweck der Erhöhung der Sicherheit in Industrieanlagen.
In den letzten Jahren sind zahlreiche Veröffentlichungen zu brain-machine interfaces (BMI) erschienen, die auch als Mensch-Maschine-Schnittstellen, Gehirn-Computer-Schnittstellen oder manchmal als Hirn-Maschine-Schnittstellen bezeichnet werden. Dieser Literatur sind vielfältige Vorschläge zur Nutzung von Gehirnsignalen zur Steuerung technischer Einrichtungen zu entnehmen, hauptsächlich auf dem Gebiet der brain-actuated technology oder Gehirn-betätigten Technologien, der Neuroprothesen und Neuroroboter.
Brain-machine interfaces arbeiten mit einer Erfassung und Verarbeitung von Gehirnsignalen in Echtzeit, zum Zweck der Nutzung der ermittelten Information zur Steuerung einer technischen Einrichtung. Insbesondere für medizinische Anwendungen werden solche Möglichkeiten untersucht, beispielsweise um neuronale Signale eines Menschen mit intaktem Motorkortex zur Echtzeit-Steuerung eines prothetischen Roboterarms zu nutzen (vergl.: Velliste M, Perel S, Spalding MC, Whitford AS, Schwartz AB: Cortical control of a prosthetic arm for self-feeding. Nature 2008 Jun 19; 453(7198): 1098–101). Neben Hilfen zur Wiedererlangung von motorischen Funk tionen eines Menschen sind auch andere klinische Anwendungen von Interesse, wie beispielsweise zur Diagnose und Behandlung epileptischer Anfälle (vergl.: Nicolelis MA: Actions from thoughts. Nature 2001 Jan 18; 409(6818): 403–7).
Die hauptsächliche Herausforderung für brain-machine interfaces ist die Interpretation komplexer Gehirnaktivitäts-Muster, um sie einer bestimmten Aktion oder einem Prozess zuzuordnen. Dazu ist ein fundamentales Verständnis der Prinzipien erforderlich, nach denen neuronale Gebilde sensorische, motorische und kognitive Information entschlüsseln, um komplexe Steuerungen technischer Einrichtungen zu ermöglichen. Bisher wird diese Aufgabe meistens durch intrakraniale Messungen, also durch Messungen im Schädelinneren mittels einer Anordnung chirurgisch implantierter Mikroelektroden gelöst (vergl.: Nicolelis MA, Ghazanfar AA, Stambaugh CR, Oliveira LM, Laubach M, Chapin JK, Nelson RJ, Kaas JH: Simultaneous encoding of tactile information by three Primate cortical areas. Nature Neurosci. 1998 Nov; 1(7): 621–30). Damit ist eine simultane Erfassung extrazellularer Aktivitäten von Anordnungen individueller Neuronen möglich, verteilt über mehrere Gehirnstrukturen.
Nichtinvasive Erfassung menschlicher Neuronenaktivität ist jedoch auch eine potentielle Möglichkeit zur Realisierung von brain-machine interfaces. Eine Reihe unterschiedlicher metabolischer, optischer und elektro-physikalischer Methoden ist bereits untersucht worden. Mittels Nahinfrarotspektroskopie (NIRS, near infrared spectroscopy) können Änderungen von Hämoglobinkonzentrationen im Blut durch einen intakten Schädel hindurch detektiert werden, mittels Magnetoencephalographie (MEG) können magnetische Felder gemessen werden, die im Gehirn durch neuroelektrische Aktivitäten erzeugt werden. Funktionelle Magnetresonanztomographie (fMRI, functional magnetic resonance imaging) ermöglicht die Messung der hämodynamischen Reaktion auf neuronale Aktivitäten des Gehirns.
Obwohl alle diese Techniken grundsätzlich nichtinvasiv sind, sind sie für einen portablen Einsatz ungeeignet, und der technische Aufwand ist groß. Wohingegen mittels Elektroenzephalographie (scalp electroencephalography, EEG, Hirnstrommessung) durch neuronale Stimulation hervorgerufene elektrische Aktivität mit ziemlich kompakten Geräten außerhalb des menschlichen Kopfes gemessen werden kann. Das EEG-Signal ist ein extrazellulärer Strom, der durch zerebrale elektrische Aktivität hervorgerufen wird. Obwohl solche Hirnstromaufzeichnungen das Durchschnittsverhalten einer großen Anzahl von Neuronen in weit verteilten Gebieten der Hirnrinde wiedergeben, sind EEG-Signale grundsätzlich zur Nutzung für brain-machine interfaces (BMIs) geeignet (vergl.: Wolpaw JR, Birbaumer N, McFarland DJ, Pfurtscheller G, Vaughan TM: Brain-computer interfaces for communication and control. Clinlcal Neurophysiol. 2002 Jun; 113(6): 767–91). Beispielsweise können an der Kopfhaut erfasste Hirnströme im Rahmen der Entwicklung einer mobilen Einrichtung zum Erkennen von Wachheit oder Aufmerksamkeit genutzt werden (vergl.: Ben Califa K: A portable device for alertness detection. 1st Annual International IEEEEMBS Special Topic Conference on Microtechnologies in Medicine & Biology 2000: 584–6).
