Particle Brain

Particle Brain zeigt Live- oder aufgezeichnetes EEG auf einem animierten 3D-Gehirn oder in einem Raster mit bis zu neun Gehirnen. Jedes Gehirn hat eine eigene Datenberechnung, Partikeldarstellung, Kamera, EEG-Positionen, Konnektivitätsebenen, Schwellen und Anzeigeeinstellungen.

Es läuft als Anwendung während einer Live-Trainingssitzung oder EEG-Aufnahme (Seite Anwendungen (Applications)) und im Studio mit einer aufgezeichneten Sitzung (Particle Brain auf der Seite EEG-Statistiken (EEG Statistics)). Die Schritte: Particle Brain.

Begriffe

• Voreinstellung (Preset): eine Sammlung von Particle Brains und den ihnen zugewiesenen Konfigurationsvoreinstellungen. Beim Anwenden einer Voreinstellung wird die gesamte Anordnung geladen, einschließlich ihres gemeinsamen Schwellenverhaltens.
• Particle Brain: ein sichtbares 3D-Gehirn in der Anordnung.
• Konfigurationsvoreinstellung (Config preset): eine wiederverwendbare visuelle Konfiguration eines Particle Brains: Ebenen, Formeln, Partikelverhalten, Farben, Kameraeinstellungen und Positionen.
• Ebene (Layer): ein unabhängiges Partikelsystem innerhalb einer Konfigurationsvoreinstellung. Eine EEG-Positionsebene zeigt berechnete Werte an ausgewählten EEG-Positionen (getrennte Ebenen können zum Beispiel Alpha und Theta auf demselben Gehirn zeigen); eine Konnektivitätsebene zeigt berechnete Beziehungen zwischen Paaren von EEG-Positionen.

Maussteuerung

Konfigurationsansichten

Die Schaltflächen oben im Konfigurationsfenster wechseln zwischen vier Ansichten. Ausgewählte Voreinstellung, Voreinstellung und Particle Brain-Einstellungen stehen zur Verfügung, sobald eine Voreinstellung angewendet wurde.

Voreinstellungen

Jede Karte zeigt den Namen einer Voreinstellung und eine Vorschau der enthaltenen Konfigurationsvoreinstellungen. Ein Klick auf eine Karte wendet sie sofort an; die Voreinstellung legt fest, wie viele Particle Brains angezeigt werden, welche Konfigurationsvoreinstellung jedes verwendet, das anfängliche Layout der Ansichtsfenster und das gemeinsame Schwellenverhalten. Die angewendete Voreinstellung ist hervorgehoben, und ihr Name erscheint auf der Schaltfläche Ausgewählte Voreinstellung.

Ausgewählte Voreinstellung

Links Schnelleinstellungen, rechts eine Karte pro aktivem Particle Brain. Änderungen wirken sofort auf die laufende Visualisierung; wiederverwendbare Voreinstellungen werden unter Erweitert → Voreinstellung bearbeitet und gespeichert.

• Ansichtsfenster (Viewports): die Anzahl der Zeilen (Rows) und Spalten (Columns) des Rasters.
• Auflösungsqualität (Resolution Quality): Dynamisch (Dynamic) passt die Auflösung an den Bildschirm und die Anzahl der sichtbaren Ansichtsfenster an, Hoch (High) rendert jedes Ansichtsfenster mit der Bildschirmauflösung, Niedrig (Low) verwendet die halbe dynamische Breite und Höhe.
• Kameramodus (Camera Mode): eine Kamerarichtung für alle Particle Brains.
• Beschriftungen (Labels): Anzeigetext (Display Text) blendet den Titel jedes Gehirns ein oder aus, UI-Labels (UI Labels) die Beschriftungen der EEG-Positionen.
• Schwellenmodus (Voreinstellung) (Threshold Mode (Preset)): wie alle Particle Brains der Voreinstellung Schwellen teilen; bei Manuell – Brains kombiniert (Manual Brains Combined) werden das gemeinsame Minimum und Maximum hier eingestellt.
• Particle-Brain-Karten: eine Farbvorschau und die Ebenen des Gehirns. Je nach Ebenentyp stellt eine Karte den Kameramodus dieses Gehirns ein, die Berechnungsformeln für Frequenzbereiche (Frequency Range Calculation Formulas) einer EEG-Positionsebene oder Konnektivitätsmetrik (Connectivity Metric), Frequenzbereich (Frequency Range), Z-Score verwenden (Use Z-Score) und Netzwerkkonfiguration (Network setup) einer Konnektivitätsebene, sowie die Schwellen der Ebenen, wenn Schwellenmodus (Voreinstellung) auf Benutzerdefiniert (Custom) steht. Bearbeiten (Edit) öffnet das Gehirn in den Particle Brain-Einstellungen; Deaktivieren (Deactivate) nimmt es aus der aktiven Voreinstellung (nicht bei den integrierten Voreinstellungen).

