Berechnungen: Sabine Höfs & Gerd Heinz, Text: Gerd Heinz
Ergänzende Anmerkung 2012: Wer einmal auf dem Meer fahrende Segelboote fotographiert hat, war hinterher enttäuscht. Auf den Bildern erscheinen statt der Segelboote winzige, weiße Flecke am Horizont. Dabei waren die Segelboote doch so deutlich zu erkennen! Die hier vorgestellten Experimente dienten 1995 dazu, die Möglichkeit eines ionischen Zooms der nervlichen Abbildung zwischen Retina und Cortex zu prüfen: Unser Nervensystem kann mit einer simplen, globalen Geschwindigkeitsvariation zoomen. Vergleiche dazu auch die Zoom-Diskussion.
Verschiedene Experimente wurden gemacht, um aus 30-kanaligen ECoG-Daten (Charité Berlin, Inst. f. Physiologie) nervlicher Spike-Aktivität zu extrahieren, die in einem homogenen IN mit inverser Zeitachse rekonstruierbar sind. Die Versuche lieferten die Überzeugung, daß die erhaltenen ECoG-Zeitfunktionen keine solchen Reste enthalten. Die Abtastrate des EEG-Gerätes war zu niedrig.
(Spätere Anm. d.A.: Letztlich wurden damit die Experimente abgebrochen. Ein wesentliches Problem waren die damaligen, hohen Rechenzeiten. Ein Bild brauchte einen Tag, ein Filmchen eine Woche. Statt der Elektroden wurden Mikrofone an einen 8-kanaligen Eigenbau-EEG-Verstärker montiert: Das war der Anfang der akustischen Photo- und Kinematographie.)
Bild 0: Aufnahmenanordnung: Elektrodenfolie mit x- und y-Raster je 10 mm wird zwischen Dura und Schädelknochen geschoben. Deren Krümmung konnte nicht vermessen werden. Die Tiefe der Elektroden (x,y,z) war unbekannt. Zur Approximation der Tiefenkoordinate z jeder Elektrode wurde ein Rotationsellipsioid mit durchschnittlichen Schädeldimensionen angenommen.
Bild 1: Integrale Geschwindigkeitsvariationen (0,08 ... 0,25 m/s, Maximum 7.10D5 bei 0,08 m/s; Tiefe der Schicht z von -50...0 mm)
Tiefe z in mm; Ellipsoidanordnung der Elektroden mit d = 16/12/12 cm (Schädelapproximation); Integral über 2k Samples bei fs = 2kHz, Interferenzmaximum mit "max" gekennzeichnet. Algorithmus: Addition der Kanäle mit Kontrastverstärkung 3, Kanaldatensatz eeg30og.chl
Es sind dieselben Zoomeffekte zu bemerken, die in der Simulation verifiziert werden konnten. Die Zoomqualität ist abhängig von der präzisen Elektrodenanordnung. Werden falsche Elektrodenkoordinaten gewählt, divergieren die Bildinhalte stärker (zu sehen im Vergleich von Kugel- zu planarer Anordnung).
Bild 2: Integrale Geschwindigkeitsvariationen (0,30 ... 1,5 m/s, Maximum 2.64D5 bei 0,4 m/s; Tiefe der Schicht z von -50...0 mm)
Tiefe z in mm; Ellipsoidanordnung der Elektroden mit d = 16/12/12 cm (Schädelapproximation); Integral über 2k Samples bei fs = 2kHz, Interferenzmaximum mit "max" gekennzeichnet. Algorithmus: Addition der Kanäle mit Kontrastverstärkung 3, Kanaldatensatz eeg30og.chl
Es sind dieselben Zoomeffekte zu bemerken, die in der Simulation verifiziert werden konnten. Die Zoomqualität ist abhängig von der präzisen Elektrodenanordnung. Werden falsche Elektrodenkoordinaten gewählt, divergieren die Bildinhalte stärker (zu sehen im Vergleich von Kugel- zu planarer Anordnung).
Bild 3: Geschwindigkeitsvariationen für einen identischen Kanaldatenausschnitt. Es zeigt sich, daß eine dominante Frequenz des Wellenschlages existiert, deren Wellenlänge mit Variation der Hintergrundgeschwindigkeit variiert.
Die Aufnahmen verdeutlichen zoomende Eigenschaften der Interferenztransformation (Rekonstruktion).
Leider war es nicht möglich, die Aufnahmen auf denselben Zeitpunkt zu zentrieren. Durch einseitige Fixierung der Masken entsteht Zooming mit überlagertem Movement (Wellenbewegung).
Bild 4: Spalten: 1 Addition, 2 Addition mit Quadrierung, 3 Addition mit exp-Funktion, 4 Addition mit k/r² exp-Funktion, 5 Addition mit r²/k exp-Funktion. Senkrecht: fortlaufende Zeitpunkte
Die Aufnahme von Bild 4 zeigt, daß lineare/nichtlinere Filterung der Zeitfunktionen (siehe Spalten) stets nur eine Kontrastveränderung im Bild bewirkt.
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