Eine Reihe von Patentanmeldungen sind bekannt, die sich im Hinblick auf Sicherheitsaspekte mit der Messung der Wachsamkeit von Menschen befassen. Aus WO 2006/096096135 A1 ist eine Methode zur Erkennung einer geistigen Ermüdung durch Überwachung von Hirnaktivitäten bekannt. DE 197 02 748 A1 beschreibt ein Verfahren zum Überwachen des Zustandes eines Fahrzeugführers durch Hirnstrommessung und gegebenenfalls auch Beobachtung von Kopfhaltung, Muskulatur oder Atmung. In US 20070010754 A1 wird ein Verfahren zur Hirnstrommessung wenigstens eines Fahrzeuginsassen, vorzugsweise des Fahrers vorgeschlagen, um die Intention zu erfassen und gegebenenfalls auf den Zustand des Fahrzeugs einzuwirken.
Ausgehend vom dargelegten Stand der Technik, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Einrichtung anzugeben, um eine Änderung von menschlichen Hirnaktivitäten als Folge insbesondere erheblicher Angst, extremer Aufmerksamkeit oder Panik zu detektieren. Damit gebildete Signale können insbesondere zur Erhöhung der Sicherheit bei industriellen Geräten oder Anlagen genutzt werden.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Überwachung der Hirnaktivität eines Menschen und/oder Bildung wenigstens eines Signals zur Einwirkung auf eine technische Einrichtung im Falle eines psychischen Ausnahmezustandes eines Menschen, wie insbesondere erheblicher Angst, extremer Aufmerksamkeit oder Panik eines Menschen, das die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist. Vorteil hafte Ausgestaltungen und eine entsprechende Einrichtung sind in weiteren Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung angegeben.
Mit der Erfindung wird demnach vorgeschlagen, nichtinvasiv, also außen am Kopf eines Menschen mittels Elektroden Signale zu erfassen, die durch erhöhte Hirnaktivität verursacht sind. Die erfassten Signale werden mittels einer portablen, am Körper tragbaren Einrichtung verarbeitet und analysiert und interpretiert und daraufhin mittels Telemetrie zu einer Schnittstelleneinrichtung übertragen, von der aus ein technischer Prozess beeinflusst, beispielsweise abgeschaltet werden kann, oder aber die erfassten Signale werden zunächst an eine Empfangseinrichtung übertragen, dann verarbeitet und analysiert und interpretiert und daraufhin mittels Telemetrie zu einer Schnittstelleneinrichtung übertragen, von der aus ein technischer Prozess beeinflusst, beispielsweise abgeschaltet werden kann. Die grundlegenden Verfahrensschritte sind dabei identisch, lediglich die Reihenfolge beziehungsweise Abfolge unterscheidet sich.
