# Koch Laboratory — Przesiew kondycji poznawczej (projekt „neuro") · Forschungsportfolio / Portfolio badawcze / Research Portfolio

> **Wersja publiczna (redakcja pod ochronę IP).** Wyciąg do publikacji na `koch-laboratory` jako kolejny projekt. Trzy niezależne wersje językowe (PL / DE / EN) — każda = jedna podstrona.
> **Zasada uczciwości:** status każdego kierunku jest oznaczony jawnie. „Prace projektowe / prototyp" = koncepcja lub prototyp bez wykazanej korzyści; nie opisujemy niewykazanej właściwości jako osiągniętej. W tym projekcie **żadne kryterium pomiarowe nie zostało dotąd spełnione** — działa prototyp akwizycji, kryteria ERP/ISC są otwarte.
> **Zasada publikacji (IP):** publikujemy problem, stan techniki i kryterium sukcesu — nie konstrukcję rozwiązania. Gdzie widnieje **„Konstrukcja: wstrzymana"**, szczegół techniczny jest utrzymywany jako materiał zgłoszeniowy lub asset projektu.
> **Słownik:** wyłącznie rejestr mainstreamowy (hyperscanning, INS, ISC, diada) — zgodnie z obowiązującą terminologią projektu.

---
---

# 🇵🇱 WERSJA POLSKA

## Koch Laboratory — tani przesiew kondycji poznawczej: EEG konsumenckie, film z markerami, norma wiekowa

Ten kierunek pyta, ile klinicznie użytecznej informacji o starzeniu procesów poznawczych można uzyskać z czterech kanałów konsumenckiego EEG (suche elektrody, transmisja Bluetooth) — jeżeli bodźcem nie jest żmudny test, lecz specjalnie przygotowany **film z markerami czasowymi zdarzeń**, a wynik odnosi się do **normy wiekowej** i do **własnej historii** badanego. Fundament łączy dwa uznane paradygmaty: potencjały wywołane (**ERP** — latencja składowej P300 wydłuża się z wiekiem o ~1–2 ms/rok i wyraźniej w zaburzeniach poznawczych) oraz korelację międzyosobniczą (**ISC** — synchronizacja odpowiedzi EEG między widzami tego samego filmu mierzy uwagę i spada z wiekiem). Punkt odniesienia rynkowy: dopuszczony przez FDA system ERP z bodźcem audio i siedmioma elektrodami; nisza tego programu to przesiew o rząd wielkości tańszy, krótki i angażujący (film zamiast oddballa), skalowalny przez przeglądarkę.

**Metodyka.** Jak w reszcie laboratorium: problem → hipoteza → falsyfikowalne kryterium → metoda → wynik z warunkami brzegowymi. Granica odpowiedzialności jest częścią konstrukcji, nie ozdobą: narzędzie dostarcza **informacji wspierającej decyzję lekarza**, nigdy nie orzeka; ścieżka wyrobu medycznego (MDR) jest świadomie osobnym, późniejszym etapem.

> **Nota publikacyjna (IP).** Dla kierunków o potencjale zgłoszeniowym publikujemy problem, stan techniki i kryterium sukcesu — nie konstrukcję rozwiązania. Gdzie widnieje **„Konstrukcja: wstrzymana"**, szczegół techniczny pozostaje niepubliczny.

### 1. Kierunek 1 — znakowanie zdarzeń bodźca a EEG w przeglądarce
**Pytanie badawcze.** Czy platforma działająca w całości w przeglądarce (Web Bluetooth, bez instalacji) może znakować zdarzenia filmu z precyzją wystarczającą do uśredniania ERP, skoro transmisja Bluetooth wnosi zmienne opóźnienie rzędu dziesiątek milisekund, a wymóg to ~10 ms?
**Dlaczego to trudne.** ERP wydobywa się z szumu wyłącznie uśrednianiem po precyzyjnie oznaczonych powtórzeniach — zmienne opóźnienie rozmywa składowe. Sprawdzone rozwiązania laboratoryjne (wspólny zegar i korekcja znaczników czasu po stronie aplikacji desktopowej) nie przenoszą się wprost do przeglądarki, która dokłada własne warstwy buforowania i nie daje dostępu do zegara transportu.
**Stan techniki (publikowany).** Walidowane pipeline'y desktopowe z korekcją timestampów (grupa Krigolsona); biblioteki strumieniowania konsumenckiego EEG w przeglądarce; sprzętowa kontrola synchronizacji (fotodioda, znacznik dźwiękowy) jako metoda odniesienia.
**Kryterium sukcesu.** Widoczny uśredniony potencjał wywołany po ≥30 powtórzeniach zdarzenia w zapisie przeglądarkowym; zgodność timingu z równoległym pipeline'em laboratoryjnym.
**Konstrukcja (mechanizm korekcji czasu, obsługa wersji sprzętu i oprogramowania układowego): wstrzymana.**
**Status:** prototyp w toku — połączenie z opaską w przeglądarce, podgląd czterech kanałów na żywo, wskaźniki jakości elektrod oraz zapis z markerami i wersją firmware działają; kryterium ERP nieosiągnięte.

