Die Elektroenzephalographie (EEG) misst die elektrische Aktivität des Gehirns, indem sie Signale von auf der Kopfhaut platzierten Elektroden erfasst (Teplan, 2002). Je nach EEG-Gerät werden verschiedene Elektrodenplatzierungssysteme verwendet. Rohdaten des EEG werden typischerweise gesammelt und anschließend verarbeitet, um spezifische Frequenzbänder zu extrahieren, die für die Stresserkennung relevant sind, hauptsächlich die Alpha- und Theta-Wellen.

Die Verarbeitung von EEG-Daten umfasst mehrere Schritte. Zunächst wird das kontinuierliche EEG-Signal in kürzere Abschnitte, sogenannte Epochen, unterteilt, die in der Regel jeweils einige Sekunden dauern, um die Analyse zu vereinfachen. Diese Epochen werden dann einer Spektralanalyse unterzogen, die die Leistungsdichte berechnet und die Extraktion von Merkmalen im Frequenzbereich ermöglicht (Yang et al., 2018). Der Fokus liegt hauptsächlich auf den Alpha- (8–13 Hz) und Theta- (4–7 Hz) Frequenzbändern, die bekanntermaßen stressbezogene Gehirnaktivität widerspiegeln.

Alpha-Wellen werden typischerweise mit Zuständen der Entspannung assoziiert und treten häufig während ruhiger oder passiver Bedingungen auf (Prent & Smit, 2020). Im Gegensatz dazu stehen Theta-Wellen im Zusammenhang mit kognitiver Belastung, Aufmerksamkeit und emotionaler Erregung, was sie besonders relevant für die Beurteilung von Stress macht (Abdalhadi et al., 2024). Daher wird die Leistung innerhalb dieser Bänder berechnet und analysiert, um das Stressniveau während experimenteller Sitzungen zu bestimmen.

Abbildung 5. Elektroenzephalogramm (EEG), Quelle: https://www.neeuro.com/blog/understanding-electroencephalogram-eeg-for-better-brain-health

Abbildung 6. Gehirnkarten verändern sich abhängig vom Alphaleistungswert erfolgreicher/erfolgloser Teilnehmer auf verschiedenen CCT-Stufen, Quelle: Erkan et al., 2025. 

Die stressbezogenen EEG-Signaturen des Gehirns, wie reduzierte Alpha-Leistung und erhöhte Theta-Aktivität, sind direkte Marker dafür, wie Wahrnehmung, Emotion und Kognition durch Umweltbedingungen, insbesondere Licht, beeinflusst werden (Yang et al., 2018; Abdalhadi et al., 2024).

Lichttherapie ist eine gezielte Intervention, die hochintensives, breitbandiges künstliches Licht verwendet, um Tageslicht zu simulieren und die innere Uhr des Körpers zurückzusetzen. Typischerweise wird sie mit einer 10.000-Lux-Lichtbox verabreicht und ist besonders morgens wirksam, um die zirkadianen Rhythmen neu auszurichten und die neuronale Regulierung von Stress und Stimmung zu verbessern.

Abbildung 7. Lichttherapie, Quelle: https://www.universiteitleiden.nl/en/research/research-projects/social-and-behavioural-sciences/psychology/bioclock-light-therapy-for-depression