AKTIVITI GELOMBANG OTAK SEMASA REHAT, SUDOKU DAN
SELEPAS SIMULASI PERLAWANAN TAEKWONDO
IZWYN BINTI ZULKAPRI
UNIVERSITI TEKNOLOGI MALAYSIA
AKTIVITI GELOMBANG OTAK SEMASA REHAT, SUDOKU DAN SELEPAS
SIMULASI PERLAWANAN TAEKWONDO
IZWYN BINTI ZULKAPRI
Tesis ini dikemukakan sebagai memenuhi syarat penganugerahan Ijazah Sarjana
Muda Sains Serta Pendidikan (Sains Sukan)
Fakulti Pendidikan
Universiti Teknologi Malaysia
APRIL 2008
ii
iii
DEDIKASI
Bismillahirrahmanirrahim
Dedicated to...
My Beloved Mum and Dad
“Thanks for all your sacrifices. You made me what I am today.”
Everyone at Home
Hazmy, Kak Jue, Jaimi, Aishah, Kysha, Ladyn, Deryk
“Your jokes, laughter and crazy ideas not to mention good food keeps me energised.”
Amy and Joaqeen
“Thanks for helping me loosen up. You two light up my life.”
My Best Friend and Roommate, Mas
“Thanks for always being there for me – through thick and thin.”
“It’s great to be near home”
iv
PENGHARGAAN
Bismillahirrahmanirrahim
Dengan Nama Allah Yang Maha Pemurah Lagi Maha Mengasihani
Bersyukur yang tidak terhingga kepada Allah s.w.t. kerana dengan limpah kurnia dan
rahmat dari-Nya maka selesai Laporan Projek Sarjana Muda ini.
Rakaman setinggi-tinggi penghargaan dan jutaan terima kasih ditujukan khas buat
pembimbing projek ini, Dr Zainal Abidin bin Zainuddin yang telah banyak
memberi tunjuk ajar dan kerjasama dalam menjayakan projek ini. Berkat tunjuk ajar
Dr maka segala masalah dapat diatasi.
Penghargaan khas turut diberikan kepada Pn Halijah binti Ibrahim atas segala
bantuan dan bimbingan yang diberikan. Tanpa Pn projek ini tidak mungkin berjaya.
Buat keluarga tersayang, terima kasih yang tidak terhingga. Pengorbanan yang tiada
belah bahagi memberi semangat untuk meneruskan perjuangan.
Ucapan ribuan terima kasih turut diberikan kepada rakan-rakan seperjuangan atas
sokongan dan dorongan yang diberikan di saat-saat perlu.
Terima kasih semua. Jasa kalian akan dikenang.
v
ABSTRAK
Aktiviti gelombang otak dikatakan berbeza dalam keadaan yang berbeza.
Kajian ini dijalankan untuk mengenal pasti corak aktiviti gelombang otak dalam
keadaan yang berbeza iaitu ketika rehat, semasa bermain sudoku dan selepas
simulasi perlawanan taekwondo. Tiga orang atlet taekwondo wanita yang
berpengalaman menyertai pertandingan peringkat kebangsaan dipilih sebagai subjek
untuk kajian ini. Aktiviti gelombang otak subjek direkodkan ketika subjek berada
dalam keadaan rehat sambil mendengar muzik jenis instrumental, semasa subjek
bermain sudoku dan sejurus selepas simulasi perlawanan taekwondo menggunakan
electroencephalogram (EEG) dalam perisian Biopac Student Lab. Aktiviti
gelombang otak kemudian diekstrak kepada empat jenis gelombang otak iaitu alpha,
beta, delta dan theta. Perubahan tertinggi dari nilai sifar bagi setiap empat saat
dikenal pasti dan corak gelombang otak diperolehi. Aktiviti gelombang otak
dianalisis menggunakan repeated measures analysis of variance dalam Statistical
Package of Social Sciences. Sphericity assumption diterima dengan main effect
keadaan ujian adalah tidak signifikan bagi gelombang otak beta dan theta antara
keadaan rehat, semasa bermain sudoku dan selepas simulasi perlawanan dengan nilai
p masing-masing ialah p = 0.625 dan p = 0.423 iaitu p > 0.05. Sphericity assumption
diterima dengan main effect keadaan ujian adalah signifikan bagi gelombang otak
alpha F(2, 4) = 19.966, p = 0.008, p < 0.05 dan delta F(2, 4) = 27.842, p = 0.004, p <
0.05 antara keadaan rehat, semasa bermain sudoku dan selepas simulasi perlawanan
di mana keputusan simulasi perlawanan menunjukkan peningkatan drastik dalam
relaksasi mental.