### 2. Kierunek 2 — przesiew starzenia: ERP + ISC na tle normy i własnej historii
**Pytanie badawcze.** Czy latencje składowych ERP i siła ISC, zmierzone na czterech kanałach podczas filmu z markerami, pozycjonują badanego na tle grupy normatywnej dla wieku (percentyl) i wykrywają zmianę względem jego własnej linii bazowej?
**Dlaczego to trudne.** Cztery suche elektrody to ułamek montażu klinicznego; film jest bodźcem bogatszym, ale mniej kontrolowanym niż klasyczny oddball; a analiza podłużna jest bezwartościowa bez rygorystycznego wersjonowania bodźców i pełnych metadanych sesji — odpowiedzi na dwie różne wersje filmu nie są wprost porównywalne. Największym kosztem programu nie jest kod, lecz dane: grupy normatywnej dla starszych roczników na tym sprzęcie nikt nie ma.
**Stan techniki (publikowany).** Systemy oceny ERP z bodźcem audio (dopuszczenie FDA); walidacja konsumenckiej opaski do badań ERP i masowy pomiar N200/P300 względem wieku; zmienność odpowiedzi na naturalistyczne wideo z wiekiem; ISC jako miara uwagi.
**Kryterium sukcesu (dwuczęściowe).** (a) Replikacja znanych efektów wieku (wydłużenie latencji, spadek ISC) na własnej platformie; (b) czułość podłużna: wykrycie zmiany względem własnej linii bazowej przy stałej wersji bodźca. Oba otwarte.
**Status:** prace projektowe; własne nagrania pilotażowe istnieją, ale **bez markerów zdarzeń — to jawnie główna luka** (bez etykiet nie ma analizy ERP ani uczenia nadzorowanego); protokół zbierania danych bazowych zdefiniowany, schemat danych projektowany od pierwszego rekordu pod porównywalność wieloletnią.

### 3. Kierunek 3 — zdalny hyperscanning: synchronia międzymózgowa w diadach
**Pytanie badawcze.** Czy bliskość emocjonalna diady podnosi synchronię międzymózgową (ISC) podczas jednoczesnego oglądania tego samego markowanego filmu w dwóch lokalizacjach?
**Dlaczego to trudne.** Zdalny hyperscanning mnoży źródła artefaktów (dwa urządzenia, dwa łącza, dwa zegary), a małe efekty w danych dwuosobowych łatwo „wyprodukować" analizą — bez twardych kontroli wynik jest niepublikowalny.
**Stan techniki (publikowany).** Hyperscanning i synchronizacja międzymózgowa (INS) to ustabilizowany nurt neuronauki społecznej; wariant zdalny zmainstreamowiony po pandemii; ISC przy bodźcach naturalistycznych dobrze opisane.
**Kryterium sukcesu.** Prerejestracja hipotez i analiz; efekt obecny w rzeczywistych diadach i **znikający w parach pozorowanych** (zestawienia osób, które nigdy nie były połączone) oraz w danych surogatowych (przesunięcia cykliczne); testy permutacyjne z korekcją wielokrotnych porównań.
**Status:** prace projektowe — architektura wspólnych sesji zaprojektowana, implementacja nierozpoczęta.

