Schmidt, Patrick L.: Interne Repräsentation musikalischer Strukturen

7.4. Die elektromyographischen Messungen

Das Herzstück dieser Untersuchung bildete die Messung physiologischer Aktivitäten der Kehlkopfmuskulatur beim Hören, Vorstellen und Erinnern von Musik. Zur Erfassung und Verarbeitung der elektromyographischen Daten diente ein Biofeedbackgerät der Firma SOM (SOM Biofeedback 8000) mit dazugehöriger Software (MLX8), mit der die Daten ausgewertet und graphisch dargestellt werden konnten. Die Messeinheit kommunizierte über eine serielle Schnittstelle mit einem Notebook²³

23 Medion MD 5400; Prozessor: Pentium 4 (Intel); Betriebssystem: Windows XP Home Edition.

und wurde über einen Akku (2 × 1,5 V mono D Batterien) betrieben. Über einen Integrator wurde die summierte elektrische Biostromaktivität (in µV) mit einer Zeitkonstante von 0,5 sec registriert. D. h. pro Sekunde wurden zwei EMG-Messwerte ermittelt. Es wurde in einem Bereich von 0 bis 100 μV gemessen. Ein 50 Hz Filter reduzierte Artefakte (Störsignale) auf ein Minimum. Da das Netzteil des Notebooks in Vorversuchen dennoch Messstörungen verursacht hatte, lief der Rechner während der physiologischen Messungen ebenfalls im Akku-Betrieb.

Den Untersuchungsteilnehmern wurde folgendes mitgeteilt:

Mit diesem Biofeedback-Gerät untersuche ich die Hirnstromaktivität beim Hören und Vorstellen bzw. Erinnern von Musik. Dazu werde ich Elektroden am Kopf, Hals und hinter dem Ohr anbringen.

Darauf wurden die Versuchspersonen gebeten, so vorhanden ihre Mobiltelefone abzuschalten. Dadurch sollten Interferenzen mit den elektromyographischen Messsignalen, akustische Störungen sowie allgemeine Konzentrationsstörungen vermieden werden.

Aufgrund der obigen Ankündigung vermuteten viele Probanden – wie beabsichtigt – eine elektroenzephalographische Untersuchung. Um sie in dieser Ansicht zu bestärken und um vom eigentlichen Untersuchungsvorhaben – der elektromyographischen Messung der Kehlkopfaktivität – abzulenken, wurde den Versuchspersonen ein Spannband mit drei Goldelektroden um die Stirn gelegt und über die Elektrodenkabel an den EEG-Eingang des Biofeedbackgerätes angeschlossen. Dieser wurde jedoch nicht aktiviert, so dass in Wirklichkeit keine Messdaten erfasst und verarbeitet wurden. Um den Kehlkopf nicht ertasten zu müssen, wurden die Versuchspersonen dann angewiesen, den Kopf leicht zu überstrecken. Es wurden jeweils zwei selbstklebende Messelektroden (Ag/AgCl) frontal nebeneinander knapp unterhalb der Prominentia laryngea (»Adamsapfel«) auf Höhe des linken und rechten Strangs des Musculus cricothyroideus (siehe Abbildung 1.1 auf Seite 12) oberflächlich auf der Haut platziert und zusätzlich mit Leukoplast fixiert. Die Bezugselektrode wurde entsprechend hinter dem (linken) Ohr am Processus mastoideus (am Ansatz des Schädelknochens) befestigt.²⁴

24 Diese Platzierung der Elektroden hatte sich in einem Vorversuch als geeignet herausgestellt, Kehlkopfbewegungen elektromyographisch zu registrieren. Bei den 13 Probanden dieses Vorversuchs unterschieden sich die EMG-Amplitudenmittelwerte (in μV) bei vokaler Aktivität (Sprechen, Singen, Summen, Pfeifen) höchst signifikant von denen des Ruhe-EMGs (p = 0, 000; F = 32, 820; Pillai Spur = 0, 749). Es fanden sich auch keine geschlechtsspezifischen Unterschiede hinsichtlich der EMG-Werte, was dafür sprach, dass die Elektroden auch bei den weiblichen Probanden (unauffälligere Prominentia laryngea) korrekt platziert waren.

Zur Verbesserung der Klebe- und Leitfähigkeit