vi
ABSTRACT
Brainwave activities were said to differ under different conditions. The
purpose of this study is to determine the brainwave activity patterns in different
conditions which are during rest, during a game of sudoku and after simulation
sparring in taekwondo. Three female taekwondo athletes who were experienced in
participating in national level tournaments were chosen as subjects for this study.
Brainwave activities were recorded for two minutes when subjects rested while
listening to instrumental music, while subjects were playing a game of sudoku and
following bouts of simulation sparring using electroencephalogram (EEG) in Biopac
Student Lab software. The brainwave activities were then separated into four types
of brainwaves which are beta, alpha, theta and delta. The highest changes from zero
for every four seconds was identified and brainwave patterns were obtained. The
brainwave activities were analysed using repeated measures analysis of variance in
Statistical Package for Social Science. The Sphericity assumption was accepted with
the main effect showing no significant difference for beta and theta waves between
conditions (rest, sudoku and after sparring) with p values of p = 0.625 and p = 0.423
respectively (p = 0.05). Sphericity assumption was accepted with the main effect
showing significant differences for alpha waves F(2, 4) = 19.966, p = 0.008, p < 0.05
and delta waves F(2, 4) = 27.842, p = 0.004, p < 0.05 between during rest, during
sudoku and following simulation sparring. In conclusion, barainwave activities
differ under different conditions where sparring activities show an interesting finding
in inducing high mental relaxation.
vii
KANDUNGAN
BAB PERKARA MUKA SURAT JUDUL i
PENGAKUAN ii
DEDIKASI iii
PENGHARGAAN iv
ABSTRAK v
ABSTRACT vi
KANDUNGAN vii
SENARAI JADUAL xi
SENARAI RAJAH xii
SENARAI LAMPIRAN xiv
1 PENDAHULUAN 1
1.1 Pengenalan 1
1.2 Latar Belakang Masalah 4
1.3 Pernyataan Masalah 4
1.4 Objektif Kajian 5
1.5 Persoalan Kajian 6
1.6 Hipotesis Kajian 6
1.7 Kepentingan Kajian 7
1.8 Limitasi Kajian 8
1.9 Definisi Operasional 8
viii
2 SOROTAN KAJIAN 10
2.1 Aktiviti Elektrik Dalam Otak 10
2.2 Sejarah Penggunaan EEG 11
2.3 EEG 12
2.4 Kajian Menggunakan EEG 13
2.5 Penggunaan EEG Dalam Sukan 14
3 METODOLOGI 16
3.1 Reka Bentuk Kajian 16
3.1.1 Fasa Semasa Rehat 16
3.1.2 Fasa Semasa Bermain Sudoku 17
3.1.3 Fasa Selepas Simulasi Perlawanan
Taekwondo 17
3.2 Pemilihan Subjek 17
3.3 Tempat Kajian 17
3.4 Instrumen Kajian 18
3.4.1 Perkakasan dan Perisian Biopac
Student Lab 18
3.4.2 Borang Maklumat Diri 20
3.4.3 Borang Perjanjian 21
3.5 Prosedur Kajian 21
3.5.1 Subjek 21
3.5.2 Taklimat Kajian 21
3.5.3 Prosedur Ujian 22
3.5.4 Pengumpulan Data 22
3.5.5 Analisis Data 22
3.6 Proses Pengumpulan Data 23