### 4. Kierunek 4 — obiektywne endpointy farmako-EEG
**Pytanie badawcze.** Czy pomiar podłużny względem własnej linii bazowej (sesja przed podaniem → po podaniu → follow-up) na taniej, skalowalnej platformie nadaje się jako obiektywny endpoint w badaniach substancji działających na ośrodkowy układ nerwowy — tam, gdzie dziś mierzy się głównie kwestionariuszami?
**Dlaczego to trudne.** Cztery kanały łatwo wykryją sygnatury mocne (sedacja); efekty subtelne wymagają statystyki grupowej na wielu uczestnikach — a więc dokładnie taniego skalowania, które jest hipotezą platformy, nie jej udowodnioną własnością.
**Stan techniki (publikowany).** Farmako-EEG jako ustabilizowana dyscyplina ze znanymi sygnaturami EEG klas leków; rosnący nurt badań substancji prospołecznych, których efekty mierzy się dotąd subiektywnie.
**Kryterium sukcesu.** Najpierw odtworzenie znanych, mocnych sygnatur na własnej platformie; dopiero potem endpointy subtelne.
**Granica odpowiedzialności (publikowana jako zasada).** Platforma jest instrumentem pomiarowym: nie dozuje, nie zaleca, nie rekrutuje; badania substancji biegną pod nadzorem etycznym i odpowiedzialnością sponsora.
**Status:** kierunek przyszły, prace projektowe.

### 5. Kierunek 5 — dowodliwość zapisu wobec prawa do usunięcia
**Pytanie badawcze.** Czy zapis sesji pomiarowej może być jednocześnie niezmienny i zakotwiczony w czasie na tyle, by służyć jako materiał dowodowy badania, a mimo to podlegać skutecznemu prawu badanego do usunięcia jego danych o zdrowiu?
**Dlaczego to trudne.** Oba wymogi są wprost sprzeczne. Dziennik audytowy ma wartość dowodową tylko wtedy, gdy nic z niego nie znika; RODO daje badanemu prawo wycofać zgodę i żądać usunięcia danych szczególnej kategorii, a zapis EEG taką daną jest. Rozwiązania częściowe — pseudonimizacja albo kotwiczenie skrótów — adresują jedną stronę i osłabiają drugą.
**Stan techniki (publikowany).** Znaczniki czasu RFC 3161, dzienniki tylko dopisywalne, pseudonimizacja oraz wymagania na wiarygodność danych w badaniach klinicznych (ALCOA+) — każde z osobna ustabilizowane; brak ustalonego wzorca ich połączenia w systemie, który ma jednocześnie spełnić żądanie usunięcia i pozostać sprawdzalny dla obcego audytora.
**Kryterium sukcesu.** Procedura, w której wycofanie zgody trwale odbiera dostęp do danych pomiarowych, a niezależny audytor nadal potrafi wykazać, że zapis istniał w określonym czasie i nie został zmieniony — wraz z jawnie opisaną granicą tego, czego po usunięciu wykazać już nie można.
**Konstrukcja (sposób pogodzenia obu wymogów): wstrzymana.**
**Status:** prace projektowe; schemat danych wykonany — zgody prowadzone jako tabela zdarzeń z wersją treści i momentem odwołania, dziennik operacji tylko dopisywalny, wykluczenie sesji z normy jako uzasadnione oznaczenie zamiast usunięcia. Kotwiczenie i rozstrzygnięcie konfliktu z prawem do usunięcia — otwarte.

### 6. Kierunek 6 — porównywalność danych mimo aktualizacji sprzętu
**Pytanie badawcze.** Czy da się utrzymać porównywalność wieloletniej kohorty normatywnej, skoro dostęp do surowego sygnału opiera się na protokole odtworzonym metodą inżynierii wstecznej, a producent zmienia oprogramowanie układowe bez publikowania listy zmian?
**Dlaczego to trudne.** Kryterium poprawności nie brzmi „połączenie działa", tylko „dane pozostają porównywalne z normą zebraną na innej wersji". Aktualizacja jest jednokierunkowa i przechodzi przez aplikację producenta, więc wersji nie da się cofnąć; zmiana we wstępnym przetwarzaniu wewnątrz urządzenia jest przy tym z zewnątrz niewidoczna — sygnał nadal wygląda poprawnie.
**Stan techniki (publikowany).** Społeczności wokół konsumenckiego EEG utrzymują odtworzony protokół od lat, a obsługa wielu generacji urządzeń jest zwykłą praktyką inżynierską — w obu przypadkach miarą sukcesu jest jednak nawiązanie łączności, nie porównywalność pomiaru między wersjami.
**Kryterium sukcesu.** Test odniesienia, który dla dwóch wersji rozstrzyga, czy zapisy wolno traktować jako wymienne w tej samej kohorcie normatywnej; oraz jawny status wersji — przetestowana, eksperymentalna albo zablokowana — widoczny przed rozpoczęciem sesji.
**Konstrukcja (macierz zgodności i procedura kwalifikacji wersji): wstrzymana.**
**Status:** prace projektowe; punkt zerowy macierzy jest w ręku (urządzenie nieaktualizowane od ponad roku), klient protokołu odczytuje model i wersję oprogramowania układowego z urządzenia, test odniesienia nieopracowany.

