بحلول عام 2025، سيتم إنشاء ما يقرب من 463 إكسابايت من البيانات الجديدة يوميًا عبر الإنترنت - وهو رقم لا يمكن تصوره حقًا. تأتي هذه البيانات من عناصر شائعة مثل حوالي 300 مليار بريد إلكتروني أو حوالي 95 مليون صورة مشتركة. تتم مشاركة هذه العناصر علنًا بغرض عرضها. ومع ذلك، فإن معظم هذا الطوفان اليومي من البيانات يأتي من عناصر أقل شهرة وأكثر روتينية تحت السطح مثل البيانات الوصفية، وبيانات الموقع، وسجلات التفاعل، وسجل التصفح المؤرشف، والمزيد. على الرغم من أنها تبدو غير مثيرة للاهتمام، إلا أنه اتضح أنه عند جمعها وتحليلها بكميات كبيرة، بمرور الوقت، يمكن أن تكون دقيقة بشكل مذهل في التنبؤ بالحالات البشرية، على سبيل المثال:

• الصحة مقابل المرض.

• الأنشطة العامة.

• النوم مقابل ممارسة الرياضة.

• السلوك المستقبلي مثل المشتريات المحتملة أو أصوات الانتخابات.

كعلماء أعصاب، يمكننا الاستفادة من هذه البيانات لمعرفة المزيد عن العقل البشري. ففي النهاية، توضيح العوامل الكامنة في أساس النشاط البشري و/أو السلوك هو في صميم أبحاث علم الأعصاب. توفر هذه المقالة سبع طرق يعمل بها جمع البيانات عن بُعد على تحسين أبحاث علم الأعصاب.

يستخدم علماء الأعصاب تقنيات جمع البيانات عن بُعد منذ عقود. ما تغير في السنوات الأخيرة هو:

• إلى أي مدى يمكن أن يكون "عن بعد" بعيدًا حقًا.

• عدد المشاركين الذين يمكنهم المشاركة.

• نوع نقاط النهاية التي يمكن قياسها ومعالجتها في تجربة واحدة.

ليست الأبحاث هي التطبيق الوحيد لجمع البيانات عن بعد وتطبيقها. لقد جلبت التطورات الأخيرة في أنظمة الواقع الافتراضي (VR) المختبر إلى مساحات افتراضية. على سبيل المثال، من الناحية الطبية، تسمح هذه التطورات في أنظمة الواقع الافتراضي لأبحاث علم الأعصاب بالوصول الأسهل لإجراء العمليات الجراحية عن بُعد حول العالم. في هذا السيناريو، تظل سماعة الواقع الافتراضي مع الفريق الجراحي حتى يتمكن الجراح عند وصوله من رؤية جودة بث الفيديو في الوقت الفعلي تقريبًا القادم من المريض على بعد مئات الأميال.

في الحالات البسيطة، قد يكفي استخدام الفيديو وحده، ولكن مع هذا الواقع المعزز، يقرنون الفيديو بالتغذية الراجعة اللمسية في كل من الجراحة المباشرة والمهام الجراحية التعليمية/التدريبية. يمكن القول أن هذا يشبه شريط الاهتزاز في جهاز التحكم بالألعاب ولكنه أكثر تقدمًا بكثير.

كما هو موضح أدناه، هناك عدة أسباب (حسنًا، سبعة على الأقل) تجعل ممارسًا طبيًا أو باحثًا أو مسوقًا عصبيًا يختار استخدام التكنولوجيا الحديثة لجمع ومعالجة وتحليل البيانات التي تم جمعها عن بُعد عالميًا.

1. راحة وسهولة المنزل

الخاضعون للاختبار المتوترون ينتجون بيانات متوترة.