Demgemäß betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Überwachung der Hirnaktivität eines Menschen und/oder Bildung wenigstens eines Signals zur Einwirkung auf eine technische Einrichtung im Falle eines psychischen Ausnahmezustandes, wie insbesondere eines erheblichen Angstzustandes und/oder extremer Aufmerksamkeit und/oder Panik, wenigstens eines Menschen, bei welchem

– Hirnaktivitäten erfasst werden, insbesondere unter Anwendung einer nichtinvasiven oder minimal-invasiven elektrophysiologischen Methode,
– derart in Signalform erfasste Hirnaktivitäten, insbesondere mittels Echtzeitverarbeitung, aufbereitet, analysiert und klassifiziert werden hinsichtlich charakteristischer Hirnaktivitätsmuster zur Erkennung von psychischen Ausnahmezuständen, wie insbesondere ungewöhnlichem Stress und/oder Angst und/oder oder Panik, des jeweils signalliefernden Menschen,
– Ergebnisse dieser Signalanalyse mittels Messwertfernübertragung zu einer Empfangseinrichtung übertragen werden,

– in Signalform erfasste Hirnaktivitäten zunächst mittels Messwertfernübertragung zu einer Empfangseinrichtung übertragen werden und dann
– die übertragenen Hirnaktivitätssignale, insbesondere mittels Echtzeitverarbeitung, aufbereitet, analysiert und klassifiziert werden hinsichtlich charakteristischer Hirnaktivitätsmuster zur Erkennung von psychischen Ausnahmezuständen, wie insbesondere ungewöhnlichem Stress und/oder Angst und/oder oder Panik, des jeweils signalliefernden Menschen, wobei bei beiden Verfahrensausprägungen die Ergebnisse dieser Signalanalyse von der Empfangseinrichtung über eine Schnittstelleneinrichtung zu einem Gerät oder einer Anlage weitergeleitet werden, um gegebenenfalls eine Zustandsänderung einer solchen Einrichtung als Sicherheitsmaßnahme oder Hinweise für den jeweiligen Menschen zu veranlassen,

Weiterhin umfasst die Erfindung eine Einrichtung zur Überwachung der Hirnaktivität eines Menschen und/oder Bildung wenigstens eines Signals zur Einwirkung auf eine technische Einrichtung im Falle eines psychischen Ausnahmezustandes, wie insbesondere eines erheblichen Angstzustandes und/oder extremer Aufmerksamkeit und/oder Panik, wenigstens eines Menschen, wobei

– Mittel (2) zur Erfassung von Hirnaktivitäten, insbesondere unter Anwendung einer nichtinvasiven oder minimal-invasiven elektrophysiologischen Methode, vorhanden sind,
– Mittel (4, 5) zur Echtzeitverarbeitung und/oder Aufbereitung und/oder Analyse und/oder Klassifizierung erfasster und/oder übertragener Hirnaktivitätssignale hinsichtlich charakteristischer Hirnaktivitätsmuster zur Erkennung von psychischen Ausnahmezuständen, wie insbesondere ungewöhnlichem Stress und/oder von Angst und/oder Panik des jeweils signalliefernden Menschen vorhanden sind,
– eine Einrichtung (6, 8) zur Messwertfernübertragung der erfassten Hinraktivitätssignale und/oder der Ergebnisse der Signalanalyse zu einer Empfangseinrichtung vorhanden ist, und
– eine Schnittstelleneinrichtung (10) vorhanden ist, mittels der die Ergebnisse zu einem Gerät oder einer Anlage weitergeleitet werden, um gegebenenfalls eine Zustandsänderung einer solchen technischen Einrichtung zu veranlassen.

Dabei liegt der Erfindung die Überlegung zugrunde, dass im menschlichen Gehirn eine Vorverarbeitung einer Vielzahl von Daten stattfindet, durch deren Nutzung der Gesamtaufwand zur Realisierung einer Überwachungseinrichtung zur Erhöhung der Sicherheit von Betriebspersonal relativ gering gehalten werden kann. Menschliche Sinnesorgane, wie Augen, Ohren, die Nase und die Haut reagieren auf eine Vielzahl von Einflüssen aus der Umgebung. Es werden Signale zum Hirn geleitet und dort verarbeitet, wobei bereits eine Filterung und Priorisierung aufgrund von Erfahrung und Instinkt stattfindet. Selbst lediglich instinktive Wahrnehmungen können zu Angstzuständen, Panik oder stressiger Wachsamkeit führen, die allgemein einen geänderten neuronalen Zustand hervorrufen, der in einer gesteigerten Hirnaktivität resultiert. Mit der Erfindung wird vorgeschlagen, eben diese gesteigerte Hirnaktivität zur Erfassung oder Erkennung von Gefahrensituationen zu nutzen, und zwar durch detektieren der gesteigerten Hirnaktivität durch Anwendung einer nichtinvasiven oder minimal-invasiven elektrophysiologischen Methode, vorzugsweise durch Anwendung von Multichannel-EEG. Durch Weiterverarbeitung der erfassten Hirnaktivität unter Anwendung von bekannten Methoden zur schnellen Erkennung charakteristischer EEG-Signalmuster, insbesondere in höheren Frequenzbändern (beta waves), kann die erfasste Hirnaktivität weiter interpretiert und schließlich genutzt werden zur Steuerung technischer Einrichtungen. Aufgrund der so ermöglichten schnellen Reaktion kann vorteilhaft die Sicherheit der Person, die die BMI-EEG-Signale liefert, oder auch weiterer Personen im Umfeld deutlich erhöht werden.
