EP1518187A1 - Verfahren zur erstellung von daten, die für die beurteilung kognitiver oder sensomotorischer leistungsfähigkeiten oder leistungen von testpersonen verwendbar sind - Google Patents

Verfahren zur erstellung von daten, die für die beurteilung kognitiver oder sensomotorischer leistungsfähigkeiten oder leistungen von testpersonen verwendbar sind

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EP1518187A1
EP1518187A1 EP02740181A EP02740181A EP1518187A1 EP 1518187 A1 EP1518187 A1 EP 1518187A1 EP 02740181 A EP02740181 A EP 02740181A EP 02740181 A EP02740181 A EP 02740181A EP 1518187 A1 EP1518187 A1 EP 1518187A1
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test
data
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relevant
brain
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Ognjen Amidzic
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    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
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    • A61B5/16—Devices for psychotechnics; Testing reaction times ; Devices for evaluating the psychological state
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    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
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    • A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/242—Detecting biomagnetic fields, e.g. magnetic fields produced by bioelectric currents
    • A61B5/243—Detecting biomagnetic fields, e.g. magnetic fields produced by bioelectric currents specially adapted for magnetocardiographic [MCG] signals
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    • A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/316—Modalities, i.e. specific diagnostic methods
    • A61B5/369—Electroencephalography [EEG]
    • A61B5/377—Electroencephalography [EEG] using evoked responses

Definitions

  • the invention is in the field of diagnostics in the broadest sense and relates to a method according to the first independent claim.
  • the method is used to create data that can be used to assess cognitive or sensorimotor performance or the performance of test subjects.
  • the object of the invention is to present a method with which data can be created that can be used to assess cognitive or sensorimotor performance or performance of test persons, that is to say, for example, to classify test persons into corresponding skill categories, for direct comparison of test persons with regard to a specific performance or to assess a specific performance of a test person (e.g. judgment whether a statement is a lie or not; lie detector).
  • the method according to the invention is based on a quantity of measurement data which is determined on a test person using a measurement method known per se (for example magnetic encephalography, electroencephalography, PET, FMRI) and which, as a sequence of a large number of measurement samples, depict the brain activity of a test person.
  • a measurement method known per se for example magnetic encephalography, electroencephalography, PET, FMRI
  • each measurement sample consists of the voltages taken from the induction coils at the corresponding point in time (sample point).
  • the amount of measurement data is registered in time windows which are synchronized with the transfer of the test person into different test situations.
  • each such time window begins essentially simultaneously with a new test situation and has a predetermined length that is adapted to the type of test situation.
  • Time window or per time window group
  • An example of the method according to the invention is used to assess test persons with regard to their ability to use experience in a given area to solve problems in this area (assessment of expertise).
  • a high level of experience indicates a wide range of activities, especially in the strategic area, to a high level of performance.
  • test situations are various problems, for example presented to the test person in visualized form, which can be solved with the expertise to be assessed.
  • measurement samples are recorded that show the brain activity of the test person.
  • the field potentials of the test subject's brain are measured in a manner known per se (magnetic encephalography) with a measuring frequency of 10 to 5000 Hz (preferably 20 to 1400 Hz).
  • the groups of relevant changes in brain activity assigned to different brain regions are then related to one another. For example, the relative numbers of observed, relevant changes in the given brain regions are determined, for example in the two brain regions mentioned above, to which the memory function is attributed on the one hand and the encoding function on the other hand.
  • a high proportion of relevant changes in activity in the brain region of the frontal, occipital and parietal lobe indicates a high level of expertise (high use of relevant experience), a high proportion of relevant activity changes in the brain region of temporal lobes, hippocampus and limbic system to a low level of expertise.
  • the above-described embodiment of the method according to the invention can also be used in a slightly modified manner to test whether or not certain test situations are associated with a test person's own experience, for example whether he has already seen the images presented to him or not.
  • the method can thus be used, for example, in the function of a lie detector if the relation data are compared with statements by the test person.