من المعترف به جيدًا أن التعرض لعوامل التوتر قبل إجراء اختبار سلوكي قد يعدل البيانات اللاحقة التي يتم جمعها. علاوة على ذلك، تم إثباته بشكل متكرر أنه بالإضافة إلى التأثيرات الحادة، يمكن أن تؤدي الضغوطات البيئية إلى تأثيرات طويلة المدى. أفضل أمل للعلماء هو التخفيف من هذه المتغيرات الخارجية مع قبول أنه لا يمكن القضاء عليها تمامًا أبدًا. على هذا النحو، إذا تمت معاملة كل من المشاركين بطريقة مطابقة، فإنهم يتعرضون بالتساوي لجميع العناصر.

إجراء اختبار للإنسان في منزله الخاص

القيادة إلى عيادة الطبيب، والقلق بشأن التكاليف، والتشخيص، والعثور على العيادة المناسبة، أو ما إذا كنت قد أوقفت سيارتك بشكل قانوني، كلها عوامل توتر حقيقية للغاية. ومع ذلك، لنفترض أنه يمكن إجراء جمع بيانات البحث لتجنب هذه العوامل الخارجية، كما هو الحال في راحة منزل الشخص نفسه. في هذه الحالة، لن يحجب تأثير السفر المرهق تركيز الدراسة.

ومع ذلك، ليس من الممكن عزل أو القضاء تمامًا على تأثيرات القوى الخارجية على المشاركين في البحث. أفضل نهج لتقليل الضغوطات هو تعريض جميع المشاركين لنفس الظروف باستخدام معدات مبتكرة ولكن تم التحقق من صحتها.

2. القوة القاهرة

عندما تضرب كارثة غير متوقعة، يجب عليك تكييف سلوكك. لندخل إلى كوفيد-19.

لقد كانت السنوات الثلاث الماضية كاشفة للحقائق على جميع الأصعدة بسبب جائحة كوفيد-19 العالمية. في بعض الأحيان تكون هناك أحداث أو ظروف استثنائية خارجة عن إرادة الباحثين. تفرض هذه الظروف غير المتوقعة التكيف مع قيود جديدة.

تحديد الحملة الإعلانية الأكثر فعالية باستخدام أفضل التكنولوجيا المتاحة هو أمر بديهي للرأسماليين. ومع ذلك، فإن الحقيقة هي: جودة بيانات المشارك لا تعتمد على قربه من الباحث. لذلك، يجب أن تتكيف وظيفة الباحث الأساسية في جمع البيانات من المشاركين مع الأدوات المتاحة حاليًا.

3. EverlyWell وساعة Apple Watch والجراحة عن بُعد

EverlyWell هي خدمة اختبارات معملية طبية عبر البريد تقوم بشحن مجموعات جاهزة مع تعليمات سهلة الفهم لتقدير الأهداف عبر أكثر من 30 اختبارًا تشخيصيًا. كما تصدرت ساعة Apple Watch العناوين الرئيسية لإشعارها بوجود خلل في نبضات القلب واكتشاف السقوط. بالنسبة لكل من EverlyWell وApple، لم يكن هناك شك يذكر في قدرة منتجاتهما على إضافة قيمة مقابل سفر وتكاليف أقل للمستهلكين في السوق.

مع منتجات مثل تلك وغيرها، يبدو أننا، كمجتمع، قد قبلنا بالفعل ووثقنا في البيانات الطبية الحيوية التي يتم جمعها محليًا، ومعالجتها عن بُعد، وتقديمها بشكل صحيح. سواء كان ذلك للوقاية من الأمراض، أو العافية العقلية، أو مكافحة المرض أو الحفاظ على جسم متوازن، فأنت تريد الحصول على تعليقات ونأمل أن تتم مكافأتك عند تحقيق الأهداف الصحية. في الأيام المظلمة قبل الإنترنت، عندما كانت أجهزة الكمبيوتر تأخذ غرفة بأكملها، كان قياس وتتبع مؤشرات الأداء الرئيسية (KPI) الخاصة بلياقتك البدنية مسعى تناظريًا بالكامل. لم يعد هذا هو الوضع الحالي. ونتيجة لذلك، فإن حركة "الذات الكمية" تنضج بسرعة.

