¿Por qué utilizar el EEG para la investigación?
Mehul Nayak
Actualizado el
17 feb 2022
¿Por qué utilizar el EEG para la investigación?
Mehul Nayak
Actualizado el
17 feb 2022
¿Por qué utilizar el EEG para la investigación?
Mehul Nayak
Actualizado el
17 feb 2022
Imagine que ha creado un video corto y quiere averiguar qué partes del video le resultaron atractivas a la gente. Normalmente, solo les preguntaría. Quizás utilizaría una encuesta. Pero la respuesta más común podría ser “No estoy seguro exactamente” o “No me acuerdo”. Llevar a cabo investigaciones sobre la percepción humana utilizando únicamente medidas subjetivas puede estar plagado de incertidumbre, algo que la medición de las respuestas neurofisiológicas puede proponer superar. Los dispositivos de EEG están en una posición única como una herramienta de fácil acceso y rentable que puede mejorar la investigación relacionada con la percepción humana. Como resultado, se está convirtiendo rápidamente en una herramienta clave en psicología, neuromarketing y BCI.
¿Qué es el EEG?
La electroencefalografía (EEG) es la medición de la actividad eléctrica provocada por las células cerebrales, llamadas neuronas. Es un método seguro y no invasivo que utiliza electrodos colocados en el cuero cabelludo. Los dispositivos de EEG utilizados para este propósito pueden variar desde dispositivos comerciales de un solo canal hasta sistemas de grado médico de 256 canales. Puede leer más detalles sobre qué es el EEG y los diferentes dispositivos de EEG aquí.
¿Cuáles son los beneficios del EEG?
Alta resolución temporal
Debido a su alta resolución temporal, el EEG es capaz de indexar procesos con preconscientes.
La mayor fortaleza del EEG sobre otros métodos de neuroimagen es su resolución temporal, es decir, la capacidad de medir respuestas cerebrales rápidas en el rango de milisegundos. Otros métodos de imágenes cerebrales, como la fMRI (resonancia magnética funcional), requieren un segundo o más después de presentar los estímulos de interés. Además, las tareas de comportamiento diseñadas para evitar incertidumbres en las respuestas subjetivas suelen depender de los tiempos de reacción y las respuestas al presionar un botón. Estas pueden tardar hasta un segundo, lo cual es muy lento si se considera que el cerebro es capaz de producir muchos procesos neurofisiológicos complejos a una escala de tiempo de milisegundos. Por lo tanto, debido a su alta resolución temporal, el EEG es capaz de indexar procesos preconscientes que de otro modo pasarían desapercibidos con meras tareas de autoinforme y basadas en respuestas.
Asequibilidad y movilidad
Ciencias del Deporte: Paxton Lynch se somete a la prueba de presión con el auricular Emotiv Insight EEG.
Los dispositivos de EEG se han vuelto rentables e inalámbricos, lo que permite a los investigadores realizar investigaciones en el campo, en lugar de llevar a los participantes al laboratorio. Si bien tanto el EEG como la MEG (magnetoencefalografía) tienen una alta resolución temporal, el EEG es la herramienta de investigación más accesible debido a su bajo costo y movilidad, lo que permite estudiar el comportamiento humano en entornos naturales o controlados. Los métodos alternativos de neuroimagen (por ejemplo, MEG, MRI y PET) requieren un alto costo de mantenimiento y los participantes deben ser trasladados al entorno del hospital o laboratorio para realizar estos estudios. En marcado contraste, casi cualquier entorno puede convertirse en un “laboratorio” de EEG. (Consulte la revisión de Park et al.1 sobre cómo se puede utilizar el EEG móvil para mejorar el rendimiento deportivo en el campo)
Estudios internos o remotos
El EEG no tiene que estar necesariamente basado en un laboratorio con un solo dispositivo. Con los avances en dispositivos de EEG comerciales y asequibles, los usuarios domésticos pueden registrar el EEG en sí mismos. La plataforma EmotivLABS permite a los investigadores realizar sus experimentos en línea con auriculares de Emotiv, que han sido validados con dispositivos de grado de investigación²,³. Lea sobre nuestro estudio piloto de EEG en línea aquí o sobre una de nuestras asociaciones donde los usuarios de Emotiv participaron en un estudio en el hogar para evaluar un software de presentación aquí.
¿Qué podemos medir con el EEG?
Por lo general, los investigadores utilizan las amplitudes de voltaje en momentos de interés después del inicio de un estímulo (es decir, potenciales relacionados con eventos o ERP) o la cantidad de oscilaciones (de ondas cerebrales) en el EEG por segundo (es decir, análisis de tiempo-frecuencia).