**Status programu:** aktywny; prototyp akwizycji w przeglądarce działa, wszystkie kryteria pomiarowe otwarte; najbliższy krok: spełnienie kryterium ERP z Kierunku 1 i pierwsze nagrania z markerami zdarzeń.

---
---

# 🇩🇪 DEUTSCHE FASSUNG

## Koch Laboratory — kostengünstiges kognitives Screening: Verbraucher-EEG, markierter Film, Altersnorm

Diese Richtung fragt, wie viel klinisch nützliche Information über das Altern kognitiver Prozesse sich aus vier Kanälen eines Verbraucher-EEG (Trockenelektroden, Bluetooth-Übertragung) gewinnen lässt — wenn der Reiz kein ermüdender Test ist, sondern ein eigens präparierter **Film mit Zeitmarkern für Ereignisse**, und das Ergebnis auf eine **Altersnorm** und die **eigene Historie** der untersuchten Person bezogen wird. Das Fundament verbindet zwei etablierte Paradigmen: ereigniskorrelierte Potentiale (**ERP** — die Latenz der P300-Komponente verlängert sich mit dem Alter um ~1–2 ms/Jahr, deutlicher bei kognitiven Störungen) und die Inter-Subjekt-Korrelation (**ISC** — die Synchronisation der EEG-Antworten zwischen Zuschauern desselben Films misst Aufmerksamkeit und sinkt mit dem Alter). Marktreferenz: ein FDA-zugelassenes ERP-System mit Audio-Reiz und sieben Elektroden; die Nische dieses Programms ist ein um eine Größenordnung günstigeres, kurzes und angenehmes Screening (Film statt Oddball), skalierbar über den Browser.

**Methodik.** Wie im übrigen Labor: Problem → Hypothese → falsifizierbares Kriterium → Methode → Ergebnis mit Randbedingungen. Die Verantwortungsgrenze ist Teil der Konstruktion: Das Werkzeug liefert **Information zur Unterstützung der ärztlichen Entscheidung** und urteilt nie selbst; der Weg zum Medizinprodukt (MDR) ist bewusst eine eigene, spätere Etappe.

> **Publikationshinweis (IP).** Für anmeldefähige Richtungen veröffentlichen wir Problem, Stand der Technik und Erfolgskriterium — nicht die Lösungskonstruktion. Wo **„Konstruktion: zurückgehalten"** steht, bleibt das technische Detail unveröffentlicht.

### 1. Richtung 1 — Ereignismarkierung des Reizes und EEG im Browser
**Forschungsfrage.** Kann eine vollständig im Browser laufende Plattform (Web Bluetooth, ohne Installation) Filmereignisse präzise genug markieren, um ERP zu mitteln — obwohl die Bluetooth-Übertragung eine variable Verzögerung von Dutzenden Millisekunden einbringt und die Anforderung bei ~10 ms liegt?
**Warum schwierig.** ERP entsteht ausschließlich durch Mittelung über präzise markierte Wiederholungen — variable Verzögerung verschmiert die Komponenten. Bewährte Laborlösungen (gemeinsame Uhr und Zeitstempelkorrektur auf Desktop-Seite) übertragen sich nicht direkt in den Browser, der eigene Pufferschichten hinzufügt.
**Stand der Technik (veröffentlicht).** Validierte Desktop-Pipelines mit Zeitstempelkorrektur (Gruppe Krigolson); Bibliotheken zum Streamen von Verbraucher-EEG im Browser; hardwareseitige Synchronisationskontrolle (Photodiode, Tonmarker) als Referenzmethode.
**Erfolgskriterium.** Ein sichtbares gemitteltes ereigniskorreliertes Potential nach ≥30 Wiederholungen eines Ereignisses in der Browser-Aufzeichnung; Timing-Übereinstimmung mit einer parallelen Labor-Pipeline.
**Konstruktion (Zeitkorrekturmechanismus, Behandlung von Hardware- und Firmware-Versionen): zurückgehalten.**
**Status:** Prototyp in Arbeit — Verbindung zum Stirnband im Browser, Live-Ansicht der vier Kanäle, Elektrodenqualitätsanzeigen sowie Aufzeichnung mit Markern und Firmware-Version funktionieren; das ERP-Kriterium ist nicht erreicht.