تشمل مؤشرات الأداء الرئيسية الأكثر مراقبة:

• معدل ضربات القلب

• ضغط الدم

• الوزن

• الطول

• مدة النوم

• أنماط الحركة

وكلها يمكن تقديرها بسهولة باستخدام المستشعر المناسب والأجهزة الأساسية. من المعروف جيدًا أن علم الأعصاب والعديد من التخصصات الطبية الحيوية تعاني من مشاكل في حجم العينة. في محاولة لحل هذه المشكلة، سيكون أفضل نهج هو إضافة مشاركين إضافيين بدلاً من تدريب مجموعة أصغر من المشاركين الذين تم اختيارهم لأنهم على مقربة ومجاورين للباحث. مع النطاق الكامل لمؤشرات الأداء الرئيسية القابلة للقياس عن بُعد، يعد هذا وسيلة قابلة للتطبيق لازدهار أبحاث علم الأعصاب وبقائها.

4. زيادة شمول وتنوع المشاركين

من هي مجموعة WEIRD، ولماذا نعرف الكثير عنها بشكل خاص؟

"ينشر علماء السلوك بشكل روتيني ادعاءات واسعة حول علم النفس البشري والسلوك في المجلات العالمية الكبرى بناءً على عينات مأخوذة بالكامل من مجتمعات غربية ومتعلمة وصناعية وغنية وديمقراطية (WEIRD)."

إنه مجاز شائع أن علم النفس يعرف الكثير عن الأفراد البيض الأثرياء في سن الكلية ولكن القليل جدًا عن البشر بشكل عام.

لماذا؟

تُجرى تجارب علم النفس في الحرم الجامعي، ولا تتجاوز معايير إدراج المشاركين نطاق قربهم وتوافرهم خلال اليوم. لإجراء استنتاجات حول المجتمع الأوسع، يجب أن تشمل المجموعات العينة لتجارب علم النفس المزيد من الأفراد من خلفيات متنوعة. يكمن مفتاح هذه المشكلة في معدات جمع البيانات عن بُعد، وخاصة المعدات المصممة لكي يستخدمها المستهلكون بأنفسهم.

5. تخفيض التكاليف على المدى القصير والطويل

جعلت المنصات السحابية الحديثة المسافة المادية غير ذات أهمية.

استخدام أداة جمع البيانات عن بُعد يوفر المال في الإعلانات.

تكلف العينات العشوائية أكثر من عينات الملائمة، مثل طلاب الكليات، لأنك تحتاج إلى الإعلان عن المشاركين في البحث في المجتمع المحلي. ببساطة، الإعلانات تكلف أموالاً.

يوفر استخدام أداة جمع البيانات عن بُعد المال على معدات تكنولوجيا المعلومات والتحليل العصبي الخاصة.

غالبًا ما يتعين على مختبرات الأبحاث الفردية الدفع مقابل صيانة معدات تكنولوجيا المعلومات الخاصة بها، خاصة إذا كانت أجهزة متخصصة لجمع البيانات. بالطبع، مع مرور الوقت، تتحسن التكنولوجيا. وفي الوقت نفسه، يعد تحديث البنية التحتية تكلفة عالية. لهذا السبب، يمكن للوصول إلى المنصات السحابية الحديثة وأجهزة جمع البيانات منخفضة التكلفة أن يقلل من استخدام الموارد في أبحاث علم الأعصاب.

6. لطالما كان قياس علم وظائف الأعضاء والسلوك "عن بعد"

المسافة بين أجهزة المستشعرات وبرامج معالجة البيانات غير ذات أهمية.