  • the procedure is essentially the same as above for the assessment of performance, but the evaluation of the measurement samples is not general, that is to say over all time windows or test situations, but rather per individual time window or per individual test situation or per group of thematically related test situations is carried out.
  • the test person is presented with a sequence of portrait or situation pictures.
  • Further embodiments of the method according to the invention have, for example, measurement sample registration synchronized with the transfer to the test situation, other reliability tests for the selection of the relevant activity changes, different mutually distinct brain regions and / or differently calculated relation data than the above-described, example stick embodiment.
  • the optimal parameters of the method according to the invention which also include the selection of the test situations and their chronological sequence, are to be determined experimentally and assessment areas and / or limit values for the classification or comparison of test persons are also to be determined experimentally.

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Abstract

Zur Erstellung von Daten, die für die Beurteilung von kognitiven oder sensomotorischen Leistungsfähigkeiten oder Leistungen von Testpersonen verwendbar sind, werden mit an sich bekannten Messverfahren (z.B. Magnetencephalographie oder Elektroencephalographie) erfasste Mess-Samples, die Gehimaktivitäten der Testperson abbilden, synchronisiert mit einer Abfolge von verschiedenen Testsituationen, in die die Testperson versetzt wird, registriert. Aus den registrierten Mess-Samples werden relevante Aktivitätsanderungen eruiert und lokalisiert. Aus den relevanten Aktivitätsanderungen werden dann anhand ihrer Lokalität Gruppen gebildet, wobei jede der Gruppen Aktivitätsanderungen einer vorgegebenen Gehirnregion beinhaltet. Die Gruppen werden miteinander in eine Relation gesetzt und Daten, die diese Relation zwischen den Gruppen von relevanten Aktivitätsanderungen beschreiben, werden für die Beurteilung bereitgestellt, beispielsweise mit experimentell ermittelten Grenzwerten oder Vergleichsdaten visualisiert oder akustisch präsentiert. Zur Erfassung der Mess-Samples eignet sich die Methode der Magnetencephalographie oder der Elektroencephalographie. Die erstellten Daten eigenen sich insbesondere für die Beurteilung von Testpersonen bezüglich ihrer Fähigkeit, ihre Erfahrung zu nutzen, wenn die Testsituationen mit den spezifischen Erfahrungen lösbare Problemstellungen sind und wenn die genannten Gruppen für die Gehimregion des Frontal-, Occipital- und Parietallappens und die Gehirnregion des Temporallappens, des Hippocampus und des limbischen Systems vorgegeben werden. Das Verfahren kann auch in der Funktion eines Lügendetektors verwendet werden.

Description

VERFAHREN ZUR ERSTELLUNG VON DATEN, DIE FÜR DIE
BEURTEILUNG KOGNITIVER ODER SENSOMOTORISCHER
LEISTUNGSFÄHIGKEITEN ODER LEISTUNGEN VON
TESTPERSONEN VERWENDBAR SIND
Die Erfindung liegt auf dem Gebiete der Diagnostik im weitesten Sinne und betrifft ein Verfahren nach dem ersten, unabhängigen Patentanspruch. Das Verfahren dient zur Erstellung von Daten, die für die Beurteilung kognitiver oder sensomotorischer Leistungsfähigkeiten oder Leistungen von Testpersonen verwendbar sind.