### 2. Richtung 2 — Alters-Screening: ERP + ISC gegen Norm und eigene Historie
**Forschungsfrage.** Positionieren die auf vier Kanälen während eines markierten Films gemessenen ERP-Latenzen und die ISC-Stärke eine Person gegenüber einer altersbezogenen Normgruppe (Perzentil) und erkennen sie Veränderungen gegenüber der eigenen Basislinie?
**Warum schwierig.** Vier Trockenelektroden sind ein Bruchteil einer klinischen Montage; ein Film ist ein reicherer, aber weniger kontrollierter Reiz als der klassische Oddball; und Längsschnittanalyse ist wertlos ohne strikte Versionierung der Reize und vollständige Sitzungsmetadaten — Antworten auf zwei verschiedene Filmversionen sind nicht direkt vergleichbar. Die größte Investition des Programms ist nicht Code, sondern Daten: Eine Normgruppe für ältere Jahrgänge auf dieser Hardware besitzt niemand.
**Stand der Technik (veröffentlicht).** ERP-Bewertungssysteme mit Audio-Reiz (FDA-Zulassung); Validierung des Verbraucher-Stirnbands für ERP-Forschung und Massenmessung von N200/P300 gegen das Alter; altersabhängige Variabilität der Antworten auf naturalistische Videos; ISC als Aufmerksamkeitsmaß.
**Erfolgskriterium (zweiteilig).** (a) Replikation bekannter Alterseffekte (Latenzverlängerung, ISC-Abfall) auf der eigenen Plattform; (b) Längsschnitt-Sensitivität: Erkennung einer Veränderung gegenüber der eigenen Basislinie bei fester Reizversion. Beide offen.
**Status:** Entwurfsarbeiten; eigene Pilotaufzeichnungen existieren, jedoch **ohne Ereignismarker — offen benannt die Hauptlücke** (ohne Etiketten keine ERP-Analyse und kein überwachtes Lernen); das Protokoll zur Erhebung der Basisdaten ist definiert, das Datenschema von Beginn an auf mehrjährige Vergleichbarkeit ausgelegt.

### 3. Richtung 3 — Remote-Hyperscanning: Inter-Brain-Synchronie in Dyaden
**Forschungsfrage.** Erhöht die emotionale Nähe einer Dyade die Inter-Brain-Synchronie (ISC) beim gleichzeitigen Ansehen desselben markierten Films an zwei Orten?
**Warum schwierig.** Remote-Hyperscanning vervielfacht Artefaktquellen (zwei Geräte, zwei Verbindungen, zwei Uhren), und kleine Effekte in Zwei-Personen-Daten lassen sich leicht durch Analyse „erzeugen" — ohne harte Kontrollen ist das Ergebnis unpublizierbar.
**Stand der Technik (veröffentlicht).** Hyperscanning und interpersonelle neuronale Synchronisation (INS) sind etablierte Strömungen der sozialen Neurowissenschaft; die Remote-Variante ist seit der Pandemie Mainstream; ISC bei naturalistischen Reizen gut beschrieben.
**Erfolgskriterium.** Präregistrierung der Hypothesen und Analysen; Effekt in echten Dyaden vorhanden und **in Scheinpaaren verschwindend** (Kombinationen von Personen, die nie verbunden waren) sowie in Surrogatdaten (zyklische Verschiebungen); Permutationstests mit Korrektur für multiples Testen.
**Status:** Entwurfsarbeiten — die Architektur gemeinsamer Sitzungen ist entworfen, die Implementierung nicht begonnen.

### 4. Richtung 4 — objektive Pharmako-EEG-Endpunkte
**Forschungsfrage.** Eignet sich die Längsschnittmessung gegen die eigene Basislinie (Sitzung vor der Gabe → danach → Follow-up) auf einer günstigen, skalierbaren Plattform als objektiver Endpunkt in Studien zentralnervös wirksamer Substanzen — dort, wo heute überwiegend mit Fragebögen gemessen wird?
**Warum schwierig.** Vier Kanäle erkennen starke Signaturen (Sedierung) leicht; subtile Effekte verlangen Gruppenstatistik über viele Teilnehmer — also genau die günstige Skalierung, die die Hypothese der Plattform ist, nicht ihre bewiesene Eigenschaft.
**Stand der Technik (veröffentlicht).** Pharmako-EEG als etablierte Disziplin mit bekannten EEG-Signaturen von Wirkstoffklassen; eine wachsende Forschungslinie zu prosozialen Substanzen, deren Effekte bislang subjektiv gemessen werden.
**Erfolgskriterium.** Zuerst die Reproduktion bekannter, starker Signaturen auf der eigenen Plattform; erst danach subtile Endpunkte.
**Verantwortungsgrenze (als Grundsatz veröffentlicht).** Die Plattform ist ein Messinstrument: Sie dosiert nicht, empfiehlt nicht, rekrutiert nicht; Substanzstudien laufen unter ethischer Aufsicht und Verantwortung des Sponsors.
**Status:** zukünftige Richtung, Entwurfsarbeiten.