إن فهم السلوك البشري والتنبؤ به وشفائه في صميم معظم الأبحاث الأكاديمية، لا سيما علم الأعصاب. عادة، تستحضر فكرة "جمع البيانات السلوكية" صورًا لعلماء يرتدون معاطف معملية غير ملطخة بشكل يثير الشك ويراقبون المشاركين من بعيد باستخدام لوحة كتابة وساعة إيقاف مع تدوين الملاحظات بين الحين والآخر.

هذه فكرة بسيطة، لكنها مليئة بمصادر محتملة لاختلاف مجهول قد يؤثر على نشاط المشارك أو سلوكه. في التجارب العلمية، الهدف هو القضاء على أكبر قدر ممكن من هذا الاختلاف غير المحسوب. هذه الممارسة ضرورية لعمل استنتاجات قائمة على الأدلة حول السبب عند ملاحظة تأثير ما.

كيفية إزالة مصادر الخطأ في أبحاث علم الأعصاب

السعي لإزالة مصادر الخطأ عند قياس علم وظائف الأعضاء والسلوك البشري مستمر. في أبسط مستوياته، يتضمن هذا عادةً تحسينات على الأجهزة التي تجمع البيانات من المستشعرات، والتي تتم معالجتها بعد ذلك باستخدام برامج تناظرية أو رقمية لتحديد العناصر ذات الأهمية، أو الاتجاهات، أو الاختلافات بين المشاركين أو داخلهم. يعد جمع البيانات عن بُعد أكثر قوة مما كان يُعتقد في البداية ويمكن أن يوفر مجموعات بيانات متنوعة ولكنها ذات صلة تضيف قوة تنبؤية للتجربة.

7. التعلم الآلي يقدم بيانات أفضل

البيانات + البيانات الوصفية + التعلم الآلي (ML) = النموذج الأكثر شمولاً للنشاط السلوكي.

نماذج الذكاء الاصطناعي لمن أنت، وأين أنت، وما تحبه وتكرهه، يتم استخدامها جميعًا بمقياس لا يدركه الكثيرون. لحسن الحظ، تتوفر معدات تجارية لجمع بيانات علم الأعصاب في سوقنا الحديث اليوم. من المحتمل أن يؤدي استخدامهم للبيانات والبيانات الوصفية للإعلانات إلى فهم أكثر شمولاً للسلوك مما يمكن جمعه في بيئات معملية أكثر تعقيمًا وعزلة.

في جوهرها، يتم دمج البيانات المقدمة (الاسم، الموقع، تاريخ الميلاد) مع البيانات الوصفية تحت السطح (الوقت المستغرق في الموقع، الموقع السابق، موقع الخروج) وأطلقت تقنيات تحليل جديدة تمامًا تبين أنها مفيدة للغاية لقياس السلوك البشري والتنبؤ به.

هل تود معرفة المزيد؟ تعرف على Emotiv

من خلال تسليط الضوء على التقنيات المذكورة أعلاه، أثبتنا أن جمع البيانات عن بُعد ليس جديدًا ويستمر في تحسين أبحاث علم الأعصاب مع وصول تحسينات التكنولوجيا إلى السوق. بالنظر إلى المعدل الذي توسع به "عن بعد" من عبر الممر، إلى أسفل الشارع، إلى جميع أنحاء البلاد والآن، حول العالم، فمن السهل فهم مشاعر القلق التي يشعر بها الباحثون التقليديون. ومع ذلك، بالنظر إلى حجم التحسينات التقنية للأجهزة الاستهلاكية والإنجازات الهائلة في تحليل البيانات ومعالجتها المستندة إلى السحابة، فإن مصطلح "عن بعد" سرعان ما يصبح غير ذي أهمية لكيفية جمع البيانات.

باختصار، يمكن للمشاركين إجراء جمع البيانات في المنزل دون إشراف مباشر من طاقم البحث. يمكنهم جمع هذه المعلومات حول دماغهم للاستخدام الشخصي ولكن لديهم أيضًا خيار تحميل مخطط كهربية الدماغ (EEG) الخاص بهم أو جمع مخطط كهربية الدماغ خصيصًا لمشاريع بحثية أكثر شمولاً ومستمرة.