Erweitert: Voreinstellung

Eine Voreinstellung kann mehrere Konfigurationsvoreinstellungen enthalten; jede wird beim Anwenden der Voreinstellung zu einem Particle Brain (eine Voreinstellung mit sechs Konfigurationsvoreinstellungen startet sechs Gehirne).

• Voreinstellungen (links): die Liste der Voreinstellungen. Gruppe auswählen (Select Preset) wendet die ausgewählte an, + erstellt eine Voreinstellung, − löscht die ausgewählte bearbeitbare Voreinstellung nach einer Bestätigung.
• Einstellungen (Settings): Gruppenname (Preset Name, der Name auf der Voreinstellungskarte), Schwellenmodus (Voreinstellung), Speichern (Save) für eine bearbeitbare Voreinstellung und das Menü Aktionen (Actions) mit Duplizieren (Duplicate), Exportieren (Export) und Löschen (Delete).
• Voreinstellungen hinzugefügt (Added Presets): die Konfigurationsvoreinstellungen der Voreinstellung, jeweils mit optionalen Überschreibungen von Anzeigetext und Kameramodus, Formeln für EEG-Positionen, Konnektivitätseinstellungen und, wo der Schwellenmodus sie verlangt, Schwellenmodi der Ebenen und manuellen Grenzen. Entfernen (Remove) nimmt eine heraus.
• Verfügbare Voreinstellungen (Available Presets): die Konfigurationsvoreinstellungen, die noch hinzugefügt werden können; ein Klick fügt eine hinzu. Der Zähler zeigt die belegten und die verbleibenden Plätze.

Erweitert: Particle Brain-Einstellungen

Der linke Bereich wählt ein Particle Brain aus, ändert das Raster und die globalen Einstellungen und weist Konfigurationsvoreinstellungen zu; der rechte Bereich bearbeitet die ausgewählte Konfigurationsvoreinstellung.

• Particle Brains: die Gehirne der aktiven Voreinstellung. Alle löschen und neue erstellen (Clear all and create new ones) mit 1, 2 oder 4 ersetzt die aktuellen Gehirne durch so viele neue; + fügt eines hinzu, − entfernt das ausgewählte.
• Ansichtsfenster: Zeilen und Spalten; die Übersicht vergleicht die aktiven Particle Brains mit den verfügbaren Ansichtsfenstern.
• Einstellungen (alle sichtbaren Gehirne): Anzeigetext, UI-Labels, Anzeigemodus (Display Mode: Hellmodus (Light Mode) oder Dunkelmodus (Dark Mode)), Kameramodus und Schwellenmodus (Voreinstellung).
• Konfigurationsvoreinstellungen (Config Presets): die Auswahl einer Konfigurationsvoreinstellung weist sie dem ausgewählten Particle Brain zu; Hinzufügen (Add) erstellt eine neue.

Im rechten Bereich enthält Gemeinsam genutzt (Shared) die Einstellungen der ganzen Konfigurationsvoreinstellung; die Ebenen-Registerkarten bearbeiten je eine EEG-Positions- oder Konnektivitätsebene, und die Schaltflächen Hinzufügen erstellen eine weitere Ebene.

