Új EEG-labor a Pedagogikum Központban
Az Eötvös Loránd Tudományegyetem Pedagogikum Központja a kutatóegyetemi projektnek köszönhetően világszínvonalú EEG-készülékkel és a hozzá kapcsolódó informatikai infrastruktúrával gazdagodott. Király Ildikóval, a PPK Kognitív Pszichológiai Intézet tanszékvezető egyetemi docensével és Tompa Tamással, a Tanszék tudományos főmunkatársával az új berendezés lehetőségeiről beszélgettünk.
Milyen eszközről van szó pontosan?
Király Ildikó: Viselkedéselemzéssel foglalkozó laboratóriumunk egy 128 csatornás, kisgyerekekre optimalizált EEG-készülékkel egészült ki. A korábbi elektrofiziológiai berendezések fejre applikálható részénél gyakran jelentett problémát, hogy költséges, és a kísérleti alanyok számára kényelmetlen adalékanyagokat kellett használni. A mi rendszerünk azonban vízalapú, így csak minimális mennyiségű só és sampon szükséges. Tíz hónapos kortól vizsgáljuk a babákat, így nagyon fontos, hogy a készülék gyorsan adaptálható a gyerekek fejéhez, illetve a babák bőrét semmilyen irritáció nem éri. Az EEG az Egyesült Államokból érkezett, nagyon megbízható, világszínvonalú rendszerről beszélünk, amely a finom felszíni változásokat képes rögzíteni.
Miért választották az elektrofiziológiai megközelítést?
K.I.: Lassan egy évtizede szeretnénk hasonló eszközzel dolgozni, de csak most, a kutatóegyetemi pályázat tette lehetővé, hogy az eszközökhöz hozzájussunk. Az elektrofiziológiát kezdetben technikaként és nem kutatási eszközként használták a kutatók. Saját kutatásaimban azonban eljutottam egy olyan pontra, ahol közvetett adataim voltak egy adott jelenséghez kötődően, de közvetlen adataim nem. Közvetlen bizonyítékokat csak egy ilyen eszközzel tudunk elérni, ezért abszolút minőségi ugrást jelent az EEG-rendszer. Nagyon fontos, hogy tudományos munkatársakat is alkalmazni tudunk a projektben, így dolgozik a Tanszéken Tompa Tamás és Linnert Szilvia is.
Tompa Tamás: Érdekes, hogy én az ellenkező oldalról találtam rá a dologra. Elektrofiziológusként dolgoztam hosszú évekig, állatok idegrendszeri működésével és megismerési folyamataival foglalkoztam, innen következtettünk az emberi folyamatokra. A két dolog most összekapcsolódott itt, ebben a laborban.
A hasonló berendezéseknél a fenntarthatóság kérdése is gyakran felmerül.
K.I.: Természetes, hogy egy ilyen eszköz működtetése hosszú távon anyagi ráfordítást igényel. Esetünkben azonban mindössze a program frissítő szoftverét kell megvásárolnunk, a fejre applikálható hálókat pedig két-három évente kell cserélnünk. Ezek azonban olyan összegek, amelyek nem jelentenek majd gondot. A technológia egyébként nem avul el, tíz-tizenöt évig egy modern, jól használható eszközzel tudunk dolgozni. Az EEG alapjai hatvan éve változatlanok, a módszerek finomodnak és gazdagítják a kutatásokat. A rendszer mögött álló kreatív input azonban talán még az infrastruktúránál is fontosabb tényező.
T.T.: Így van, alapvető elektrofiziológiai elemzések már a számítógép megjelenése előtt is jelen voltak. Az a mindenki számára ismert kép, amikor egy kar egy papíron mozogva rajzolja a jeleket, az elektrofiziológia korai, a digitális kor előtti megjelenése. A kutatók vonalzóval, szögmérővel és körzővel mérték az adatokat, ezekből papíron számoltak; a számítógép elképzelhetetlen változást jelentett. EEG-rendszerünk 128 ezer adatpontot rögzít másodpercenként, gondoljuk csak el, hogy egy, a gyerekekkel végzett öt perces kísérlet mekkora adatmennyiséggel jár. Ez korábban elképzelhetetlen feldolgozási illetve tárolási kapacitást követel meg; az EEG-vel együtt beszerzett négymagos PowerMac óriási segítséget jelent számunkra.
Milyen kutatások zajlanak jelenleg?