Es versteht sich, dass auf diese Weise nicht nur die Sicherheit von z. B. Betriebspersonal erhöht wird, sondern auch industrielle Anlagen geschützt werden können. Ein Anwendungsbeispiel für eine solche Überwachungseinrichtung wäre die Ausrüstung von Betriebspersonal in chemischen oder nuklearen Anlagen mit einer erfindungsgemäßen Überwachungseinrichtung. Im Fall einer Panik bei einem oder mehreren Arbeitern könnte ein schneller Alarm ausgelöst werden, sogar dann, wenn kein Arbeiter bewusst eine Aktion veranlasst.
Als weiteres Anwendungsbeispiel könnte ein mit einem Roboter kooperierender Arbeiter vor Verletzungen/Gefährdungen durch die Maschine geschützt werden, beispielsweise bei auftretendem Stress aufgrund von Fehlverhalten des Roboters und/oder eines Menschen und/oder einer Gefahrensituation und/oder bei körperli chen Beschwerden, beispielsweise aufgrund eines Herzinfarktes oder Schlaganfalles oder Sturzes, wenn aufgrund der erfassten Hinraktivität beziehungsweise der diesbezüglichen Signale unmittelbar und/oder automatisch eine Abschaltung und/oder ein Stop des jeweiligen Roboters bewirkt wird.
Auch könnte der jeweilige Mensch an sich in beispielsweise einer chemischen Produktionsanlage als eine Art zusätzlicher Sensor für vermeintlich gefährliche Anlagenzustände genutzt werden, die letztlich zu einer Abschaltung der jeweiligen Anlage führen könnten.
In einer Weiterbildung der Erfindung besteht die Möglichkeit die Signale mehrerer Menschen, beispielsweise einer Arbeitsgruppe, in Zusammenschau auszuwerten und eine Entscheidung über die weitere Vorgehensweise, insbesondere Abschaltung der Anlage, vom Zustand dieses Kollektivs abhängig zu machen.
Dabei könnte beispielsweise ausgewertet werden, ob sich lediglich eine einzelne Person oder gar mehrere Personen in einem psychischen Ausnahmezustand befinden und/oder beispielsweise anzahlabhängig zwischen mehreren zur Verfügung stehenden Maßnahmen und/oder mehrere Maßnahmen selektiert werden.
Eine weitere Erläuterung der Erfindung und deren Vorteile ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnungsfigur 1.
1 zeigt schematisiert erforderliche Komponenten des Ausführungsbeispiels und den zugehörigen beispielhaften Verfahrensablauf. Mit Bezugszeichen 11 sind die am Körper eines Menschen zu tragenden Komponenten bezeichnet. Mittels einer nichtinvasiven elektrophysiologischen Methode, beispielsweise nach dem Multichannel- oder auch Vielkanal-EEG-Verfahren arbeitenden Einrichtung 2 werden Hirnaktivitäten 1 des Menschen erfasst. Das Gehirn des Menschen wirkt als Sammelpunkt für eine Vielzahl von Sensorsignalen des menschlichen Körpers. Sowohl rational geplante, als auch instinktive Entscheidungen, sowie Reaktionen werden im Gehirn verarbeitet und führen in bestimmten Situationen zu einer gesteigerten neuronalen Aktivität.
Im nächsten, in 1 mit 3 bezeichneten Schritt werden die erfassten Messsignale einer Signalaufbereitung 4, sowie einer hochentwickelten Echtzeit-Verarbeitungseinrichtung 5 zugeführt, womit eine Analyse und Klassifizierung nach charakteristischen Aktivitätsmustern erfolgt, um eine ungewöhnliche Stresssituation, Angst oder Panik zu erkennen, die vom Objekt, das der Mensch beobachtet, ausgelöst wird und zu den erfassten Messsignalen führt.
Analyse-Ergebnisse werden drahtlos, vergl. Bezugszeichen 7, mittels einer Sendeeinrichtung 6, z. B. eines Echtzeit-Telemetriesenders und eines zugehörigen Telemetrie-Empfängers 8 oder eines Gateway übertragen, und mit Übertragungsmitteln 9 weitergeleitet zu einem Gerät oder eine technische Anlage 10, beispielsweise eine Leiteinrichtung oder eine Robotersteuerung.