Registerkarte Gemeinsam genutzt:

• Name: Name der Voreinstellung (Preset Name) und der optional sichtbare Anzeigetext, mit einem Kontrollkästchen, um ihn anzuzeigen.
• Hell- und Dunkelmodus (Light & Dark Mode): wechselt zwischen den beiden Varianten, erstellt eine fehlende helle Variante (Hellmodus erstellen (Create Light Mode)) und kopiert Einstellungen zwischen ihnen (Von Dunkel nach Hell kopieren (Copy from Dark to Light), Von Hell nach Dunkel kopieren (Copy from Light to Dark)). Die helle Variante wird häufig für Berichte verwendet.
• Kameramodus: Kamerarichtung, Automatische Rotationsgeschwindigkeit (Auto Rotation Speed), Zoom und Drehwinkel (Rotation Angle); Zurücksetzen (Reset) stellt die zuletzt gespeicherten Kameraeinstellungen wieder her.
• Hintergrundpartikel (Background Particles): Bewegung von Partikeln, die die EEG-Werte nicht beeinflussen.
• Gehirnmodell (Brain Model): Modell, Farbe des Gehirnmodells (Brain Model Color) und Deckkraft.
• Ebeneneinstellungen schnell kopieren (Quick Copy Layer Settings): kopiert ausgewählte Einstellungen von einer Quellebene (Source layer) auf eine Zielebene (Target layer) oder auf alle anderen Ebenen desselben Typs.

Eine EEG-Positionsebene hat Berechnungsformeln für Frequenzbereiche, Partikeleinstellungen (Particle Settings) und Farbverlauf (Color Gradient), Positionen (Positions) und UI-Labels, Wertglättung (Value Smoothing) und Schwellenmodus (Positionen) (Threshold Mode (Positions)) mit seinen Schwellen-Bedienelementen.

Eine Konnektivitätsebene hat Partikeleinstellungen, Farbverlauf und Partikel in beide Richtungen erzeugen (Spawn Particles Both Ways: Partikel bewegen sich in beide Richtungen einer Verbindung statt in eine), Netzwerkkonfiguration (vordefinierte Netzwerke), die aktivierten Positionen, Konnektivitätsmetrik, Frequenzbereich und Z-Score verwenden, eine Matrix der Konnektivitätspaare mit Ein (On), Aus (Off) und Umkehren (Invert), Wertglättung und Schwellenmodus (Konnektivität) (Threshold Mode (Connectivity)) mit seinen Schwellen-Bedienelementen.

Aktionen einer Konfigurationsvoreinstellung: Speichern, Duplizieren (eine bearbeitbare Kopie), Exportieren (als Datendatei) und Löschen (nach einer Bestätigung) für bearbeitbare Konfigurationsvoreinstellungen; Screenshot speichert die aktuelle Ansicht lokal, und Ordner öffnen (Open Folder) öffnet den Ordner mit den Screenshots.

Berechnungsformeln für Frequenzbereiche

Eine Berechnungsformel für Frequenzbereiche legt fest, wie die Werte einer EEG-Positionsebene berechnet werden: ein Anzeigetitel und eine oder mehrere Konfigurationskarten mit Berechnungstyp (zum Beispiel Amplitude), Frequenzbereich (zum Beispiel 8–12 Hz) und Epochenlänge. Die Epochenlänge bestimmt, wie viele Samples jede Live-Aktualisierung verarbeitet. Formeln werden unter Werkzeuge → Berechnungen & EEG-Daten → Frequenzbereich-Berechnungsformeln (Tools → Calculations & EEG Data → Freq Range Calc Formulas) verwaltet und erscheinen dann in der Auswahl Berechnungsformeln für Frequenzbereiche.

Partikeleinstellungen

Die Partikeleinstellungen legen fest, wie die berechneten Werte Aussehen und Bewegung der Partikel verändern; welche Einstellungen es gibt, unterscheidet sich zwischen EEG-Positions- und Konnektivitätsebenen.

• Eine Einstellung mit einem Konstant-Wert (Constant) verwendet diesen Wert im gesamten Schwellenbereich.
• Bei dynamischer Zuordnung bilden Positionen von 0 bis 1 die Einstellung auf den aktuellen Schwellenbereich ab: bei einem Bereich von −3 bis 3 entspricht Position 0 dem Wert −3, 0,5 dem Wert 0 und 1 dem Wert 3.
• Der Farbverlauf ordnet Farben demselben normalisierten Bereich zu.