Estos dos campos nos permiten responder a diferentes preguntas de investigación relacionadas con el comportamiento. Además, con la progresión de sofisticados algoritmos de aprendizaje automático, podemos comenzar a decodificar estados mentales en respuesta a estímulos de interés. Por ejemplo, con el desarrollo de algoritmos validados para la atención, ahora podemos responder fácilmente a preguntas como “¿Qué parte de mi video captó más atención?”.
Advertencias a considerar
Es importante recordar que no podemos leer pensamientos con precisión mediante EEG. Por lo tanto, lo ideal es que los estímulos que se comparan coincidan en todos los aspectos, excepto en la variable de interés en sí. Por lo tanto, una tarea experimental bien diseñada es la piedra angular de una buena investigación con EEG. En segundo lugar, los dispositivos de EEG pueden captar interferencias de equipos eléctricos y los EEG también pueden ser susceptibles al movimiento, lo que puede introducir artefactos no deseados en la grabación. Por lo tanto, los EEG sin procesar reflejan respuestas de todo el cerebro que deben limpiarse y procesarse antes de poder realizar cualquier inferencia relacionada con la percepción de los estímulos.
Además, la actividad cerebral en un solo electrodo registra la actividad de todo el cerebro y su ubicación no indica con precisión la fuente de la actividad directamente (por ejemplo, un aumento de la actividad en un electrodo frontal no significa que el lóbulo frontal haya generado esta respuesta). Para este propósito, se pueden utilizar métodos como la reconstrucción de fuentes⁴ de la respuesta de EEG para determinar la fuente a nivel del cuero cabelludo. Para determinar fuentes más profundas con mayor confianza, se podrían considerar métodos de neuroimagen como MEG o fMRI combinados con EEG.
El EEG en la investigación actual
El EEG se utiliza actualmente de múltiples maneras para ayudar a los investigadores no solo en los campos de la psicología y la medicina, sino también en las interfaces cerebro-computadora, el neurofeedback y en la comprensión del comportamiento del consumidor en campos como el neuromarketing.
Neurociencia médica o clínica
El EEG se utiliza predominantemente en los campos médicos para mejorar el diagnóstico y el tratamiento. Por ejemplo, el uso más común de la EEG es en el diagnóstico de la epilepsia y la detección de convulsiones⁵ y en estudios del sueño para detectar anomalías del sueño⁶. En psiquiatría y neurociencia clínica, el EEG se utiliza actualmente para identificar marcadores objetivos de trastornos que, de otro modo, dependerían de evaluaciones clínicas subjetivas. Se están utilizando técnicas como el EEG cuantitativo (qEEG), en el que se calcula la cantidad de oscilaciones y se mapea sobre el cuero cabelludo, para caracterizar los cambios en el cerebro causados por diversos trastornos psiquiátricos⁷. El aprendizaje automático aplicado a la clasificación de cerebros sanos frente a cerebros con trastornos también está allanando el camino para métodos de diagnóstico más objetivos⁸,⁹.
Neuromarketing
Sin duda, comprender el comportamiento del consumidor es el núcleo del Neuromarketing. El uso más común del EEG en este campo es determinar aspectos menos destacados y atractivos de los anuncios¹⁰, productos o servicios con el objetivo de mejorarlos.
Emotiv x Neuromarketing: el futuro del comportamiento del consumidor en el Luxury Lab de L'Oreal.
Las oscilaciones de EEG también se utilizan para identificar si existe un recuerdo subconsciente de la marca o el producto¹¹. Otros usos incluyen el neuropricing, donde se utilizan tareas de comportamiento con EEG para encontrar estrategias de precios óptimas para los productos¹².
Emotiv x Neuromarketing - Cómo reacciona el cerebro a diferentes sugerencias de precios.
Investigación en neurociencia general
Este tipo de investigación implica comprender cómo funciona el cerebro (por ejemplo, cómo procesa nuestro cerebro los estímulos visuales o auditivos) y cómo se comunican entre sí las diferentes partes del cerebro. También implica comprender la relación entre el cerebro y los trastornos (por ejemplo, el trastorno del espectro autista o la esquizofrenia). Esto abarca múltiples campos que incluyen dominios sociales, afectivos, computacionales y cognitivos.
Interfaces cerebro-computadora (BCI)
La investigación de BCI tiene como objetivo traducir comandos mentales en una acción externa, mediante la integración del EEG con dispositivos informáticos. El uso de comandos mentales para escribir un documento de texto, mover una silla de ruedas e incluso mover extremidades prostéticas son algunos de los desarrollos actuales en BCI que se utilizan para mejorar la calidad de vida de las personas con discapacidades¹³.
Interfaces cerebro-computadora (BCI) — Las impresionantes creaciones de John, un niño de 8 años con parálisis cerebral, en brainpaintbyjohn en Instagram
Otra revolución se encuentra en la industria de la música, donde los músicos/cantantes están utilizando sus pensamientos para crear música (consulte nuestra publicación relacionada aquí)
Interfaces cerebro-computadora (BCI) — El auricular EPOC de Emotiv y el icónico sintetizador TONTO son la combinación perfecta.