Das vorgeschlagene Verfahren, bzw. die Einrichtung zur Erfassung bestimmter Hirnaktivitäten kann die Sicherheit in Industrieanlagen deutlich erhöhen, z. B. in Verbindung mit Einrichtungen der Fabrik- oder Prozessautomation. Eine Echtzeiterfassung neurophysiologischer Signale kann wesentlich dazu beitragen kritische Funktionen und Zustände technischer Anlagen zu beherrschen, beispielsweise durch Notabschaltung. Das funktioniert auch dann, wenn eine Person, die mit der erfindungsgemäßen Überwachungseinrichtung ausgerüstet ist, sich nicht direkt einer Gefahr bewusst ist, oder nicht in der Lage ist, adäquat oder schnell genug zu reagieren.
Im Rahmen der Erfindung liegt auch die Möglichkeit des Einbezugs weiterer menschlicher Reaktionen auf Gefahrensituationen, wie z. B. die Erfassung von anderen physiologischen Signalen, wie erhöhte Transpiration oder Pulsfrequenz. Solche Signale sind relativ einfach zu erfassen, beispielsweise mittels Sensoren in einer Computermaus. Außerdem können erfasste Hirnaktivitäten und andere erfasste Signale auch zu anderen Zwecken als zur Sicherheitserhöhung genutzt werden, beispielsweise auch zur Änderung von Eigenschaften einer technischen Anlage oder zum Aufruf von Hilfen oder Hinweisen für Wartenpersonal.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- WO 2006/096096135 A1 [0007]
- DE 19702748 A1 [0007]
- US 20070010754 A1 [0007]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

- Velliste M, Perel S, Spalding MC, Whitford AS, Schwartz AB: Cortical control of a prosthetic arm for self-feeding. Nature 2008 Jun 19; 453(7198): 1098–101 [0003]
- Nicolelis MA: Actions from thoughts. Nature 2001 Jan 18; 409(6818): 403–7 [0003]
- Nicolelis MA, Ghazanfar AA, Stambaugh CR, Oliveira LM, Laubach M, Chapin JK, Nelson RJ, Kaas JH: Simultaneous encoding of tactile information by three Primate cortical areas. Nature Neurosci. 1998 Nov; 1(7): 621–30 [0004]
- Wolpaw JR, Birbaumer N, McFarland DJ, Pfurtscheller G, Vaughan TM: Brain-computer interfaces for communication and control. Clinlcal Neurophysiol. 2002 Jun; 113(6): 767–91 [0006]
- Ben Califa K: A portable device for alertness detection. 1st Annual International IEEEEMBS Special Topic Conference on Microtechnologies in Medicine & Biology 2000: 584–6 [0006]

Claims

Verfahren zur Überwachung der Hirnaktivität eines Menschen und/oder Bildung wenigstens eines Signals zur Einwirkung auf eine technische Einrichtung im Falle eines psychischen Ausnahmezustandes, wie insbesondere eines erheblichen Angstzustandes und/oder extremer Aufmerksamkeit und/oder Panik, wenigstens eines Menschen, wobei – Hirnaktivitäten, insbesondere unter Anwendung einer nichtinvasiven elektrophysiologischen Methode, erfasst werden, – derart in signalform erfasste Hirnaktivitäten, insbesondere mittels Echtzeitverarbeitung, aufbereitet, analysiert und klassifiziert werden hinsichtlich charakteristischer Hirnaktivitätsmuster zur Erkennung von psychischen Ausnahmezuständen, wie insbesondere ungewöhnlichem Stress und/oder Angst und/oder oder Panik, des jeweilig signalliefernden Menschen, – Ergebnisse dieser Signalanalyse mittels Messwertfernübertragung zu einer Empfangseinrichtung übertragen werden, und – von dort über eine Schnittstelleneinrichtung zu einem Gerät oder einer Anlage weitergeleitet werden, um gegebenenfalls eine Zustandsänderung einer solchen Einrichtung als Sicherheitsmaßnahme oder Hinweise für den jeweiligen Menschen zu veranlassen.