In der heutigen Zeit, in der Effizienz, das heisst möglichst hohe Ausnützung aller Re- sourcen, also auch der geistigen Resourcen des Menschen, eine grosse Wichtigkeit insbesondere im Berufsleben hat, sind die Ansprüche an Planung und zwischenzeitliche Neu- oder Wiederausrichtung der eigenen Laufbahn und der Laufbahn von anderen enorm gestiegen. Für eine erfolgversprechende Laufbahnplanung ist es auch wichtig, kognitive oder sensomotorische Leistungsfähigkeiten der betreffenden Person entsprechend beurteilen zu können. Man möchte sich in Bereichen betätigen, in denen die Leistungsfähigkeit für möglichst hohe Leistungen ausreicht, man möchte Mitarbeiter auswählen, die für die vorgesehene Tätigkeit eine hohe Leistungsfähigkeit mitbringen, man möchte Karriereabbrüche wegen nicht genügenden Leistungs- fähigkeiten möglichst vermeiden. Diesem Wunsch wird gemäss dem Stande der Technik nachgekommen mit einer gro- ssen Auswahl von psychologischen Tests, denen sich eine Person unterwirft und deren Resultate dann von Fachpersonal interpretiert wird. Dabei besteht der Test in den meisten Fällen darin, dass die Testperson durch geistige Anstrengung eine Aufgabe löst und dass dann die Lösung der Aufgabe beurteilt wird. Aus dieser Lösung ist aber in vielen Fällen nicht oder nur schlecht und nur teilweise zu eruieren, wie die Testperson zur Lösung gekommen ist, also welche Fähigkeiten sie dazu eingesetzt hat. Dieses „wie" aber, das viel weniger an die Art des Tests gebunden ist als dessen Resultat, wäre für die Beurteilung von Leistungsfähigkeiten insbesondere interessant und aufschlussreich.
Aus der Gehimforschung sind verschiedene Methoden bekannt, mit denen Gehirnaktivitäten beobachtet werden können. Mit derartigen Methoden wird es möglich, Gehirnaktivitäten (z.B. neuronale Entladungen), die beispielsweise sensorische oder auch kognitive Aktivitäten begleiten, nicht nur zeitlich zu verfolgen sondern auch im Gehirn zu lokalisieren. Zu diesem Zwecke werden beispielsweise nach der Methode der Magnetencephalographie oder Elektroencephalographie Feldpotentiale des Gehirns vermessen, aus denen dann rechnerisch auf lokale Potentialursprünge (Quellen) geschlossen wird. Nach der Magnetencephalographie werden in einer rund um den Kopf einer Testperson angeordneten, grossen Zahl von Induktionsspulen im wesent- liehen durch die Feldpotentiale induzierte Spannungen registriert. Anhand der in verschiedenen Spulen gleichzeitig registrierten Spannungen wird der Ursprung der Feldpotentiale (Ort der Potentialentstehung) im Gehirn lokalisiert, wodurch es möglich wird, verschiedene Gehirnfunktionen verschiedenen Gehirnteilen zuzuordnen.
Ähnliche Beobachtungen von Gehirnaktivitäten wie mittels Magnetencephalogra- phie oder Elektroencephalographie sind auch möglich beispielsweise mit Hilfe von
Positronemissionstomographie (positron emission tomography oder PET), mit der im wesentlichen örtliche und zeitliche Veränderungen der Gehirndurchblutung beob- achtet werden können, oder mit Hilfe von Magnetresonanz-Abbildungen (functional magnet resonance imaging oder fMRI).
Die Erfindung stellt sich nun die Aufgabe, ein Verfahren aufzuzeigen, mit dem Daten erstellt werden können, die zur Beurteilung kognitiver oder sensomotorischer Leistungsfähigkeiten oder Leistungen von Testpersonen verwendbar sind, das heisst beispielsweise zur Einstufung von Testpersonen in entsprechende Fähigkeitskategorien, zum direkten Vergleich von Testpersonen bezüglich einer spezifischen Leistungsfähigkeit oder zur Beurteilung einer spezifischen Leistung einer Testperson (z.B. Beurteilung ob eine Aussage eine Lüge ist oder nicht; Lügendetektor).
Diese Aufgabe wird gelöst durch das Verfahren, wie es in den Patentansprüchen definiert ist.