### 5. Richtung 5 — Beweisfähigkeit der Aufzeichnung gegenüber dem Löschanspruch
**Forschungsfrage.** Kann eine Sitzungsaufzeichnung zugleich unveränderlich und zeitlich verankert genug sein, um als Nachweismaterial einer Studie zu dienen, und dennoch dem wirksamen Anspruch des Untersuchten auf Löschung seiner Gesundheitsdaten unterliegen?
**Warum schwierig.** Beide Anforderungen widersprechen einander unmittelbar. Ein Prüfprotokoll hat Beweiswert nur, solange nichts daraus verschwindet; die Datenschutz-Grundverordnung räumt das Recht ein, die Einwilligung zu widerrufen und die Löschung von Daten besonderer Kategorie zu verlangen — und eine Hirnstromaufzeichnung ist eine solche. Teillösungen wie Pseudonymisierung oder Verankerung von Prüfsummen bedienen die eine Seite und schwächen die andere.
**Stand der Technik (veröffentlicht).** Zeitstempel nach RFC 3161, nur anfügende Protokolle, Pseudonymisierung sowie die Anforderungen an die Verlässlichkeit klinischer Studiendaten (ALCOA+) sind je für sich etabliert; für ihre Verbindung in einem System, das gleichzeitig ein Löschbegehren erfüllt und für einen fremden Prüfer nachvollziehbar bleibt, existiert kein eingeführtes Muster.
**Erfolgskriterium.** Ein Verfahren, bei dem der Widerruf den Zugang zu den Messdaten dauerhaft entzieht, während ein unabhängiger Prüfer weiterhin belegen kann, dass die Aufzeichnung zu einem bestimmten Zeitpunkt existierte und unverändert blieb — samt ausdrücklicher Angabe dessen, was nach der Löschung nicht mehr belegbar ist.
**Konstruktion (Art der Auflösung dieses Widerspruchs): zurückgehalten.**
**Status:** Entwurfsarbeiten; das Datenmodell ist umgesetzt — Einwilligungen als Ereignistabelle mit Fassung des Textes und Widerrufszeitpunkt, nur anfügendes Betriebsprotokoll, Ausschluss einer Sitzung aus der Norm als begründetes Kennzeichen statt Löschung. Verankerung und Auflösung des Konflikts mit dem Löschanspruch bleiben offen.

### 6. Richtung 6 — Vergleichbarkeit der Daten trotz Geräteaktualisierungen
**Forschungsfrage.** Lässt sich die Vergleichbarkeit einer über Jahre erhobenen Normkohorte erhalten, wenn der Zugang zum Rohsignal auf einem nachkonstruierten Protokoll beruht und der Hersteller die Gerätesoftware ohne Veröffentlichung einer Änderungsliste ändert?
**Warum schwierig.** Das Erfolgskriterium lautet nicht „die Verbindung steht", sondern „die Daten bleiben mit einer auf anderem Stand erhobenen Norm vergleichbar". Die Aktualisierung ist einseitig und läuft über die Anwendung des Herstellers, ein Rückschritt ist nicht vorgesehen; eine Änderung der geräteinternen Vorverarbeitung bleibt dabei von außen unsichtbar — das Signal sieht weiterhin plausibel aus.
**Stand der Technik (veröffentlicht).** Gemeinschaften rund um Verbraucher-EEG pflegen das nachkonstruierte Protokoll seit Jahren, und die Unterstützung mehrerer Gerätegenerationen ist gängige Ingenieurpraxis — in beiden Fällen ist der Maßstab jedoch das Zustandekommen der Verbindung, nicht die Vergleichbarkeit der Messung über Versionen hinweg.
**Erfolgskriterium.** Ein Bezugstest, der für zwei Versionen entscheidet, ob Aufzeichnungen innerhalb derselben Normkohorte als austauschbar gelten dürfen; dazu eine vor Sitzungsbeginn sichtbare Kennzeichnung des Standes als geprüft, experimentell oder gesperrt.
**Konstruktion (Verträglichkeitsmatrix und Qualifizierungsverfahren): zurückgehalten.**
**Status:** Entwurfsarbeiten; der Nullpunkt der Matrix liegt vor (seit über einem Jahr nicht aktualisiertes Gerät), der Protokollklient liest Modell und Softwarestand aus dem Gerät aus, der Bezugstest ist noch nicht ausgearbeitet.