K.I.: Két fő irányt határoztunk meg, így a csecsemők emlékezeti fejlődésével, illetve a kategorizációval foglalkozunk. A babákat, ahogy említettem tíz hónapos koruktól kezdve vizsgáljuk. Nagyon érdekes, hogy a gyerekek mikor kezdenek el emlékezni. Van ugyanis egy időszak, amikor tudjuk, hogy emlékeznek, anélkül, hogy ebbe verbális betekintést nyernénk: jól és pontosan emlékeznek szabályszerűségekre, de egyedi dolgokra nem. A jelenség hátterével foglalkozunk, szeretnénk megérteni, hogy van-e az egyedi megértésnek sorrendisége vagy nincs? Az elektrofiziológiai kísérletek egyébként a viselkedéselemző laborunkra épülnek. A kísérlet során a gyerekek nagyon egyszerű vizuális ingerekkel találkoznak. Az ingerrel egy körülbelül kétperces szakaszban ismerkednek, ezt követi a körülbelül öt perces teszt, ahol változó gyakorisággal találkoznak a számukra ismert vagy ismeretlen tárgyakkal. Vizsgáljuk, hogy az újdonságra vagy az ismert dolgokra reagálnak-e inkább. Olvasási és beszédfejlődési kutatások is zajlanak, melyeken Csépe Valéria kutatócsoportja dolgozik, aki az egész kutatás tudományos tanácsadója. Munkánkat matematikai megismerési vizsgálatok is kiegészítik.
T.T.: Másik fontos kutatási irányunk a korai, úgynevezett perceptuális kategorizáció kérdése. A tárgyak sokféle módon jelenhetnek meg a szemünk előtt, felismerjük őket és beletesszük őket különböző kategóriákba, anélkül, hogy ez különösebb erőfeszítést igényelne. Látórendszerünk elképesztő gyorsasággal képes ezt a besorolást végrehajtani. Pár száz miliszekundum nagyságrenden belül már olyan elektorfiziológiai hullámok jelennek meg, amelyek különbséget tesznek kategóriák, a mi kutatásunk esetében madarak és autók között. Amikor a képet zajokkal zavarjuk meg és torzítjuk, feltételezésünk szerint a tárgy felismerhetőségét a szín nagyban befolyásolja. A zajoknak különböző fajtái vannak, kutatásainkban kétféle módon rontottunk a képen: egyrészt különböző méretű darabokra vagdostuk fel a képeket, másrészt pedig frekvenciakomponensekre bontottuk azt. A kétféle zaj a kategorizációs folyamatban másként viselkedett, arra keressük a választ, hogy ennek mi az oka. Ezekre a kérdésekre kapott válaszok betekintést nyújtanak az észlelés általánosabb szabályszerűségeibe is. Ha pedig a kategorizáció mellett az alanyoknak másféle feladatot is végeznie kell, akkor jellegzetes módon változnak az észlelés határai és alapfolyamatai. Kísérleteinket felnőttekkel végezzük, de szeretnénk majd kutatásainkat a percepció fejlődése felé is eltolni, gyerekekkel foglalkozni.
Milyen a kutatások nemzetközi visszhangja?
K.I.: Ha végigtekintünk a szakirodalmon, akkor jól látszik, hogy gyerekekkel kevés ilyen típusú vizsgálatot végeznek, pont a kísérleti nehézségek miatt: sokszor kell behívni őket, bonyolult az ingereket kialakítani. Megbízható kutatási eredmény körülbelül húsz fős mintából már nyerhető, de az alanyvesztés majdnem 60%-os. A viselkedéses vizsgálatoknak van hagyománya, erre építjük rá az elektrofiziológiai vizsgálatokat. Úgy tapasztalom, hogy abszolút van a tudományos életben érdeklődés és igény a munkánk iránt, a kérdésfeltevéseink újszerűek. Montrealban tartottam már előadást, de Cambridge-ből, Potsdamból és Meiningenből is érkezett megkeresés. Remek dolog, hogy külföldi egyetemek is érdeklődnek a kutatásaink iránt, a nemzetközi kapcsolatok mára elengedhetetlenek. Az itthoni kapcsolataink is nagyon gyümölcsözőek, a Pszichológiai Társaság konferenciáján is bemutattuk viselkedéses eredményeinket.
T.T.: Egyetértek Ildikóval, májusban Olaszországban, szeptemberben Ljubljanában, ősszel pedig az Egyesült Államokban tartunk előadást konferenciákon, a publikációk is folyamatosan készülnek.
A kutatóegyetemi projekt sarkalatos pontja a hallgatók bevonása az egyetemi kutatásokba. Mennyire vesznek részt a hallgatók a kutatócsoport munkájában?
K.I.: Az oktatásba az első pillanattól kezdve visszapörgetjük az eredményeket, ezt nagyon fontosnak tartom. Több diák érdeklődik, laborgyakorlatokon vesznek részt, reméljük, hogy jövő félévtől már szakdolgozóink is lesznek. A diákok, akik itt vannak, már most nagyon sokat tanultak, egyedülálló lehetőségük van arra, hogy bekapcsolódjanak és belelássanak egy, nemzetközi színvonalú kutatási folyamatba.