En general, el uso del EEG ofrece la promesa de aventurarse más allá de la comprensión superficial del comportamiento humano. Su rentabilidad y alta accesibilidad lo convierten en una herramienta útil en múltiples disciplinas donde se pueden realizar procesos que van desde la mejora de las experiencias de los usuarios hasta el avance de las terapias yendo más allá de los simples autoinformes subjetivos y decodificando el comportamiento humano de manera objetiva con el uso del EEG.
Interfaces cerebro-computadora (BCI) — Emotiv x Rodrigo Hubner Mendes, conduciendo un automóvil de F1 mediante comandos mentales
Artículo de
Roshini Randeniya, Investigadora, EMOTIV Research Pty. Ltd
Referencias
1. Park, J. L., Fairweather, M. M. & Donaldson, D. I. Making the case for mobile cognition: EEG and sports performance. Neurosci. Biobehav. Rev. 52, 117–130 (2015).
2. Kotowski, K., Stapor, K., Leski, J. & Kotas, M. Validation of Emotiv EPOC+ for extracting ERP correlates of emotional face processing. Biocybern. Biomed. Eng. 38, 773–781 (2018).
3. Badcock, N. A. et al. Validation of the Emotiv EPOC EEG system for research quality auditory event-related potentials in children. PeerJ 3, e907 (2015).
4. Michel, C. M. et al. EEG source imaging. Clin. Neurophysiol. 115, 2195–2222 (2004).
5. Noachtar, S. & Rémi, J. The role of EEG in epilepsy: A critical review. Epilepsy Behav. 15, 22–33 (2009).
6. Aldrich, M. S. & Jahnke, B. Diagnostic value of video‐EEG polysomnography. Neurology 41, 1060–1060 (1991).
7. Prichep, L. S. & John, E. R. QEEG profiles of psychiatric disorders. Brain Topogr. 4, 249–257 (1992).
8. Khodayari-Rostamabad, A., Reilly, J. P., Hasey, G. M., de Bruin, H. & MacCrimmon, D. J. A machine learning approach using EEG data to predict response to SSRI treatment for major depressive disorder. Clin. Neurophysiol. 124, 1975–1985 (2013).
9. Čukić, M., López, V. & Pavón, J. Classification of Depression Through Resting-State Electroencephalogram as a Novel Practice in Psychiatry: Review. J. Med. Internet Res. 22, e19548 (2020).
10. Ohme, R., Reykowska, D., Wiener, D. & Choromanska, A. Analysis of neurophysiological reactions to advertising stimuli by means of EEG and galvanic skin response measures. J. Neurosci. Psychol. Econ. 2, 21–31 (2009).
11. Shaari, A., Syafiq, M., Mikami, O. & M.A, M. K. Electroencephalography (EEG) Application in Neuromarketing-Exploring the Subconscious Mind ELECTROENCEPHALOGRAPHY (EEG) APPLICATION IN NEUROMARKETING-EXPLORING THE SUBCONSCIOUS MIND. 14, (2020). (Neuromarketing)
12. Nigdelis, V. & Tsolaki, M. Neuropricing: Perspectives of brain reactions to price exposure. Hell. J. Nucl. Med. 20, 196–203 (2017).
13. Abiri, R., Borhani, S., Jiang, Y. & Zhao, X. Decod
Imagine que ha creado un video corto y quiere averiguar qué partes del video le resultaron atractivas a la gente. Normalmente, solo les preguntaría. Quizás utilizaría una encuesta. Pero la respuesta más común podría ser “No estoy seguro exactamente” o “No me acuerdo”. Llevar a cabo investigaciones sobre la percepción humana utilizando únicamente medidas subjetivas puede estar plagado de incertidumbre, algo que la medición de las respuestas neurofisiológicas puede proponer superar. Los dispositivos de EEG están en una posición única como una herramienta de fácil acceso y rentable que puede mejorar la investigación relacionada con la percepción humana. Como resultado, se está convirtiendo rápidamente en una herramienta clave en psicología, neuromarketing y BCI.
¿Qué es el EEG?
La electroencefalografía (EEG) es la medición de la actividad eléctrica provocada por las células cerebrales, llamadas neuronas. Es un método seguro y no invasivo que utiliza electrodos colocados en el cuero cabelludo. Los dispositivos de EEG utilizados para este propósito pueden variar desde dispositivos comerciales de un solo canal hasta sistemas de grado médico de 256 canales. Puede leer más detalles sobre qué es el EEG y los diferentes dispositivos de EEG aquí.
¿Cuáles son los beneficios del EEG?
Alta resolución temporal
Debido a su alta resolución temporal, el EEG es capaz de indexar procesos con preconscientes.