3.7 Analisis Data 23
ix
4 PENGANALISAAN DATA 25
4.1 Latar Belakang Subjek 25
4.2 Corak EEG Semasa Rehat, Sudoku dan
Selepas Simulasi Perlawanan 27
4.3 Corak Gelombang Otak Semasa Rehat 28
4.4 Corak Gelombang Otak Semasa Bermain
Sudoku 31
4.5 Corak Gelombang Otak Selepas Simulasi
Perlawanan Taekwondo 34
4.6 Perbandingan Aktiviti Gelombang Otak Semasa
Rehat, Sudoku dan Selepas Simulasi Perlawanan 37
4.6.1 Perbandingan Corak Gelombang Otak
Beta 37
4.6.2 Perbandingan Corak Gelombang Otak
Alpha 39
4.6.3 Perbandingan Corak Gelombang Otak
Theta 41
4.6.4 Perbandingan Corak Gelombang Otak
Delta 43
4.6.5 Analisis Inferensi Gelombang otak Beta 45
4.6.6 Analisis Inferensi Gelombang otak Alpha 45
4.6.7 Analisis Inferensi Gelombang otak Theta 46
4.6.8 Analisis Inferensi Gelombang otak Delta 46
5 PERBINCANGAN, RUMUSAN DAN CADANGAN 47
5.1 Perbincangan 47
5.1.1 Corak EEG Semasa Rehat, Semasa
Bermain Sudoku dan Selepas Simulasi
Perlawanan 48
5.1.2 Corak Aktiviti Gelombang Otak Semasa
Rehat 48
5.1.3 Corak Aktiviti Gelombang Otak Semasa
Bermain Sudoku 49
x
5.1.4 Corak Aktiviti Gelombang Otak Selepas
Simulasi Perlawanan Taekwondo 50
5.1.5 Perbandingan Aktiviti Gelombang Otak
Semasa Rehat, Sudoku dan Selepas
Simulasi Perlawanan Taekwondo 51
5.1.6 Masalah-Masalah Yang Dihadapi 53
5.1.6.1 Alat Yang Digunakan 53
5.1.6.2 Tempat Kajian 54
5.1.6.3 Pengambilan Data 54
5.2 Rumusan 54
5.3 Cadangan 55
5.3.1 Pensampelan 55
5.3.2 Tempat Kajian 56
5.3.3 Pengambilan Data 56
5.3.4 Tempoh Pengambilan Data 56
5.3.5 Skop Kajian 56
5.3.6 Alat Yang Digunakan 57
5.3.7 Permainan Menguji Mental 57
5.4 Penutup 58
RUJUKAN 59
LAMPIRAN 62
xi
SENARAI JADUAL
NO. JADUAL TAJUK MUKA SURAT
3.1 Prosedur Penggunaan Biopac Student Lab (EEG) 18
4.1 Taburan umur, berat dan tinggi subjek 25
xii
SENARAI RAJAH
NO. RAJAH TAJUK MUKA SURAT
4.1 Pengalaman subjek dalam pertandingan 26
4.2 Pencapaian subjek dalam pertandingan 26
4.3 Corak EEG bagi subjek A, B dan C (a) semasa
rehat (b) semasa bermain sudoku (c) selepas
simulasi perlawanan taekwondo 27
4.4 Corak gelombang otak subjek A semasa rehat 28
4.5 Corak gelombang otak subjek B semasa rehat 29
4.6 Corak gelombang otak subjek C semasa rehat 30
4.7 Corak gelombang otak subjek A semasa bermain
sudoku 31
4.8 Corak gelombang otak subjek B semasa bermain
sudoku 32
4.9 Corak gelombang otak subjek C semasa bermain
sudoku 33
4.10 Corak gelombang otak subjek A selepas simulasi
perlawanan 34
4.11 Corak gelombang otak subjek B selepas simulasi
perlawanan 35
xiii
4.12 Corak gelombang otak subjek C selepas simulasi
perlawanan 36
4.13 Corak gelombang otak beta semasa rehat, sudoku
dan selepas simulasi perlawanan bagi (a) Subjek A
(b) Subjek B (c) Subjek C 37
4.14 Corak gelombang otak alpha semasa rehat, sudoku
dan selepas simulasi perlawanan bagi (a) Subjek A