Verfahren zur Überwachung der Hirnaktivität eines Menschen und/oder Bildung wenigstens eines Signals zur Einwirkung auf eine technische Einrichtung im Falle eines psychischen Ausnahmezustandes, wie insbesondere eines erheblichen Angstzustandes und/oder extremer Aufmerksamkeit und/oder Panik, wenigstens eines Menschen, wobei – Hirnaktivitäten, insbesondere unter Anwendung einer nichtinvasiven elektrophysiologischen Methode, erfasst werden, – derart in Signalform erfasste Hirnaktivitäten mittels Messwertfernübertragung zu einer Empfangseinrichtung übertragen werden, – die übertragenen Hirnaktivitätssignale, insbesondere mittels Echtzeitverarbeitung, aufbereitet, analysiert und klassifiziert werden hinsichtlich charakteristischer Hirnaktivitätsmuster zur Erkennung von psychischen Ausnahmezuständen, wie insbesondere ungewöhnlichem Stress und/oder Angst und/oder oder Panik, des jeweils signalliefernden Menschen, und – Ergebnisse dieser Signalanalyse von dort über eine Schnittstelleneinrichtung zu einem Gerät oder einer Anlage weitergeleitet werden, um gegebenenfalls eine Zustandsänderung einer solchen Einrichtung als Sicherheitsmaßnahme oder Hinweise für den jeweiligen Menschen zu veranlassen.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als elektrophysiologische Methode Vielkanal-EEG verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Echtzeitverarbeitung der erfassten Signale und zur schnellen Erkennung charakteristischer EEG-Signalmuster besonders solche in höheren Frequenzbändern (beta waves) interpretiert werden.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass weitere physiologische Signale, insbesondere erhöhte Transpiration oder Pulsfrequenz erfasst und mit den durch Erfassung und Auswertung von Hirnaktivitäten gebildeten Signalen verknüpft werden.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass weitere physiologische Signale, insbesondere erhöhte Transpiration oder Pulsfrequenz erfasst und mit den durch Erfassung und Auswertung von Hirnaktivitäten gebildeten Signalen verknüpft werden.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Signale mehrerer Menschen, insbesondere einer Ar beitsgruppe, in Zusammenschau analysiert und/oder ausgewertet werden und/oder eine Entscheidung über die weitere Vorgehensweise vom Zustand dieses Kollektivs abhängig gemacht wird.
Einrichtung zur Überwachung der Hirnaktivität eines Menschen und/oder Bildung wenigstens eines Signals zur Einwirkung auf eine technische Einrichtung im Falle eines psychischen Ausnahmezustandes, wie insbesondere eines erheblichen Angstzustandes und/oder extremer Aufmerksamkeit und/oder Panik, wenigstens eines Menschen, wobei – Mittel (2) zur Erfassung von Hirnaktivitäten, insbesondere unter Anwendung einer nichtinvasiven elektrophysiologischen Methode, vorhanden sind, – Mittel (4, 5) zur Echtzeitverarbeitung und/oder Aufbereitung und/oder Analyse und/oder Klassifizierung erfasster und/oder übertragener Hirnaktivitätssignale hinsichtlich charakteristischer Hirnaktivitätsmuster zur Erkennung von psychischen Ausnahmezuständen, wie insbesondere ungewöhnlichem Stress und/oder von Angst und/oder Panik des jeweils signalliefernden Menschen vorhanden sind, – eine Einrichtung (6, 8) zur Messwertfernübertragung der erfassten Hinraktivitätssignale und/oder der Ergebnisse der Signalanalyse zu einer Empfangseinrichtung vorhanden ist, und – eine Schnittstelleneinrichtung (10) vorhanden ist, mittels der die Ergebnisse zu einem Gerät oder einer Anlage weitergeleitet werden, um gegebenenfalls eine Zustandsänderung einer solchen technischen Einrichtung zu veranlassen.
Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die verwendete elektrophysiologische Methode Vielkanal-EEG ist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (4, 5) zur Echtzeitverarbeitung der erfassten Signale und zur schnellen Erkennung charakteristischer EEG-Signalmuster dafür eingerichtet sind, besonders solche in höheren Frequenzbändern (beta waves) zu interpretieren.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die technische Einrichtung, deren Zustand gegebenenfalls geändert wird, eine Einrichtung im Bereich der Fabrik- oder Prozessautomatisierung, oder eine Kraftwerksanlage oder chemische Produktionsanlage oder eine sonstige Industrieanlage ist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die technische Einrichtung, auf die gegebenenfalls eingewirkt wird, eine Leiteinrichtung oder eine Robotersteuerung ist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorhanden sind, mit deren Hilfe weitere physiologische Signale, insbesondere erhöhte Transpiration oder Pulsfrequenz erfassbar und mit den durch Erfassung und Auswertung von Hirnaktivitäten gebildeten Signalen verknüpfbar sind.