La mayor fortaleza del EEG sobre otros métodos de neuroimagen es su resolución temporal, es decir, la capacidad de medir respuestas cerebrales rápidas en el rango de milisegundos. Otros métodos de imágenes cerebrales, como la fMRI (resonancia magnética funcional), requieren un segundo o más después de presentar los estímulos de interés. Además, las tareas de comportamiento diseñadas para evitar incertidumbres en las respuestas subjetivas suelen depender de los tiempos de reacción y las respuestas al presionar un botón. Estas pueden tardar hasta un segundo, lo cual es muy lento si se considera que el cerebro es capaz de producir muchos procesos neurofisiológicos complejos a una escala de tiempo de milisegundos. Por lo tanto, debido a su alta resolución temporal, el EEG es capaz de indexar procesos preconscientes que de otro modo pasarían desapercibidos con meras tareas de autoinforme y basadas en respuestas.
Asequibilidad y movilidad
Ciencias del Deporte: Paxton Lynch se somete a la prueba de presión con el auricular Emotiv Insight EEG.
Los dispositivos de EEG se han vuelto rentables e inalámbricos, lo que permite a los investigadores realizar investigaciones en el campo, en lugar de llevar a los participantes al laboratorio. Si bien tanto el EEG como la MEG (magnetoencefalografía) tienen una alta resolución temporal, el EEG es la herramienta de investigación más accesible debido a su bajo costo y movilidad, lo que permite estudiar el comportamiento humano en entornos naturales o controlados. Los métodos alternativos de neuroimagen (por ejemplo, MEG, MRI y PET) requieren un alto costo de mantenimiento y los participantes deben ser trasladados al entorno del hospital o laboratorio para realizar estos estudios. En marcado contraste, casi cualquier entorno puede convertirse en un “laboratorio” de EEG. (Consulte la revisión de Park et al.1 sobre cómo se puede utilizar el EEG móvil para mejorar el rendimiento deportivo en el campo)
Estudios internos o remotos
El EEG no tiene que estar necesariamente basado en un laboratorio con un solo dispositivo. Con los avances en dispositivos de EEG comerciales y asequibles, los usuarios domésticos pueden registrar el EEG en sí mismos. La plataforma EmotivLABS permite a los investigadores realizar sus experimentos en línea con auriculares de Emotiv, que han sido validados con dispositivos de grado de investigación²,³. Lea sobre nuestro estudio piloto de EEG en línea aquí o sobre una de nuestras asociaciones donde los usuarios de Emotiv participaron en un estudio en el hogar para evaluar un software de presentación aquí.
¿Qué podemos medir con el EEG?
Por lo general, los investigadores utilizan las amplitudes de voltaje en momentos de interés después del inicio de un estímulo (es decir, potenciales relacionados con eventos o ERP) o la cantidad de oscilaciones (de ondas cerebrales) en el EEG por segundo (es decir, análisis de tiempo-frecuencia).
Estos dos campos nos permiten responder a diferentes preguntas de investigación relacionadas con el comportamiento. Además, con la progresión de sofisticados algoritmos de aprendizaje automático, podemos comenzar a decodificar estados mentales en respuesta a estímulos de interés. Por ejemplo, con el desarrollo de algoritmos validados para la atención, ahora podemos responder fácilmente a preguntas como “¿Qué parte de mi video captó más atención?”.
Advertencias a considerar
Es importante recordar que no podemos leer pensamientos con precisión mediante EEG. Por lo tanto, lo ideal es que los estímulos que se comparan coincidan en todos los aspectos, excepto en la variable de interés en sí. Por lo tanto, una tarea experimental bien diseñada es la piedra angular de una buena investigación con EEG. En segundo lugar, los dispositivos de EEG pueden captar interferencias de equipos eléctricos y los EEG también pueden ser susceptibles al movimiento, lo que puede introducir artefactos no deseados en la grabación. Por lo tanto, los EEG sin procesar reflejan respuestas de todo el cerebro que deben limpiarse y procesarse antes de poder realizar cualquier inferencia relacionada con la percepción de los estímulos.
Además, la actividad cerebral en un solo electrodo registra la actividad de todo el cerebro y su ubicación no indica con precisión la fuente de la actividad directamente (por ejemplo, un aumento de la actividad en un electrodo frontal no significa que el lóbulo frontal haya generado esta respuesta). Para este propósito, se pueden utilizar métodos como la reconstrucción de fuentes⁴ de la respuesta de EEG para determinar la fuente a nivel del cuero cabelludo. Para determinar fuentes más profundas con mayor confianza, se podrían considerar métodos de neuroimagen como MEG o fMRI combinados con EEG.
El EEG en la investigación actual
El EEG se utiliza actualmente de múltiples maneras para ayudar a los investigadores no solo en los campos de la psicología y la medicina, sino también en las interfaces cerebro-computadora, el neurofeedback y en la comprensión del comportamiento del consumidor en campos como el neuromarketing.
