Ausgangslage
Unter Hyperscanning versteht man die gleichzeitige Aufzeichnung der Hirnaktivität mehrerer Personen mit anschliessender Analyse einer Hirnaktivität im Verhältnis zu anderen Hirnaktivitäten anstelle von externen Stimuli. Tragbare und erschwingliche mobile Elektroenzephalographie (EEG)-Geräte ermöglichen nicht-invasive und unter realen Bedingungen anwendbare Aufzeichnungen der Hirnwellendynamik (Babiloni et al. 2014). Es hat sich gezeigt, dass mobile EEG-Geräte eine ausreichende Qualität der Signalerfassung für die Forschung in verschiedenen neurowissenschaftlichen Bereichen, einschliesslich der Bildungsneurowissenschaften, aufweisen (Czeszumski et al. 2020). Da der Bereich des Hyperscannings Datenverarbeitungsmetriken erfordert, die für den Ansatz «Gehirn-zu-Gehirn» anstelle von «Gehirn-zu-Stimuli» geeignet sind, sind neue Softwarebibliotheken entstanden, um diesen Bedarf zu decken (Ayrolles et al. 2021).
Mobiles EEG-Hyperscanning eignet sich für die Untersuchung des Gehirns bei sozialen Interaktionen, z. B. im Klassenzimmer. Die wenigen Arbeiten, die sich speziell mit Hyperscanning in den Bildungsneurowissenschaften befassen, berichten, dass die Synchronisation zwischen den Gehirnen bei Schülern während interaktiver Unterrichtsaktivitäten höher ist als bei passiven Unterrichtsaktivitäten (Dikker et al., 2018). Parallel dazu zeigen die Daten aus der Erziehungswissenschaft, dass Lernen durch soziale Interaktion die Leistung der Schüler verbessert (Furrer & Skinner, 2003). Effiziente soziale Interaktionen erfordern ein Gefühl der Integration, das besonders in gemischten Gruppen von Schülern mit und ohne besondere Bedürfnisse wichtig ist. Ein weiterer wichtiger pädagogischer Faktor ist die Schüler-Lehrer-Beziehung (Holper et al. 2013).
Die Daten zum Hyperscanning in den Bildungsneurowissenschaften sind begrenzt, und es gibt keine speziellen Hyperscanning-Studien zur Verfolgung der sozialen Gehirnmuster in Kindergruppen in realen Bildungsumgebungen. Es gibt auch keine offene Diskussion in der Literatur über die Einführung der Hyperscanning-Methode für die Bewertung von Unterrichtsstilen und Bildungsumgebungen und die regelmässige Erhebung neuronaler Daten in Gruppen von Schülern unterschiedlichen Alters, einschliesslich Kindern mit besonderen Bedürfnissen. Die Neuheit des Projekts ist die Anwendung des mobilen EEG-Hyperscannings mit einer Vielzahl von Metriken zur Synchronisation zwischen den Gehirnen bei Schulkindern in realen Umgebungen, mit dem Ziel, die Durchführbarkeit dieser Methode für weitere regelmässige neuronale Datenerhebungen für die Bildungsforschung und die Verbesserung der Unterrichtspraktiken bei Schülern unterschiedlichen Alters, einschliesslich Kindern mit besonderen Bedürfnissen, zu bewerten.