**Programmstatus:** aktiv; der Browser-Akquisitionsprototyp funktioniert, alle Messkriterien sind offen; nächste Etappe: Erfüllung des ERP-Kriteriums aus Richtung 1 und erste Aufzeichnungen mit Ereignismarkern.

---
---

# 🇬🇧 ENGLISH VERSION

## Koch Laboratory — low-cost cognitive screening: consumer EEG, a marker-annotated film, age norms

This direction asks how much clinically useful information about cognitive aging can be obtained from four channels of consumer EEG (dry electrodes, Bluetooth transmission) — when the stimulus is not a tedious test but a purpose-built **film with time markers for events**, and the result is referenced to an **age norm** and to the person's **own history**. The foundation joins two established paradigms: event-related potentials (**ERP** — the latency of the P300 component lengthens with age by ~1–2 ms/year, and more markedly in cognitive impairment) and inter-subject correlation (**ISC** — the synchronization of EEG responses across viewers of the same film measures attention and declines with age). The market reference point is an FDA-cleared ERP system using audio stimuli and seven electrodes; this program's niche is screening an order of magnitude cheaper, short and engaging (a film instead of an oddball), scalable through the browser.

**Method.** As in the rest of the lab: problem → hypothesis → falsifiable criterion → method → result with boundary conditions. The boundary of responsibility is part of the design, not decoration: the tool provides **information supporting a physician's decision** and never adjudicates; the medical-device path (MDR) is deliberately a separate, later stage.

> **Publication note (IP).** For directions with filing potential we publish the problem, the state of the art and the success criterion — not the solution's construction. Where **"Construction: withheld"** appears, the technical detail remains unpublished.

### 1. Direction 1 — marking stimulus events against EEG in the browser
**Research question.** Can a platform running entirely in the browser (Web Bluetooth, no installation) mark film events precisely enough for ERP averaging, given that Bluetooth transmission introduces a variable lag of tens of milliseconds while the requirement is ~10 ms?
**Why it is hard.** ERP emerges from noise only by averaging over precisely marked repetitions — variable lag smears the components. Proven laboratory solutions (a shared clock and timestamp correction on the desktop side) do not transfer directly to the browser, which adds its own buffering layers.
**State of the art (published).** Validated desktop pipelines with timestamp correction (the Krigolson group); libraries for streaming consumer EEG in the browser; hardware synchronization checks (photodiode, audio marker) as the reference method.
**Success criterion.** A visible averaged event-related potential after ≥30 repetitions of an event in a browser recording; timing agreement with a parallel laboratory pipeline.
**Construction (time-correction mechanism, handling of hardware and firmware versions): withheld.**
**Status:** prototype in progress — the in-browser headband connection, live view of the four channels, electrode-quality indicators, and recording with markers and firmware version all work; the ERP criterion is not met.

### 2. Direction 2 — aging screening: ERP + ISC against norms and one's own history
**Research question.** Do ERP component latencies and ISC strength, measured on four channels during a marker-annotated film, position a person against an age-matched normative group (percentile) and detect change against their own baseline?
**Why it is hard.** Four dry electrodes are a fraction of a clinical montage; a film is a richer but less controlled stimulus than the classical oddball; and longitudinal analysis is worthless without strict stimulus versioning and complete session metadata — responses to two different film versions are not directly comparable. The program's largest investment is not code but data: nobody holds a normative cohort for older age groups on this hardware.
**State of the art (published).** ERP assessment systems with audio stimuli (FDA clearance); validation of the consumer headband for ERP research and mass measurement of N200/P300 against age; age-dependent variability of responses to naturalistic video; ISC as a measure of attention.
**Success criterion (two-part).** (a) Replication of known age effects (latency lengthening, ISC decline) on the platform itself; (b) longitudinal sensitivity: detecting change against one's own baseline with a fixed stimulus version. Both open.
**Status:** design work; the lab's own pilot recordings exist but **without event markers — openly stated as the main gap** (without labels there is no ERP analysis and no supervised learning); the baseline data-collection protocol is defined, and the data schema is designed from the first record for multi-year comparability.

