Messung von Potentialen an Nerven ?!?

[michiE]

Hallo allerseits

Mich würde mal was Grundlegendes interessieren :

Wenn ich hier ein Gelenk habe , z.B. das Handgelenk , an dem sich Muskeln befinden , die dieses bewegen, dann werden diese Muskeln durch Potentiale , die durch Neuronen weitergeleitet werden gesteuert.
(ich hoffe ich sehe das richtig, wenn nciht korrigiert mich bitte)

Mich würde jetzt mal interessieren, wie und wo ic hdiese Potentiale messen kann... Und wie stark sind diese Signale?


wär nett wenn mir jemand weiterhelfen könnte

danke shcon mal im vorraus

mfg
Michi

[squelver]

Darüber möcht ich auch mehr erfahren :mrgreen:

Mache im März n kleinen Kurs über das menschliche Gehirn und Nervensystem \:D/

[milkbubi]

Ich kann mich wage erinnern, dass vor einigen Jahren ein Paar Leute versucht haben so eine alternive Rollstuhlsteuerung für Jugend Forscht zu entwickeln. Die sind leider daran gescheitert, dass es mit ihren Möglichkeiten absolut nicht messbar war und sind dann auf Augenbewegung umgestiegen.
Ich kann mir also nicht vorstellen, dass man mit moderatem Aufwand diese Potentialunterschiede messen und auswerten kann.
Aber wenns doch wer hinbekommt lass ich mich natürlich gern eines besseren belehren und will wissen wie =D>

mfg milkbubi

[UriAn]

jo, den Bot mit der "blanken" Hand steuern. :-k :-k :-k

naja hab mal nen bissel gegoogelt und hab dass hier gefunden
http://de.wikipedia.org/wiki/Aktionspotenzial

wenn ich das richtig verstanden habe leigt die spannung wenn der arm schlaf ist bei -70mV bis -90mV.
und wenn er angespannt wird, leicht über 0V.

MfG rené

[Crazy Harry]

es gab da mal ein buch von TOPP mit dem titel "microspione und versuche mit bioelektrizität" (ich hoffe ich hab den titel noch richtig im kopf - aber das buch hab ich hier 2 stockwerke weiter oben in einer schachtel liegen.

[sigo]

Schau mal hier rein:
http://www.jgp.org/cgi/reprint/98/5/1043.pdf
Ist nicht ganz trivial ;-)

Sigo

[shaun]

Vor allem nicht ganz noninvasiv. Wer will schon seine Muskelfasern durch michiE's Ringkern legen?

[michiE]

danke schon mal. ich werd mir das mal genauer anschauen und mich dann nochmal melden =)
sorry dass ic hin letzter zeit nicht schreiben konnte , ich war sehr mit meinem jufo-projekt beschäftigt *g*

mfg
Michi

[edit:]
ok , ich habs mir mal durchgelesen ...
gibt es auch da vll auch ne möglichkeit die potentiale auf der haut zu messen ?

[PsiQ]

du könntest versuchen mit drucksensoren (DMS) die Stellung der Sehnen hinter dem handgelenkt bis zum ellenbogen auszuwerten.. mal als anfang
finger und handgelenk werden über muskeln weiter hinten angesteuert..
schau dir mal terminator 1 an ;-) , sehr nette mechanik :-)

problem:
du mußt am PC trainieren, und rausmessen, was für signale du da eindeutig bewusst herstellen kannst.

es muß reproduzierbar sein, also möglichste exakt positioniert

und deine hand darf nicht abfaulen wegen unterdurchblutung..
bzw druckstellen auf der haut sind unerwünscht

[michiE]

die idee gefällt mir ;)
ich glaub ich versuchs mal damit .

mich würde im rahmen von nem referat für die schule trotzdem mal noch interessieren , wie man die oben genannten nervenströme genau misst, bzw. wie eine solche messung zustande kommt , weis darüber echt neimand was ?

mfg
michi

sorry dass ich erst jetzt antworte , habs n bissle verpeilt

[Klingon77]

hi,

Nervenströme misst der Neurologe mit einem sog. EEG direkt am Schädel.

Die Auslöseschwelle des Reizleitungssystems (Impulsgeber und weiterführende/-verzweigende) Nerven am Herzen liegt meines Wissens nach bei um die -90mV. Dann erfolgt die "triggerung" der Herzmuskelzellen. Sehr zum Vorteil des Menschen - manchmal führt aber gerade dieser Umstand direkt zum Tod --> Stichwort hoch- und niederfrequentes Kammerflimmern.