(b) Subjek B (c) Subjek C 39
4.15 Corak gelombang otak theta semasa rehat, sudoku
dan selepas simulasi perlawanan bagi (a) Subjek A
(b) Subjek B (c) Subjek C 41
4.16 Corak gelombang otak delta semasa rehat, sudoku
dan selepas simulasi perlawanan bagi (a) Subjek A
(b) Subjek B (c) Subjek C 43
xiv
SENARAI LAMPIRAN
LAMPIRAN TAJUK MUKA SURAT
A Surat Perlantikan Subjek 62
B Surat Perjanjian 63
C Borang Maklumat Diri 64
D Nilai Purata Bagi Setiap Gelombang Otak
Mengikut Subjek 65
E Nilai Purata Bagi Setiap Gelombang Otak 66
F Analisis Repeated Measures ANOVA
Gelombang Otak Beta 67
G Analisis Repeated Measures ANOVA
Gelombang Otak Alpha 71
H Analisis Repeated Measures ANOVA
Gelombang Otak Theta 75
I Analisis Repeated Measures ANOVA
Gelombang Otak Delta 79
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Pengenalan
Otak merupakan organ elektrokimia yang mempunyai kawalan ke atas sistem
saraf tunjang dan juga sistem saraf periferi. Ia mengawal kesemua aktiviti tubuh
manusia sama ada secara tidak sedar (luar kawal) ataupun dikawal dalam keadaan
sedar. Ia bertanggungjawab ke atas pelbagai metabolisme tubuh badan, kawalan
pernafasan dan peredaran darah, penerimaan maklumat sensori, pengoraganisasian
pengecutan otot untuk tujuan pergerakan serta mengekalkan postur badan. Otak
mengandungi berjuta-juta neuron yang mempunyai kebolehan untuk berkomunikasi
secara elektrik dan kimia dengan beribu-ribu sel saraf yang lain. Otak yang
berfungsi dengan sepenuhnya berupaya menghasilkan kuasa elektrik sebanyak 10
Watt. Aktiviti elektrik dalam otak dipaparkan dalam bentuk gelombang otak.
Sel-sel otak berkomunikasi antara satu sama lain dengan menghasilkan
impuls. Gelombang otak dijana oleh sel-sel yang dikenali sebagai neuron yang
merupakan komponen asas otak. Terdapat lima kategori gelombang otak utama yang
merangkumi gelombang dengan jumlah aktiviti yang terbanyak (frekuensi tinggi,
amplitud rendah) sehingga gelombang dengan jumlah aktiviti yang sedikit (frekuensi
rendah, amplitud tinggi). Setiap kategori berbeza dari segi amplitud dan frekuensi.
Lima kategori gelombang otak adalah gelombang beta, alpha, delta, theta dan
gamma.
16
Gelombang beta (13Hz – 40Hz) adalah gelombang otak dengan frekuensi
yang paling tinggi dan wujud apabila seseorang itu terlibat secara aktif dalam aktiviti
mental seperti berfikir dan menyelesaikan masalah. Ia berhubung kait dengan tahap
kepekaan yang tinggi dan tumpuan ditujukan kepada dunia luar.
Gelombang alpha (8Hz – 13Hz) adalah lebih perlahan jika dibandingkan
dengan gelombang beta. Gelombang ini hadir apabila seseorang individu rileks serta
berada dalam keadaan yang tenang dan juga ketika meditasi dengan mata tertutup. Ia
adalah tahap kesedaran mental yang tenang dan sesuai melakukan refleksi diri.
