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 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 PENGAKUAN DEDIKASI PENGHARGAAN ABSTRAK ABSTRACT KANDUNGAN SENARAI JADUAL SENARAI RAJAH SENARAI LAMPIRAN i ii iii iv v vi vii xi xii 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 G H I Analisis Repeated Measures ANOVA Gelombang Otak Beta 67 Analisis Repeated Measures ANOVA Gelombang Otak Alpha 71 Analisis Repeated Measures ANOVA Gelombang Otak Theta 75 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?