Wertglättung und Schwellen

Glättungsdauer (Sekunden) (Smoothing Duration (seconds)) legt fest, wie schnell die Visualisierung sich ändernden Werten folgt: eine längere Dauer ergibt ruhigere, langsamere Änderungen, eine kürzere folgt der Quelle unmittelbarer.

Schwellenmodus (Voreinstellung) legt fest, wie die Particle Brains einer Voreinstellung Schwellen teilen:

Bei Benutzerdefiniert verwenden EEG-Positionsebenen den Schwellenmodus (Positionen) und Konnektivitätsebenen den Schwellenmodus (Konnektivität), mit denselben vier Möglichkeiten für die Positionen oder Konnektivitätspaare der Ebene: Manuell – Positionen kombiniert, Manuell – Positionen individuell, Automatisch – Positionen kombiniert, Automatisch – Positionen individuell (und Manuell – Konnektivität kombiniert, Manuell – Konnektivität individuell, Automatisch – Konnektivität kombiniert, Automatisch – Konnektivität individuell). „Kombiniert“ teilt ein Minimum und Maximum über alle aktivierten Positionen oder Paare, „individuell“ gibt jeder Position bzw. jedem Paar ein eigenes.

Manuelle Modi zeigen Bedienelemente für Minimum und Maximum; automatische Modi zeigen, wo sie zutreffen, Reaktionsgeschwindigkeit der automatischen Schwelle (Auto threshold reactiveness) und Mindestabstand der automatischen Schwelle (Auto threshold min distance). Manuelle Schwellenwerte werden mit der Konfigurationsvoreinstellung gespeichert und können für Berichte wiederverwendet werden.

Berichtselement

Das Berichtselement Particle Brain-Screenshots (Particle Brain Screenshots) fügt einem Sitzungsbericht Particle-Brain-Bilder eines aufgezeichneten Segments hinzu. Es funktioniert in Berichten einer einzelnen Sitzung; ist Particle Brain nicht installiert oder wird gerade aktualisiert, werden keine Bilder erzeugt, und eine Benachrichtigung (Installation oder Update erforderlich) bietet Herunterladen (Download) an.

Berichtsausgabe (Report output; gilt für alle Ergebnisse):

• Ansichtsbezeichnungen unter Bildern anzeigen (Show view captions below images): Oben (Top), Vorderseite (Front), Links (Left) oder Rechts (Right) unter jedem Bild.
• Statistiken (Statistics): eine Tabelle mit Ebene, Berechnung, Anzahl der Werte, Durchschnitt, Wertebereich und manuellem Schwellenbereich.
• UI-Labels: Beschriftungen der EEG-Positionen in den Bildern. Die Titel der Particle Brains werden ausgeblendet, weil die Überschrift des Ergebnisses die Konfigurationsvoreinstellung und das Segment nennt.

Karten Voreinstellungen (Presets, je ein Ergebnis; Hinzufügen fügt eine Karte hinzu):

• Voreinstellungen: die Konfigurationsvoreinstellung des Ergebnisses.
• Darstellungsmodus (Render mode): ihre Variante Hellmodus oder Dunkelmodus.
• Bilder pro Zeile (Images per row): ein großes Bild oder zwei nebeneinander.
• Segment und Zahl (Number): der Segmenttyp und sein Vorkommen in der Sitzung.
• Ebene (Layer): welche aktivierten Ebenen berechnet und gezeigt werden (Standard Alle aktivierten Ebenen (All enabled layers)).
• Anzeigen (View): eine oder mehrere von Oben, Vorderseite, Links und Rechts; ein Bild pro Ansicht.
• Bildunterschrift (Caption): optionaler Text unter der Überschrift des Ergebnisses und über den Bildern.

Jede ausgewählte Ebene erhält eine Registerkarte mit Berichtseinstellungen: eine andere Particle Brain-Formel (Particle Brain formula) für eine EEG-Positionsebene, eine andere Konnektivitätsmetrik, ein anderer Frequenzbereich und eine andere Netzwerkkonfiguration für eine Konnektivitätsebene, sowie Schwellenmodus (Voreinstellung) mit Manuell – Brains kombiniert (mit Minimum und Maximum), Automatisch – Brains kombiniert oder Automatisch – Brains individuell.