Neurociencia médica o clínica
El EEG se utiliza predominantemente en los campos médicos para mejorar el diagnóstico y el tratamiento. Por ejemplo, el uso más común de la EEG es en el diagnóstico de la epilepsia y la detección de convulsiones⁵ y en estudios del sueño para detectar anomalías del sueño⁶. En psiquiatría y neurociencia clínica, el EEG se utiliza actualmente para identificar marcadores objetivos de trastornos que, de otro modo, dependerían de evaluaciones clínicas subjetivas. Se están utilizando técnicas como el EEG cuantitativo (qEEG), en el que se calcula la cantidad de oscilaciones y se mapea sobre el cuero cabelludo, para caracterizar los cambios en el cerebro causados por diversos trastornos psiquiátricos⁷. El aprendizaje automático aplicado a la clasificación de cerebros sanos frente a cerebros con trastornos también está allanando el camino para métodos de diagnóstico más objetivos⁸,⁹.
Neuromarketing
Sin duda, comprender el comportamiento del consumidor es el núcleo del Neuromarketing. El uso más común del EEG en este campo es determinar aspectos menos destacados y atractivos de los anuncios¹⁰, productos o servicios con el objetivo de mejorarlos.
Emotiv x Neuromarketing: el futuro del comportamiento del consumidor en el Luxury Lab de L'Oreal.
Las oscilaciones de EEG también se utilizan para identificar si existe un recuerdo subconsciente de la marca o el producto¹¹. Otros usos incluyen el neuropricing, donde se utilizan tareas de comportamiento con EEG para encontrar estrategias de precios óptimas para los productos¹².
Emotiv x Neuromarketing - Cómo reacciona el cerebro a diferentes sugerencias de precios.
Investigación en neurociencia general
Este tipo de investigación implica comprender cómo funciona el cerebro (por ejemplo, cómo procesa nuestro cerebro los estímulos visuales o auditivos) y cómo se comunican entre sí las diferentes partes del cerebro. También implica comprender la relación entre el cerebro y los trastornos (por ejemplo, el trastorno del espectro autista o la esquizofrenia). Esto abarca múltiples campos que incluyen dominios sociales, afectivos, computacionales y cognitivos.
Interfaces cerebro-computadora (BCI)
La investigación de BCI tiene como objetivo traducir comandos mentales en una acción externa, mediante la integración del EEG con dispositivos informáticos. El uso de comandos mentales para escribir un documento de texto, mover una silla de ruedas e incluso mover extremidades prostéticas son algunos de los desarrollos actuales en BCI que se utilizan para mejorar la calidad de vida de las personas con discapacidades¹³.
Interfaces cerebro-computadora (BCI) — Las impresionantes creaciones de John, un niño de 8 años con parálisis cerebral, en brainpaintbyjohn en Instagram
Otra revolución se encuentra en la industria de la música, donde los músicos/cantantes están utilizando sus pensamientos para crear música (consulte nuestra publicación relacionada aquí)
Interfaces cerebro-computadora (BCI) — El auricular EPOC de Emotiv y el icónico sintetizador TONTO son la combinación perfecta.
En general, el uso del EEG ofrece la promesa de aventurarse más allá de la comprensión superficial del comportamiento humano. Su rentabilidad y alta accesibilidad lo convierten en una herramienta útil en múltiples disciplinas donde se pueden realizar procesos que van desde la mejora de las experiencias de los usuarios hasta el avance de las terapias yendo más allá de los simples autoinformes subjetivos y decodificando el comportamiento humano de manera objetiva con el uso del EEG.
Interfaces cerebro-computadora (BCI) — Emotiv x Rodrigo Hubner Mendes, conduciendo un automóvil de F1 mediante comandos mentales
Artículo de
Roshini Randeniya, Investigadora, EMOTIV Research Pty. Ltd
Referencias
1. Park, J. L., Fairweather, M. M. & Donaldson, D. I. Making the case for mobile cognition: EEG and sports performance. Neurosci. Biobehav. Rev. 52, 117–130 (2015).
2. Kotowski, K., Stapor, K., Leski, J. & Kotas, M. Validation of Emotiv EPOC+ for extracting ERP correlates of emotional face processing. Biocybern. Biomed. Eng. 38, 773–781 (2018).
3. Badcock, N. A. et al. Validation of the Emotiv EPOC EEG system for research quality auditory event-related potentials in children. PeerJ 3, e907 (2015).