Das erfindungsgemässe Verfahren geht von einer Messdatenmenge aus, die an einer Testperson nach einem an sich bekannten Messverfahren (z.B. Magnetencephalographie, Elektroencephalographie, PET, FMRI) ermittelt wird und die als Aufeinander- folge einer grossen Zahl von Mess-Samples die Gehirnaktivitäten einer Testperson abbilden. Bei der Verwendung der Magnetencephalographie besteht jedes Mess- Sample aus den im entsprechenden Zeitpunkt (sample point) von den Induktionsspulen abgenommenen Spannungen. Die Messdatenmenge wird registriert in Zeitfenstern, die mit dem Versetzen der Testperson in verschiedene Testsituationen synchronisiert sind. Vorteilhafterweise beginnt jedes derartige Zeitfenster im wesentlichen gleichzeitig mit einer neuen Testsituation und hat eine vorgegebene Länge, die an die Art der Testsituationen angepasst ist. Die Testsituationen beinhalten visuelle, akustische oder somatosensorische Reize, die Erfahrungen der Testpersonen auf dem Gebiete der zu beurteilenden Leistungsfähigkeit oder Leistung ansprechen. Anhand der in den Zeitfenstern registrierten Mess-Samples werden relevante Änderungen der Gehirnaktivität eruiert und lokalisiert, das heisst, es werden im wesentlichen Gehirnareale registriert, in denen die Gehirnaktivität sich derart relevant verändert, dass die Testsituation, in die die Testperson versetzt wurde, als Veränderungs- grund angenommen werden kann. Aus mittels Magnetencephalographie oder Elektroencephalographie erzeugten Mess-Samples werden für die Eruierung und Lokalisierung der relevanten Aktivitätsänderungen die Potentialquellen (Orte der Potentialentstehung) errechnet, wobei die Mess-Samples und/oder die daraus berechneten, die Quellen beschreibenden Daten gefiltert werden, so dass nur relevante Quellen registriert werden.
Die aus den registrierten Mess-Samples lokalisierten, relevanten Gehirnaktivitäts- Änderungen werden dann generell oder pro einzelnes Zeitfenster bzw. pro einzelne Testsituation oder pro Gruppe von thematisch zusammengehörenden Testsituationen in eine Mehrzahl von verschiedenen, vorgegebenen Gehirnregionen zugeordnete Gruppen aufgeteilt, wobei jede Gruppe diejenigen relevanten Änderungen umfasst, die gemäss Lokalisierung in der spezifischen Gehirnregion aufgetreten sind. Die den vorgegebenen Gehirnregionen zugeordneten Gruppen von relevanten Aktivitätsänderungen werden dann miteinander in Relation gesetzt.
Es zeigt sich, dass derartige Relationen, die aus einer anhand einer Mehrzahl von verschiedenen Testsituationen einer vorgegebenen Art ermittelten Messdatenmenge erzeugt werden, direkt für den Vergleich von verschiedenen Testpersonen bezüglich kognitiver oder sensomotorischer Leistungsfähigkeiten eingesetzt werden können, wobei die zu beurteilende Leistungsfähigkeit insbesondere die Art der Testsituationen, die Synchronisierung und Länge der Zeitfenster für die Registrierung der Mess- Samples, sowie die Definition der verschiedenen Gehirnregionen bestimmt. Es zeigt sich auch, dass mit Hilfe derartiger Relationen, wenn sie pro Zeitfenster bzw. pro Testsituation oder pro Gruppe von thematisch zusammengehörenden Testsituationen ermittelt werden, sehr spezifische kognitive oder sensomotorische Leistungen von Testpersonen beurteilt werden können. Beispielsweise wird es möglich, solche Relationsdaten mit Aussagen der Testperson zur Testsituation zu vergleichen und damit im Sinne eines Lügendetektors auf den Wahrheitsgehalt der Aussage zu schliessen.
Zur Beurteilung von Leistungsfähigkeiten werden die die Relation darstellenden Daten (Relationsdaten) beispielsweise mit experimentell ermittelten Eichkurven oder Grenzwerten verglichen, wodurch die Testperson in vorgegebene Fähigkeitskategorien eingestuft wird, oder die Relationsdaten verschiedener Testpersonen werden direkt miteinander verglichen.