تأسست شركة Emotiv في عام 2011، وهي شركة للمعلوماتية الحيوية مقرها سان فرانسيسكو وتتمثل مهمتها في تعزيز فهمنا للدماغ البشري باستخدام أجهزة تحليل وتصور تخطيط كهربية الدماغ (EEG) المخصصة. يعكس نهج Emotiv في أبحاث تخطيط كهربية الدماغ (EEG) ظروف "العالم الحقيقي" عن كثب، حيث يكون الأفراد الذين يتم اختبارهم في مواقع وبيئات تعكس بشكل أكبر كيفية عيشهم لحياتهم بالفعل.

أجهزة الرأس من Emotiv

Emotiv Insight

تخدم Emotiv مجتمعًا واسعًا من المستخدمين، من المحترفين إلى الأفراد الذين يسعون ببساطة غلى التعرف على أدمغتهم. تم تصميم جهاز الرأس Emotiv Insight ذو الـ 5 قنوات لتخطيط كهربية الدماغ من أجل واجهة الدماغ والحاسوب (BCI). يجمع جهاز Insight بين تصميم أنيق سهل الإعداد وتقنية مستشعرات ثورية.

Emotiv Epoc X وEPOC Flex

يوفر جهاز Emotiv Epoc X وEPOC Flex نظام تخطيط كهربية الدماغ (EEG) بـ 14 قناة و32 قناة. تم تصميم أجهزة الرأس EPOC لأبحاث علم الأعصاب في كل البيئات، وهي لاسلكية مع تقنية مستشعرات محسنة. تم التحقق من صحة كلا جهازي الرأس من قبل مجموعات بحثية مستقلة وثبت أنهما يوفران بيانات عالية الجودة وصالحة للأبحاث.

تتوفر مقارنة كاملة للقدرات التقنية لأنظمة تخطيط كهربية الدماغ (EEG) من Emotiv للمراجعة.

تكنولوجيا Emotiv

لدينا مجموعة من الأدوات لدعم كل خطوة من أبحاث علم الأعصاب على طول الطريق.

يتيح برنامج EmotivPRO للمستخدمين معالجة نتائج التجارب وتحليلها وتصورها. يمكن للباحثين أيضًا تصميم تجارب على المستوى المهني يمكن لأي مشارك لديه جهاز رأس من Emotiv المشاركة فيها إذا كان ممتثلاً للتصميم التجريبي.

تتوفر أيضًا حزمة تطوير البرمجيات (SDK) لـ Emotiv بحيث يمكن تنفيذ التطبيقات المخصصة، أو التفاعلات، أو التصميمات التجريبية أثناء التنقل باستخدام جهاز الرأس والهاتف الذكي وحدهما.

مع زيادة عدد التخصصات والأسواق التجارية التي تتبنى أدوات ومنهجيات علم الأعصاب، يتم استخدام نظام (أنظمة) تخطيط كهربية الدماغ (EEG) منخفضة التكلفة وسهلة الاستخدام من Emotiv في:

• أبحاث علم الأعصاب

• مبادرات تسويق الصحة والعافية

• صناعات السيارات

• التسويق العصبي

• أبحاث المستهلكين

• التعليم

• البيئات الترفيهية

بالإضافة إلى ذلك، مع الجودة والتكلفة والقدرة على شحن أجهزة الرأس من Emotiv إلى جميع أنحاء العالم، يمكن للباحثين توظيف وتسجيل مجموعة متنوعة من المشاركين المؤهلين. نظرًا لمقاييس مراقبة الجودة التي يقيمها برنامج المعالجة، يمكن للباحثين أيضًا الوثوق بعملية جمع البيانات.

البيانات.