Apabila seseorang individu memasuki alam angan-angan, gelombang theta
(4Hz – 8Hz) memainkan peranannya. Ini juga dikenali sebagai tahap meditasi yang
tertinggi di mana pengaliran idea yang bebas tanpa sebarang halangan dapat
diperoleh. Hal ini membolehkan pemikiran secara mendalam dan optimum berlaku.
Gelombang dengan amplitud yang terbesar dan frekuensi yang terendah
adalah gelombang delta (0.5Hz – 4Hz). Ia adalah keadaan di mana seseorang
individu tidak lagi berada dalam alam realiti (dari segi pemikiran) dan berupaya
mengalami ketenangan yang mendalam.
Gelombang otak dengan kadar frekuensi yang paling cepat dikenali sebagai
gelombang gamma (melebihi 40Hz). Gelombang ini kurang mendapat perhatian jika
dibandingkan dengan gelombang lain. Kajian mengenai gelombang ini hanya mula
dijalankan sejak kebelakangan ini. Kajian menunjukkan bahawa gelombang otak
berupaya mencecah gelombang gamma apabila pemprosesan maklumat tahap tinggi
berlaku.
Aktiviti elektrik dalam otak dapat diukur dan direkod menggunakan bacaan
yang diperoleh daripada elektrod yang diletakkan di kepala. Ujian yang mengukur
aktiviti elektrik otak juga dikenali sebagai electroencephalogram (EEG). EEG tidak
mengukur aliran elektrik dalam otak tetapi mengukur perbezaan voltan antara
bahagian-bahagian otak yang berlainan. Ujian ini adalah satu proses yang tidak sakit
17
dan tidak menceroboh pemikiran subjeknya. EEG berupaya mengesan perubahan
aktiviti elektrik dalam otak pada tahap milisaat. Ia juga boleh mengesan perubahan
yang kecil dan kecacatan pada aktiviti elektrik dalam otak. Bacaan EEG dikatakan
berbeza dalam keadaan yang berbeza di mana aktiviti yang dijalankan akan
mempengaruhi aktiviti setiap gelombang otak dan ini menentukan tahap penggunaan
mental mahupun tahap ketenangan mental.
Sukan kombat berasal dari seni mempertahankan diri di mana ia adalah satu
sistem latihan berkanun berdasarkan tradisi sebagai latihan untuk bertempur atau
berlawan. Walaupun terdapat pelbagai seni mempertahankan diri, kesemuanya
mempunyai satu matlamat yang sama secara umumnya iaitu untuk mengalahkan
seseorang secara fizikal atau mempertahankan diri daripada sebarang ancaman
fizikal. Satu lagi sifat yang sama di kalangan seni mempertahankan diri ialah ia
merupakan teknik berlawan yang bersistem. Terdapat juga seni mempertahankan
diri yang memasukkan unsur-unsur kerohanian.
Sukan kombat adalah sukan tempur yang melibatkan body contact antara
pihak lawan. Sukan kombat mementingkan aspek kecergasan fizikal dari segi
aerobik dan anaerobik, kekuatan dan daya tahan otot serta kuasa eksplosif. Sukan
jenis ini juga memerlukan seni dari segi kehalusan teknik dan juga pemikiran yang
tajam bagi merancang setiap pergerakan dalam masa yang singkat sepanjang
perlawanan.
Sudoku pula adalah sejenis permainan nombor yang menggunakan pemikiran
secara logik untuk diselesaikan. Permainan sudoku mempunyai tahap yang berbeza
di mana setiap tahap akan menentukan berapa banyak clue (petak bernombor) yang
diberikan. Tahap yang lebih tinggi memerlukan konsentrasi yang lebih tinggi kerana
terdapat lebih banyak petak yang perlu diisi. Permainan sudoku dipercayai dapat
menguji daya pemikiran logik seseorang.