Das erfmdungsgemässe Verfahren besteht also im wesentlichen aus vier Schritten:
(1) Registrieren von Mess-Samples, die Gehirnaktivitäten abbilden, in Zeit- fenstem, die mit dem Versetzen einer Testperson in verschiedene, aufeinanderfolgende Testsituationen synchronisiert sind;
(2) Eruieren und Lokalisieren von relevanten Änderungen der Gehirnaktivi- täten aus den registrierten Mess-Samples (über alle Zeitfenster oder pro
Zeitfenster oder pro Zeitfenstergruppe);
(3) Bilden einer Mehrzahl von Gruppen von relevanten Änderungen der Gehirnaktivitäten, wobei jede Gruppe einer vorgegebenen Gehirnregion zugeordnet ist, das heisst Änderungen enthält, die in dieser Gehirnregion lo- kalisiert wurden;
(4) Erstellen einer vorgegebenen Relation zwischen den verschiedenen Gehirnregionen zugeordneten Gruppen und Bereitstellung der Relationsdaten für die Beurteilung. Die vorliegende Erfindung basiert auf der mittels Magnetencephalographie gemachten Entdeckung einer Korrelation zwischen der Elo-Rangliste von Schachspielern und einer während dem Schachspielen aufgenommenen Relation zwischen der Anzahl von Potentialentstehungen (Quellen) im Frontal-, Occipital- und Parietallappen (Gedächtnis) und der Anzahl von Potentialentstehungen im Temporallappen, Hippo- campus und limbischen System (Encodierung) [Amidzic, O. et al., Nature, vol. 412, 9. August, 2001].
Ein Beispiel für das erfmdungsgemässe Verfahren, das im folgenden detaillierter beschrieben werden soll, dient zur Beurteilung von Testpersonen bezüglich ihrer Fä- higkeit, Erfahrung in einem vorgegebenen Gebiet für die Lösung von Problemen in diesem Gebiet zu nutzen (Beurteilung von Expertise). Eine hohe Erfahrungsnutzung deutet für verschiedenste Betätigungsgebiete, insbesondere im strategischen Bereich auf eine hohe Leistungsfähigkeit.
Eine Testperson wird in verschiedene, aufeinanderfolgende Testsituationen versetzt. Die Testsituationen sind verschiedene, beispielsweise der Testperson in visualisierter Form präsentierte Problemstellungen, die mit der zu beurteilenden Expertise lösbar sind. Während Zeitfenstern, die mit jeder Präsentation oder unmittelbar darauf folgend beginnen und eine Länge von 0.1 bis 3000 Sekunden haben, werden Mess- Samples registriert, die die Gehirnaktivität der Testperson abbilden. Es werden also beispielsweise in an sich bekannter Weise (Magnetencephalographie) die Feldpotentiale des Gehirns der Testperson mit einer Messfrequenz von 10 bis 5000 Hz (vorzugsweise 20 bis 1400 Hz) gemessen.
Aus den registrierten Mess-Samples werden relevante Aktivitätsänderungen eruiert und lokalisiert, dadurch dass beobachtete Aktivitätsänderungen einer für das ver- wendete Modell geeigneten Zulässigkeitsprüfung (Filterung) unterzogen und rele- vante Änderungen isoliert werden, und dadurch, dass der Ort Ihres Auftretens im Gehirn bestimmt wird. Aus den mittels Magnetencephalographie registrierten Feldpotentialen werden also Potentialquellen berechnet. Es werden Quellen in einem Frequenzband von 4 bis 80 Hz (vorzugsweise 20 bis 40 Hz, kognitive Gehirnaktivität) und mit einer „goodness of fit" grösser als 90% isoliert und für die Beurteilung weiter verwendet. Gegebenenfalls können auch die Intensitäten der Quellen für eine Filterung herangezogen werden.
Die durch die Zuverlässigkeitsprüfung eruierten und lokalisierten, relevanten Änderungen (z.B. magnetencephalographisch ermittelte Quellen) werden dann anhand der Gehirnregion (Lokalität) ihres Auftretens verschiedenen Gruppen zugeordnet. Für eine Expertiseprüfung umfasst eine erste Gehirnregion den Frontal-, Occipital- und Parietallappen (Gedächtinis) und eine zweite Gehirnregion den Temporallappen, den Hippocampus und das limbische System (Encodierung).