4. Michel, C. M. et al. EEG source imaging. Clin. Neurophysiol. 115, 2195–2222 (2004).
5. Noachtar, S. & Rémi, J. The role of EEG in epilepsy: A critical review. Epilepsy Behav. 15, 22–33 (2009).
6. Aldrich, M. S. & Jahnke, B. Diagnostic value of video‐EEG polysomnography. Neurology 41, 1060–1060 (1991).
7. Prichep, L. S. & John, E. R. QEEG profiles of psychiatric disorders. Brain Topogr. 4, 249–257 (1992).
8. Khodayari-Rostamabad, A., Reilly, J. P., Hasey, G. M., de Bruin, H. & MacCrimmon, D. J. A machine learning approach using EEG data to predict response to SSRI treatment for major depressive disorder. Clin. Neurophysiol. 124, 1975–1985 (2013).
9. Čukić, M., López, V. & Pavón, J. Classification of Depression Through Resting-State Electroencephalogram as a Novel Practice in Psychiatry: Review. J. Med. Internet Res. 22, e19548 (2020).
10. Ohme, R., Reykowska, D., Wiener, D. & Choromanska, A. Analysis of neurophysiological reactions to advertising stimuli by means of EEG and galvanic skin response measures. J. Neurosci. Psychol. Econ. 2, 21–31 (2009).
11. Shaari, A., Syafiq, M., Mikami, O. & M.A, M. K. Electroencephalography (EEG) Application in Neuromarketing-Exploring the Subconscious Mind ELECTROENCEPHALOGRAPHY (EEG) APPLICATION IN NEUROMARKETING-EXPLORING THE SUBCONSCIOUS MIND. 14, (2020). (Neuromarketing)
12. Nigdelis, V. & Tsolaki, M. Neuropricing: Perspectives of brain reactions to price exposure. Hell. J. Nucl. Med. 20, 196–203 (2017).
13. Abiri, R., Borhani, S., Jiang, Y. & Zhao, X. Decod
Imagine que ha creado un video corto y quiere averiguar qué partes del video le resultaron atractivas a la gente. Normalmente, solo les preguntaría. Quizás utilizaría una encuesta. Pero la respuesta más común podría ser “No estoy seguro exactamente” o “No me acuerdo”. Llevar a cabo investigaciones sobre la percepción humana utilizando únicamente medidas subjetivas puede estar plagado de incertidumbre, algo que la medición de las respuestas neurofisiológicas puede proponer superar. Los dispositivos de EEG están en una posición única como una herramienta de fácil acceso y rentable que puede mejorar la investigación relacionada con la percepción humana. Como resultado, se está convirtiendo rápidamente en una herramienta clave en psicología, neuromarketing y BCI.
¿Qué es el EEG?
La electroencefalografía (EEG) es la medición de la actividad eléctrica provocada por las células cerebrales, llamadas neuronas. Es un método seguro y no invasivo que utiliza electrodos colocados en el cuero cabelludo. Los dispositivos de EEG utilizados para este propósito pueden variar desde dispositivos comerciales de un solo canal hasta sistemas de grado médico de 256 canales. Puede leer más detalles sobre qué es el EEG y los diferentes dispositivos de EEG aquí.
¿Cuáles son los beneficios del EEG?
Alta resolución temporal
Debido a su alta resolución temporal, el EEG es capaz de indexar procesos con preconscientes.
La mayor fortaleza del EEG sobre otros métodos de neuroimagen es su resolución temporal, es decir, la capacidad de medir respuestas cerebrales rápidas en el rango de milisegundos. Otros métodos de imágenes cerebrales, como la fMRI (resonancia magnética funcional), requieren un segundo o más después de presentar los estímulos de interés. Además, las tareas de comportamiento diseñadas para evitar incertidumbres en las respuestas subjetivas suelen depender de los tiempos de reacción y las respuestas al presionar un botón. Estas pueden tardar hasta un segundo, lo cual es muy lento si se considera que el cerebro es capaz de producir muchos procesos neurofisiológicos complejos a una escala de tiempo de milisegundos. Por lo tanto, debido a su alta resolución temporal, el EEG es capaz de indexar procesos preconscientes que de otro modo pasarían desapercibidos con meras tareas de autoinforme y basadas en respuestas.
Asequibilidad y movilidad
Ciencias del Deporte: Paxton Lynch se somete a la prueba de presión con el auricular Emotiv Insight EEG.
