Team

Interaktives Erlebnisdesign und Programmierung – Benjamín Benavides
Schlafforschungs-Demonstration – Andrea Sánchez, Esteban Bullón
(Forscher der Schlafforschungsgruppe von Thomas Schreiner an der LMU München)

Kontext

Bei Science is Wonderful 2025, das im Africa Museum in Brüssel, Belgien, stattfand, lud unser Stand junge Besucher dazu ein, die faszinierende Welt der Schlafforschung zu erkunden. Das interaktive Erlebnis wurde entwickelt, um den Kindern zu zeigen, was ein Schlafforscher macht – von der Messung von Gehirnsignalen und der Visualisierung von Daten bis hin zur Erkennung von Mustern in diesen Signalen. Durch eine praxisnahe Demonstration entdeckten die Kinder, wie die Atemphasen die mit der Gedächtniskonsolidierung im Schlaf verbundene Gehirnaktivität beeinflussen.

Schritt 1: Einrichtung und Einführung

Um das Erlebnis zu beginnen, wurde ein Freiwilliger eingeladen, ein EEG-Headset aufzusetzen, das vereinfachte Gehirndaten „übertrug“.

Schritt 2: Erkundung der Rohdaten

Nachdem das Headset aufgesetzt war, wurden die rohen Gehirndaten als schnell wechselnde Zahlen angezeigt. Diese dynamische Darstellung verdeutlichte, dass Rohdaten komplex sind und verarbeitet werden müssen, um aussagekräftig zu werden.

Schritt 3: Datenvisualisierung

Die gleichen Daten wurden in ein Diagramm umgewandelt, wodurch es den Kindern erleichtert wurde, Muster zu erkennen.

Schritt 4: Erkennung von Gehirnmustern

In diesem Schritt lernten die Kinder, wichtige Gehirnsignale zu identifizieren, indem zwei Arten von Mustern eingeführt wurden: spindles und slow-wave oscillations (oder beides). Um den Prozess interaktiv zu gestalten, erhielt jedes Kind Flaggen, die es heben konnte, sobald es eines dieser Signale auf dem Bildschirm erkannte.

Schritt 5: Interaktive Atemsimulation

Um das Erlebnis abzuschließen, ermöglichte eine interaktive Pumpe den Kindern, die Atmung zu simulieren. Sie entdeckten, wie der Übergang zwischen Einatmen und Ausatmen die Muster der Gehirnsignale beeinflusste – ein Befund, der die Forschungsergebnisse der Schlafforschungsgruppe von Thomas Schreiner an der LMU München widerspiegelt.

Pädagogische Wirkung

Mehr als nur eine einfache Darstellung wissenschaftlicher Fakten wurde der Sleep Lab-Stand entwickelt, um junge Besucher zu befähigen und ihnen den Forschungsprozess hautnah erlebbar zu machen. Durch Datensammlung, Visualisierung, Mustererkennung und interaktive Simulation erhielten die Kinder ein praxisnahes Verständnis der Arbeit von Schlafforschern.

Technische Aspekte

Die interaktive Software für Sleep Lab wurde mit TouchDesigner entwickelt. Eine maßgeschneiderte Web-Oberfläche, die über ein Handy zugänglich ist, wurde implementiert, um das Erlebnis in Echtzeit zu steuern.

Um den Zustand der Pumpe zu messen, haben wir einen Time-of-Flight-Sensor integriert, der an einen M5 Stick angeschlossen ist und Daten per OSC an TouchDesigner sendet. Der Griff der Luftpumpe – der den Sensor und eine Batterie beherbergt – wurde individuell entworfen, in 3D modelliert und 3D-gedruckt.