Die verschiedenen Gehirnregionen zugeordneten Gruppen von relevanten Änderun- gen der Gehirnaktivität werden dann miteinander in Relation gesetzt. Es werden beispielsweise die relativen Zahlen von beobachteten, relevanten Änderungen in den vorgegebenen Gehimregionen bestimmt, beispielsweise in den oben genannten zwei Gehirnregionen, denen einerseites die Gedächnisfunktion und andererseits die Enco- dierungsfunktion zugeschrieben wird. Ein hoher Anteil an relevanten Aktivitätsände- rungen in der Gehimregion des Frontal-, Occipital- und Parietallappens deutet auf einen hohen Expertisegrad (hohe Nutzung der einschlägigen Erfahrung) hin, ein hoher Anteil an relevanten Aktivitätsänderungen in der Gehirnregion von Temporallappen, Hippocampus und limbischem System deutet auf einen niedrigen Expertisegrad.
Die das genannte Verhältnis beschreibenden Daten (Relationsdaten) werden für die Beurteilung bereitgestellt, beispielsweise zusammen mit Vergleichsdaten, Eichkur- ven und/oder Grenzwerten visualisiert oder direkt in eine verbale Beurteilung verarbeitet.
Die oben beschriebene Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens kann leicht modifiziert auch verwendet werden zur Prüfung, ob von einer Testperson be- stimmte Testsituationen mit eigenen Erfahrungen in Verbindung gebracht werden oder nicht, also beispielsweise ob sie ihr vorgeführte Bilder schon gesehen hat oder nicht. Das Verfahren kann also beispielsweise in der Funktion eines Lügendetektors verwendet werden, wenn die Relationsdaten mit Aussagen der Testperson verglichen werden. Dabei wird im wesentlichen gleich vorgegangen, wie oben für die Beurtei- lung einer Leistungsfähigkeit, wobei aber die Auswertung der Mess-Samples nicht generell, das heisst über alle Zeitfenster bzw. Testsituationen sondern pro einzelnes Zeitfenster bzw. pro einzelne Testsituation oder pro Gruppe von thematisch zusammengehörenden Testsituationen durchgeführt wird. Der Testperson werden also beispielsweise eine Abfolge von Porträt- oder Situationsbildern präsentiert. In jedem der auf eine Präsentation folgenden Zeitfenster werden Mess-Samples registriert und daraus relevante Aktivitätsänderungen eruiert und lokalisiert. Ein hoher Anteil an solchen relevanten Änderungen, die der Gehimregion von Frontal-, Occipital- und Parietallappen zuzuordnen sind, bzw. ein kleiner Anteil an relevanten Aktivitätsänderungen, die der Gehimregion von Temporallappen, Hippocampuns und Limbischem System zuzuordnen sind, deuten darauf, dass die Testsituation Erfahrungen anspricht, das heisst, die auf dem Porträtbild abgebildete Person oder die abgebildete Situation der Testperson bekannt ist.
Weitere Ausführungsformen des erfindungsgemässen Verfahrens weisen beispielsweise in anderer Weise mit der Versetzung in die Testsituation synchronisierte Mess- Sample-Registrierung, andere Zuverlässigkeitsprüfungen für die Auswahl der relevanten Aktivitätsveränderungen, anderes gegeneinander abgegrenzte Gehimregionen und/oder anders berechnete Relationsdaten auf als die oben beschriebene, beispiel- hafte Ausführungsform. Es ist beispielsweise denkbar, die Zeitfenster für die Mess- Sample-Registrierung vom Zeitpunkt der Versetzung der Testperson in die Testsituation zu distanzieren und/oder zu verlängern, um mehr die Lösung eines präsentierten Problems als den ersten Zugriff auf für die Lösung nützliches Material beurteilen zu können. Es ist möglich, mehr als zwei, aber kleinere Gehimregionen festzulegen, und es ist möglich, für die Berechnung der Relation nicht die Zahl von relevanten Aktivitätsänderungen in den verschiedenen Gehimregionen sondern beispielsweise die aufsummierten Intensitäten der Aktivitätsänderungen oder ähnliche Grossen zu verwenden.