Nervenströme an einer Extremität zu messen ist sehr schwierig, da sie von zahlreichen anderen bioelektrischen Aktionen überlagert werden.

Wenn Du eine Extremität bewegst, spielt da nicht immer nur ein ganz bestimmter Muskel mit sondern in den allermeisten Fällen sind es eine ganze Reihe davon.
Nun filtere mal den einen raus, der Dir für Deinen Steuerimpuls wichtig ist...

Dazu kommt dann auch noch die unterschiedliche Leitfähigkeit der Haut, die von Sekunde zu Sekunde variieren kann - Beispiel Lügendetektor.

Also: ich glaube, daß da Non-invasiv (also ohne Eingriff in den Körper) nicht viel zu machen ist.

Versuchen kannst Du es ja.

Fang mal damit an, daß Du Dir ein paar Klebeelektroden besorgst (beim Hausarzt, Krankenhaus, Rettungsdienst) und diese mit einem Oszi verbindest.
Beim Herzen z.B: kommt eine in den Bereich der rechten Schulter (rechts oberhalb der Brustwarze) und die zweite in den Bereich der linken unteren Rippenbögen an die Seite. Immer vom Patienten aus gesehen.

Du solltest mit einigen Einstellungsversuchen ggf ein Bild bekommen.
Bedenke dabei bitte, daß die Laufzeit einer kompletten Herzaktion in Ruhe ca. 1 Sekunde beträgt.

Die Aktion des Herzens ist am einfachsten darzustellen.

Poste mal Deine Ergebnisse in Bild, Video.

PS: Bevor nun Dein Proband reanimationspflichtig am Boden liegt:

!!!!!!!!!!!!!!Niemals aktiv Spannund/Strom auf den Körper geben. Immer nur passiv messen/abgreifen!!!!!!!!!!!!!!!

mit bioelektrischem Gruß,

Klingon77

PS:
ganz vergessen...

Wenn Du den Versuch mit dem EKG strartest und das Mädel, welchem die Elektroden aufgeklebt werden hübsch ist, mußt du unbeding noch ein Foto Deines Versuchsaufbaus (Mädel mit Elektroden und wegführenden Kabel) posten, damit jeder den Versuch auch wirklich nachvollziehen kann!

Falls es dabei zu Problemen kommt...
Für die Wissenschaft soll man sich nicht zieren!

[Hans Dorn]

Hi Michi,

Hier (http://www.fichter.ch/papers/BCI.pdf) gibt's ne Menge Lesestoff zu Thema Brain-Computer Interface. (Leider keine Schaltungen)

Ich möchte mich auch dem Vorredner Anschließen: Beim Messen am Menschlichen Körper immer einen Trennverstärker verwenden!

Durch die niederohmig angebrachten Elektroden sind sogar relativ kleine Spannungen schon gefährlich.

Gruß Hans

[squelver]

Ich hab da noch ne Idee mit Hilfe von Piezos, wo ich selber erstmal n Test machen möchte, bevor ichs beschreibe ;)

EDIT:

Hab dir das mal in ner PM beschrieben ;)

[michiE]

ok, danke schon mal ;)
@klingon77
ich werde auf jedenfall nur passiv messen.

bilder von Versuchsaufbau und dem Ergebniss gibts auf jeden Fall. wobei ich wahrscheinlich nicht mit nem hübschen mädel dienen kann , sondern vorerst eher heroische Selbstversuche durchführen muss ;)
EKG geht schon anz gut mit selbst improvisierten Eektroden.

mfg
michi

[MrQu]

Hallo,

habe gerade gesehen das sich die Oktober Ausgabe 2006 vom Elektor mit dem Thema beschäftigt hat.

Vielleicht findest Du da ja etwas.


Gruß MrQu (Manuel)

[Klingon77]

EKG geht schon anz gut mit selbst improvisierten Eektroden.

mfg
michi

hi,

benutzt Du da ein normales Röhren-Oszi oder ein Speicher-Teil?

Bei einer Laufzeit bis zu einer Sekunde müßte ein Speicher-Oszi klar im Vorteil sein, oder?