Los dispositivos de EEG se han vuelto rentables e inalámbricos, lo que permite a los investigadores realizar investigaciones en el campo, en lugar de llevar a los participantes al laboratorio. Si bien tanto el EEG como la MEG (magnetoencefalografía) tienen una alta resolución temporal, el EEG es la herramienta de investigación más accesible debido a su bajo costo y movilidad, lo que permite estudiar el comportamiento humano en entornos naturales o controlados. Los métodos alternativos de neuroimagen (por ejemplo, MEG, MRI y PET) requieren un alto costo de mantenimiento y los participantes deben ser trasladados al entorno del hospital o laboratorio para realizar estos estudios. En marcado contraste, casi cualquier entorno puede convertirse en un “laboratorio” de EEG. (Consulte la revisión de Park et al.1 sobre cómo se puede utilizar el EEG móvil para mejorar el rendimiento deportivo en el campo)
Estudios internos o remotos
El EEG no tiene que estar necesariamente basado en un laboratorio con un solo dispositivo. Con los avances en dispositivos de EEG comerciales y asequibles, los usuarios domésticos pueden registrar el EEG en sí mismos. La plataforma EmotivLABS permite a los investigadores realizar sus experimentos en línea con auriculares de Emotiv, que han sido validados con dispositivos de grado de investigación²,³. Lea sobre nuestro estudio piloto de EEG en línea aquí o sobre una de nuestras asociaciones donde los usuarios de Emotiv participaron en un estudio en el hogar para evaluar un software de presentación aquí.
¿Qué podemos medir con el EEG?
Por lo general, los investigadores utilizan las amplitudes de voltaje en momentos de interés después del inicio de un estímulo (es decir, potenciales relacionados con eventos o ERP) o la cantidad de oscilaciones (de ondas cerebrales) en el EEG por segundo (es decir, análisis de tiempo-frecuencia).
Estos dos campos nos permiten responder a diferentes preguntas de investigación relacionadas con el comportamiento. Además, con la progresión de sofisticados algoritmos de aprendizaje automático, podemos comenzar a decodificar estados mentales en respuesta a estímulos de interés. Por ejemplo, con el desarrollo de algoritmos validados para la atención, ahora podemos responder fácilmente a preguntas como “¿Qué parte de mi video captó más atención?”.
Advertencias a considerar
Es importante recordar que no podemos leer pensamientos con precisión mediante EEG. Por lo tanto, lo ideal es que los estímulos que se comparan coincidan en todos los aspectos, excepto en la variable de interés en sí. Por lo tanto, una tarea experimental bien diseñada es la piedra angular de una buena investigación con EEG. En segundo lugar, los dispositivos de EEG pueden captar interferencias de equipos eléctricos y los EEG también pueden ser susceptibles al movimiento, lo que puede introducir artefactos no deseados en la grabación. Por lo tanto, los EEG sin procesar reflejan respuestas de todo el cerebro que deben limpiarse y procesarse antes de poder realizar cualquier inferencia relacionada con la percepción de los estímulos.
Además, la actividad cerebral en un solo electrodo registra la actividad de todo el cerebro y su ubicación no indica con precisión la fuente de la actividad directamente (por ejemplo, un aumento de la actividad en un electrodo frontal no significa que el lóbulo frontal haya generado esta respuesta). Para este propósito, se pueden utilizar métodos como la reconstrucción de fuentes⁴ de la respuesta de EEG para determinar la fuente a nivel del cuero cabelludo. Para determinar fuentes más profundas con mayor confianza, se podrían considerar métodos de neuroimagen como MEG o fMRI combinados con EEG.
El EEG en la investigación actual
El EEG se utiliza actualmente de múltiples maneras para ayudar a los investigadores no solo en los campos de la psicología y la medicina, sino también en las interfaces cerebro-computadora, el neurofeedback y en la comprensión del comportamiento del consumidor en campos como el neuromarketing.
Neurociencia médica o clínica
El EEG se utiliza predominantemente en los campos médicos para mejorar el diagnóstico y el tratamiento. Por ejemplo, el uso más común de la EEG es en el diagnóstico de la epilepsia y la detección de convulsiones⁵ y en estudios del sueño para detectar anomalías del sueño⁶. En psiquiatría y neurociencia clínica, el EEG se utiliza actualmente para identificar marcadores objetivos de trastornos que, de otro modo, dependerían de evaluaciones clínicas subjetivas. Se están utilizando técnicas como el EEG cuantitativo (qEEG), en el que se calcula la cantidad de oscilaciones y se mapea sobre el cuero cabelludo, para caracterizar los cambios en el cerebro causados por diversos trastornos psiquiátricos⁷. El aprendizaje automático aplicado a la clasificación de cerebros sanos frente a cerebros con trastornos también está allanando el camino para métodos de diagnóstico más objetivos⁸,⁹.
Neuromarketing
Sin duda, comprender el comportamiento del consumidor es el núcleo del Neuromarketing. El uso más común del EEG en este campo es determinar aspectos menos destacados y atractivos de los anuncios¹⁰, productos o servicios con el objetivo de mejorarlos.
Emotiv x Neuromarketing: el futuro del comportamiento del consumidor en el Luxury Lab de L'Oreal.
Las oscilaciones de EEG también se utilizan para identificar si existe un recuerdo subconsciente de la marca o el producto¹¹. Otros usos incluyen el neuropricing, donde se utilizan tareas de comportamiento con EEG para encontrar estrategias de precios óptimas para los productos¹².