Für jede Anwendung sind die optimalen Parameter des erfindungsgemässen Verfahrens, zu denen auch die Auswahl der Testsituationen und deren zeitliche Abfolge gehört, experimentell zu ermitteln und sind Beurteilungsbereiche und/oder Grenzwerte für die Einstufung oder den Vergleich von Testpersonen ebenfalls experimentell festzulegen.
Eine Vorrichtung zur Durchfühmng des Verfahrens ist im wesentlichen ein Datenverarbeitungssystem. Dieses Datenverarbeitungssystem weist einen Eingang auf für eine Vielzahl von Mess-Samples, die von einer Aktivitäten im Gehirn einer Testperson vermessenden Vorrichtung geliefert werden. Femer weist die Vorrichtung die folgenden Mittel auf: ein Mittel, mit dem die Testperson in aufeinanderfolgende, ver- schiedene Testsituationen versetzbar ist, ein Mittel zur Synchronisiemng von Testsituationen und Mess-Sample-Registrierung, ein Mittel zur Eruierung und Lokalisierung von relevanten Aktivitätsänderungen aus den registrierten Mess-Samples, ein Mittel zur Bildung einer Mehrzahl von Gruppen von relevanten Aktivitätsänderungen durch Zuordnung der Änderangslokalitäten zu verschiedenen, vorgegebenen Ge- hirnregionen, ein Mittel zur Erstellung einer Relation zwischen den Gruppen von relevanten Aktivitätsänderungen und ein Mittel zur Bereitstellung der Relationsdaten für eine Beurteilung. Das genannte Datenverarbeitungssystem weist beispielsweise eine entsprechend programmierte Recheneinheit auf und einen Bildschirm oder Lautsprecher, mit dem die Testsituationen für die Testperson visualisiert oder akustisch präsentiert werden. Ebenfalls unter Schutz gestellt werden soll ein Speichermedium, auf dem ein Programm gespeichert ist, mit dem ein normal ausgerüsteter Computer dazu befähigt wird, das erfmdungsgemässe Verfahren auszuführen.

Claims

PATENTANSPRUCHE
1. Verfahren zur Erstellung von Daten, die zur Beurteilung von kognitiven oder sensomotorischen Leistungsfähigkeiten oder Leistungen einer Testperson verwendbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass mit einem an sich bekannten Verfahren erzeugte Mess-Samples, die Aktivitäten im Gehirn einer Testperson abbilden, registriert werden während Zeitfenstern, die mit einer Abfolge von Testsituationen, in die die Testperson versetzbar ist, synchronisiert sind, dass aus den registrierten Mess-Samples relevante Aktivitätsänderungen eruiert und im Gehirn der Testperson lokalisiert werden, dass aus den relevanten Aktivitätsänderungen eine Mehrzahl von Gruppen gebildet werden, wobei jede Gruppe einer anderen, vorgegebenen Gehimregion zugeordnet ist, dass eine Relation zwischen den Gruppen von verschiedenen Gehirnregionen zugeordneten rele- vanten Änderungen erstellt wird und dass die Relation beschreibende Daten für die Beurteilung bereitgestellt werden.
2. Verfahren nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Eruierung und
Lokalisierung von relevanten Aktivitätsänderungen, die Gruppenbildung und die Erstellung von Relationsdaten über die in allen Zeitfenstern registrierten Mess-Samples oder pro einzelnes Zeitfenster oder pro Zeitfenstergruppe durchgeführt werden.