Poste mal ein Bild vom EKG. Dann sag ich Dir, ob Du gesund bist 8-[

Gruß, Klingon77

[michiE]

*g* ich hab n skopemeter von conrad , damit lassen sich eigentlich ganz lustige messungen machen :)

ich werd mir mal das rs232-kabel dafür holen und dann kann ich die bilder ma posten :)

mfg
Michi

[biolippi]

Uiuiui, seid ihr sicher ihr wisst, was ihr da treibt? Ich kann von "An das Oszi anschließen und messen" nur abraten. Zum einen sehr iht gar nichts wegen der hohen Gleichtaktsignale die das EKG/ Nervenimpulse überlagern, zum anderen ist es gefährlich, was wenn das Oszi einen Defekt hat? Selbst mit Trenntrafo ist das hirnverbrannt. Wie es wirklich geht, steht entweder:
-In der Elektor "Gameboy EKG etc." von 2006
-hier: http://openeeg.sourceforge.net/doc/modeeg/modeeg.html
-hier: http://www.mikrocontroller.net/attachment/6803/medical_ecg22.gif
(ACHTUNG! Auch keine galvanische Trennung)
Oder im Buch "Bio-Elektronik" von Armin Holz. Zudem gibt es gute Tips im Datenblatt das AD620 bzw. INA121 oder INA122 (kA welches). Achtet auf jeden Fall auf folgendes:
-kein Teil der Schaltung darf mit dem Lichtnetz verbunden sein, auch keine Erdung! PC fällt aus, also maximal Notebook im Batteriebetrieb.
-Der Verstärker muss zusätzlich vom Aufzeichnungsgerät, sofern das kein direkter Bestandteil der Schaltung ohne Kontakt nach außen ist, galvanisch getrennt werden. Stichwort IL300, Analogkoppler, ISOxxx von TI/BB oder sonst einen Isolationsverstärker (gibts auch von Conrad heist HP... irgendwas).

Die Trennung hat zudem einige angenehme Nebeneffekte, zB stört das Netzbrummen weniger.
Da es aber nicht um EKG sondern um EMG (Elektromyographie) geht, also die Aufzeichnung von Muskelpotentialen (die Nerven zu messen wird noch schwerer) kann man zwar die beschriebenen Schaltungen verwenden, sollte aber keinen Tiefpass unter 100Hz einbauen, lieber einen 50 Hz Notchfilter.

[biolippi]

Ahja, und Multimeter und sowas oder DSO klappt ohnehin nicht. Könnt ihr knicken, EKG ist im Bereich um 1 mV, die Gleichtaktsignale (Netzbrummen) im Bereich um 1 V. Das Geld fürs RS232 Kabel legt mal lieber in einen AD620, INA111, INA116 (super!) oder INA121 und einen ISO124 an. (ISO gibts für 14 Eusen bei Reichelt, ist ein Schnäppchen ;-))

[biolippi]

Und aller guten Dinge sind drei, hier ein paar Links. Passt aber auf, die Schaltungen sind potentiell alle lebensgefährlich!

http://www.cn.stir.ac.uk/eegviewer//preamp/
http://home.att.net/~jnozum/EKGHappy.htm
http://www.jonathanselectronics.com/circuits/ecg_1.htm

[michiE]

danke =)

ich meld mic hnommal wenn ichs mir durchgeschaut hab =)


ich darf aber nochmal auf was hinweisen .
wir sehen mit dem skopemeter mit auflösung von 0,4 mV doch ein bisschen was . das dsing hängt nicht am netz , sondern wird über akkus versorgt.

mfg
Michi

[Klingon77]

hi,
hast Du mit dem Skopemeter auch eine Speichermöglichkeit?
Dann kannst Du die Bilder, ohne selbst an dem Teil zu hängen zum PC schicken.

Habe mir mal ein paar Gedanken gemacht, was die Sicherheit angeht.

Mein Vorredner hat nicht ganz unrecht, wenn er sagt, daß Gefahr besteht, wenn das "Aufnahmegerät" Defekte hat oder irgend was falsch gewählt wurde.

Mach dich doch mal bei den "Elektronikern" im Forum schlau, ob man einen Meßverstärker mit sehr hochohmigem Eingang oder ähnliches vorschalten kann. Dies dient der Sicherheit und evtl. bekommst Du auch ein besseres Ergebnis.

EKG-Klebeelektroden haben eine größere Oberfläche, die mit der Haut in Kontakt kommt. Dies hilft Störungen zu vermeiden. Daß Ergebnis wird verbessert.

Des weiteren macht es Sinn ein abgeschirmtes Kabel zu verwenden um Fremdimpulse aus der Umwelt abzumildern.

Evtl. reicht es schon einen Vorwiederstand von XX KOhm vorzuschalten? Davon habe ich aber nicht genug Ahnung um eine definitive Aussage machen zu können.

Denke immer daran: Spannung und Strom kann einen auch umbringen!
Habe das schon oft erlebt!

Gruß, Klingon77

[Klingon77]

hi,

hast Du schon Fotrschritte gemacht?

Gruß, Klingon77