Emotiv x Neuromarketing - Cómo reacciona el cerebro a diferentes sugerencias de precios.
Investigación en neurociencia general
Este tipo de investigación implica comprender cómo funciona el cerebro (por ejemplo, cómo procesa nuestro cerebro los estímulos visuales o auditivos) y cómo se comunican entre sí las diferentes partes del cerebro. También implica comprender la relación entre el cerebro y los trastornos (por ejemplo, el trastorno del espectro autista o la esquizofrenia). Esto abarca múltiples campos que incluyen dominios sociales, afectivos, computacionales y cognitivos.
Interfaces cerebro-computadora (BCI)
La investigación de BCI tiene como objetivo traducir comandos mentales en una acción externa, mediante la integración del EEG con dispositivos informáticos. El uso de comandos mentales para escribir un documento de texto, mover una silla de ruedas e incluso mover extremidades prostéticas son algunos de los desarrollos actuales en BCI que se utilizan para mejorar la calidad de vida de las personas con discapacidades¹³.
Interfaces cerebro-computadora (BCI) — Las impresionantes creaciones de John, un niño de 8 años con parálisis cerebral, en brainpaintbyjohn en Instagram
Otra revolución se encuentra en la industria de la música, donde los músicos/cantantes están utilizando sus pensamientos para crear música (consulte nuestra publicación relacionada aquí)
Interfaces cerebro-computadora (BCI) — El auricular EPOC de Emotiv y el icónico sintetizador TONTO son la combinación perfecta.
En general, el uso del EEG ofrece la promesa de aventurarse más allá de la comprensión superficial del comportamiento humano. Su rentabilidad y alta accesibilidad lo convierten en una herramienta útil en múltiples disciplinas donde se pueden realizar procesos que van desde la mejora de las experiencias de los usuarios hasta el avance de las terapias yendo más allá de los simples autoinformes subjetivos y decodificando el comportamiento humano de manera objetiva con el uso del EEG.
Interfaces cerebro-computadora (BCI) — Emotiv x Rodrigo Hubner Mendes, conduciendo un automóvil de F1 mediante comandos mentales
Artículo de
Roshini Randeniya, Investigadora, EMOTIV Research Pty. Ltd
Referencias
1. Park, J. L., Fairweather, M. M. & Donaldson, D. I. Making the case for mobile cognition: EEG and sports performance. Neurosci. Biobehav. Rev. 52, 117–130 (2015).
2. Kotowski, K., Stapor, K., Leski, J. & Kotas, M. Validation of Emotiv EPOC+ for extracting ERP correlates of emotional face processing. Biocybern. Biomed. Eng. 38, 773–781 (2018).
3. Badcock, N. A. et al. Validation of the Emotiv EPOC EEG system for research quality auditory event-related potentials in children. PeerJ 3, e907 (2015).
4. Michel, C. M. et al. EEG source imaging. Clin. Neurophysiol. 115, 2195–2222 (2004).
5. Noachtar, S. & Rémi, J. The role of EEG in epilepsy: A critical review. Epilepsy Behav. 15, 22–33 (2009).
6. Aldrich, M. S. & Jahnke, B. Diagnostic value of video‐EEG polysomnography. Neurology 41, 1060–1060 (1991).
7. Prichep, L. S. & John, E. R. QEEG profiles of psychiatric disorders. Brain Topogr. 4, 249–257 (1992).
8. Khodayari-Rostamabad, A., Reilly, J. P., Hasey, G. M., de Bruin, H. & MacCrimmon, D. J. A machine learning approach using EEG data to predict response to SSRI treatment for major depressive disorder. Clin. Neurophysiol. 124, 1975–1985 (2013).
9. Čukić, M., López, V. & Pavón, J. Classification of Depression Through Resting-State Electroencephalogram as a Novel Practice in Psychiatry: Review. J. Med. Internet Res. 22, e19548 (2020).
10. Ohme, R., Reykowska, D., Wiener, D. & Choromanska, A. Analysis of neurophysiological reactions to advertising stimuli by means of EEG and galvanic skin response measures. J. Neurosci. Psychol. Econ. 2, 21–31 (2009).
11. Shaari, A., Syafiq, M., Mikami, O. & M.A, M. K. Electroencephalography (EEG) Application in Neuromarketing-Exploring the Subconscious Mind ELECTROENCEPHALOGRAPHY (EEG) APPLICATION IN NEUROMARKETING-EXPLORING THE SUBCONSCIOUS MIND. 14, (2020). (Neuromarketing)
12. Nigdelis, V. & Tsolaki, M. Neuropricing: Perspectives of brain reactions to price exposure. Hell. J. Nucl. Med. 20, 196–203 (2017).
13. Abiri, R., Borhani, S., Jiang, Y. & Zhao, X. Decod