3. Verfahren nach Ansprach 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitfenster für die Mess-Samples-Registrierung derart mit der Abfolge von Testsi- tuationen synchronisiert werden, dass mit dem Beginn jeder Testsituation der Abfolge von Testsituationen ein Zeitfenster beginnt.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitfenster eine Länge von zwischen 0,1 und 3000 Sekunden haben.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Testsituationen visualisierte oder akustisch präsentierte Problemstellungen sind, die mit einer spezifischen Erfahrungen lösbar sind.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Testsituationen Bilder oder andere Situationen sind, die auf eine mögliche Erfahrung der Testperson ausgerichtet sind.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die relevanten Aktivitatsanderungen mittels Filterung und/oder Zuverlässigkeitsprüfung eruiert werden.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass für die Bildung der Gruppen von relevanten Aktivitätsänderungen die Gehimregion des Frontal-, Occipital- und Parietallappens und die Gehirnregion des Temporallappens, des Hippocampus und des limbischen Systems vorgegeben werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass für die Erstellung der Relationsdaten die relative Anzahl von relevanten Aktivitätsänderungen in den Gruppen bestimmt werden.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass für die Bereitstellung für die Beurteilung die die Relation abbildenden Daten zusammen mit experimentell erstellten Beurteilungsbereichen, Vergleichsdaten und/oder Grenzwerten visualisiert oder akustisch präsentiert werden.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Mess-Samples mittels Magnetencephalographie oder Elektroencephalogra- phie erfasst werden und dass die relevanten Aktivitätsänderungen Quellen aus dem Frequenzband 4 bis 80 Hz und mit einer goodness of fit von mehr als 90% sind.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Mess- Samples mit einer Frequenz von 10 bis 5000 Hz erfasst werden.
13. Datenverarbeitungssystem zur Erstellung von Daten, die zur Beurteilung von kognitiven oder sensomotorischen Leistungsfähigkeiten oder Leistungen einer Testperson verwendbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass das System einen Eingang für mit einem an sich bekannten Verfahren erfasste Mess-Samples, die Gehirnaktivitäten der Testperson abbilden, aufweist sowie Mittel, mit deren Hilfe die Testperson in eine Abfolge von verschiedenen Testsituationen versetzbar ist, Mittel zur Synchronisation der Abfolge von Testsituationen mit Zeitfenstern, in denen Mess-Samples registriert werden, Mittel zur Eruierung und Lokalisierung von relevanten Aktivitätsänderungen aus den registrierten Mess-Samples, Mittel zur Bildung einer Mehrzahl von Gruppen von relevanten Aktivitätsänderungen anhand der Lokalitäten der Aktivitätsänderungen und anhand einer Mehrzahl von verschiedenen, vorgegebenen Gehirnregionen, Mittel zur Berechnung einer Relation zwischen den Gruppen von Aktivitätsänderungen und Mittel zur Bereitstellung der die Relation abbildenden Daten für die Beurteilung.
14. Datenverarbeitungssystem nach Ansprach 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Eruieren und Lokalisieren von relevanten Aktivitätsänderungen Mittel zur Durchführung einer Filterung und/oder Mittel zur Durchführung ei- ner Zuverlässigkeitsprüfung sind.
15. Datenverarbeitungssystem nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass es für eine Visualisierung oder akustische Präsentation der Abfolge von Testsituationen und/oder für die Bereitstellung der die Relation abbildenden Daten einen Bildschirm oder einen Lautsprecher aufweist.
16. Speichermedium mit einem darauf gespeicherten Programmcode, • der einen Computer, in dem das Speichermedium eingeführt wird, zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 12 veranlasst.
17. Verwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 12 zur Beurteilung einer Testperson in Bezug auf ihre Fähigkeit, ihre Erfahrung zu nutzen.
18. Verwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 12 in der Funktion eines Lügendetektors.
EP02740181A 2002-07-01 2002-07-01 Verfahren zur erstellung von daten, die für die beurteilung kognitiver oder sensomotorischer leistungsfähigkeiten oder leistungen von testpersonen verwendbar sind Withdrawn EP1518187A1 (de)

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