18
1.2 Latar Belakang Masalah
Kajian mengenai aktiviti elektrik otak (gelombang otak) telah lama
dijalankan bermula dengan kajian yang dilakukan ke atas haiwan. Kajian terawal
adalah pada 1875 di mana Richard Caton (1842 – 1926), seorang doktor di Liverpool
telah menunjukkan dapatan kajiannya mengenai fenomena aktiviti elektrik dalam
bahagian serebrum yang terdedah dalam arnab dan monyet. Tahun 1920 merupakan
titik permulaan bagi kajian mengenai EEG manusia yang mula dijalankan oleh
seorang ahli fisiologi Jerman, Hans Berger (1873 – 1941).
Sejak usaha Hans Berger, lebih banyak kajian dan penyelidikan mengenai
aktiviti elektrik otak telah dijalankan. Kebanyakan kajian dan penyelidikan ini
adalah daripada bidang perubatan dimana kecacatan dalam bentuk gelombang otak
digunakan untuk mengenal pasti dan mendiagnos penyakit tertentu. EEG berupaya
membantu dalam mengesan dan mengurus masalah seizure, encephalopathy, stupor
dan koma.
Walaupun tidak digunakan secara meluas dalam bidang sukan, terdapat
kajian yang menggunakan EEG untuk melihat aktiviti otak ketika melakukan
senaman. Terdapat juga kajian dalam bidang psikologi sukan yang cuba mengubah
suai dan memanipulasi corak EEG (gelombang otak) bagi meningkatkan prestasi
atlet dan keseimbangan fizikal dengan membaiki tahap konsentrasi dan daya
tumpuan, merendahkan tahap kebimbangan, mengurangkan gangguan mental serta
membantu dalam pemulihan terhadap kecederaan kepala yang ringan (Hammond, D.
C., 2007).
1.3 Penyataan Masalah
Sudah menjadi kebiasaan apabila seorang atlet dibanding dengan atlet yang
lain. Pelbagai kajian yang membuat perbandingan antara atlet dalam pelbagai sukan
telah dijalankan. Aspek yang biasa dikaji adalah dari segi tahap ambang anaerobik,
19
daya tahan dan kekuatan otot serta corak denyutan jantung atlet. Ini bermakna,
pelbagai kajian dijalankan tidak kira yang melibatkan kebolehan fizikal atau
fisiologikal. Walau bagaimanapun, kajian mengenai penggunaan EEG untuk
membuat perbandingan corak gelombang otak atlet kurang dijalankan.
Aktiviti yang berlainan mempunyai keperluan yang berlainan. Sesetengah
aktiviti memerlukan kebolehan fizikal yang maksimum manakala ada aktiviti yang
mementingkan pemikiran daripada kemampuan fizikal. Gelombang otak seseorang
atlet juga berbeza bergantung kepada jenis aktiviti yang dijalankan dan jenis
keupayaan yang digunakan sama ada mental atau fizikal.
Oleh itu, kajian ini dijalankan untuk mengenal pasti dan membandingkan
corak gelombang otak atlet taekwondo wanita ketika melakukan aktiviti yang
berbeza. Aktiviti yang dilakukan ialah rehat sambil mendengar lagu insrtumental,
bermain permainan sudoku dan simulasi perlawanan taekwondo (light simulation
sparring).
1.4 Objektif Kajian
1.4.1 Mengenal pasti corak gelombang otak atlet taekwondo semasa rehat, semasa
bermain sudoku dan selepas simulasi perlawanan taekwondo.
1.4.2 Mengenal pasti corak gelombang otak atlet taekwondo semasa rehat, semasa
bermain sudoku dan selepas simulasi perlawanan taekwondo mengikut jenis
gelombang otak.
1.4.3 Membandingkan aktiviti gelombang otak atlet taekwondo semasa rehat,
semasa bermain sudoku dan selepas simulasi perlawanan taekwondo
mengikut jenis gelombang otak.
20
1.5 Persoalan Kajian
1.5.1 Apakah corak gelombang otak atlet taekwondo semasa rehat, semasa bermain
sudoku dan selepas simulasi perlawanan taekwondo?
1.5.2 Apakah corak gelombang otak atlet taekwondo semasa rehat, semasa bermain
sudoku dan selepas simulasi perlawanan taekwondo mengikut jenis
gelombang otak?