### 3. Direction 3 — remote hyperscanning: inter-brain synchrony in dyads
**Research question.** Does the emotional closeness of a dyad raise inter-brain synchrony (ISC) while both members simultaneously watch the same marker-annotated film in two locations?
**Why it is hard.** Remote hyperscanning multiplies artifact sources (two devices, two links, two clocks), and small effects in two-person data are easy to "manufacture" through analysis — without hard controls the result is unpublishable.
**State of the art (published).** Hyperscanning and interpersonal neural synchronization (INS) are established currents of social neuroscience; the remote variant went mainstream after the pandemic; ISC with naturalistic stimuli is well described.
**Success criterion.** Preregistration of hypotheses and analyses; an effect present in real dyads and **vanishing in sham pairs** (combinations of people who were never connected) and in surrogate data (circular shifts); permutation tests with correction for multiple comparisons.
**Status:** design work — the shared-session architecture is designed, implementation not started.

### 4. Direction 4 — objective pharmaco-EEG endpoints
**Research question.** Is longitudinal measurement against one's own baseline (a session before administration → after → follow-up) on a cheap, scalable platform suitable as an objective endpoint in studies of centrally acting substances — where today measurement relies mostly on questionnaires?
**Why it is hard.** Four channels will detect strong signatures (sedation) easily; subtle effects demand group statistics over many participants — which is exactly the cheap scaling that is the platform's hypothesis, not its proven property.
**State of the art (published).** Pharmaco-EEG as an established discipline with known EEG signatures of drug classes; a growing research line on prosocial substances whose effects have so far been measured subjectively.
**Success criterion.** First, reproduction of known strong signatures on the platform itself; only then subtle endpoints.
**Boundary of responsibility (published as a principle).** The platform is a measuring instrument: it does not dose, recommend or recruit; substance studies run under the ethical oversight and responsibility of the sponsor.
**Status:** future direction, design work.

### 5. Direction 5 — evidential value of the record against the right to erasure
**Research question.** Can a session record be immutable and time-anchored enough to serve as evidentiary material for a study, and still be subject to the participant's effective right to have their health data erased?
**Why it is hard.** The two requirements contradict each other directly. An audit log carries evidential weight only as long as nothing disappears from it; data protection law grants the right to withdraw consent and demand erasure of special-category data — and an EEG recording is one. Partial answers such as pseudonymisation or anchoring of checksums serve one side and weaken the other.
**State of the art (published).** RFC 3161 time stamps, append-only logs, pseudonymisation and the requirements on the reliability of clinical study data (ALCOA+) are each established on their own; for their combination in a system that must simultaneously honour an erasure request and remain verifiable to an outside auditor, no established pattern exists.
**Success criterion.** A procedure in which withdrawal permanently removes access to the measurement data while an independent auditor can still show that the record existed at a given time and was not altered — together with an explicit statement of what can no longer be shown once erasure has taken place.
**Construction (how the contradiction is resolved): withheld.**
**Status:** design work; the data model is implemented — consents kept as an event table with the version of the text and the moment of withdrawal, an append-only operations log, exclusion of a session from the norm as a reasoned flag rather than a deletion. Anchoring and the resolution of the conflict with the right to erasure remain open.

### 6. Direction 6 — comparability of data across device updates
**Research question.** Can the comparability of a normative cohort collected over years be preserved when access to the raw signal rests on a reverse-engineered protocol and the manufacturer changes device firmware without publishing a list of changes?
**Why it is hard.** The criterion of correctness is not "the connection works" but "the data remain comparable with a norm collected on a different version". The update is one-way and runs through the manufacturer's own application, so a version cannot be rolled back; and a change in the device's internal pre-processing stays invisible from the outside — the signal continues to look plausible.
**State of the art (published).** Communities around consumer EEG have maintained the reverse-engineered protocol for years, and supporting several device generations is ordinary engineering practice — in both cases, however, the measure of success is that a connection is established, not that measurements remain comparable across versions.
**Success criterion.** A reference test that decides, for any two versions, whether recordings may be treated as interchangeable within the same normative cohort; together with a version status visible before a session starts — tested, experimental or blocked.
**Construction (compatibility matrix and version qualification procedure): withheld.**
**Status:** design work; the zero point of the matrix is in hand (a device not updated for over a year), the protocol client reads model and firmware version from the device, the reference test has not yet been devised.

**Program status:** active; the browser acquisition prototype works, all measurement criteria remain open; the next stage is meeting the ERP criterion of Direction 1 and the first recordings with event markers.