چرا از EEG برای تحقیق استفاده کنیم؟
مهول نیات
۲۸ بهمن ۱۴۰۰
به اشتراک گذاری:
تصور کنید که یک ویدئوی کوتاه ایجاد کردهاید و میخواهید بفهمید کدام بخشهای ویدئو مردم را جذب کردهاند. معمولاً، شما فقط از آنها میپرسیدید. شاید از یک نظرسنجی استفاده میکردید. اما رایجترین پاسخ ممکن است "دقیقاً مطمئن نیستم" یا "نمیتوانم به خاطر بیاورم" باشد. انجام تحقیقات در مورد ادراک انسان با استفاده از معیارهای ذهنی تنها میتواند پر از عدم قطعیت باشد که اندازهگیری پاسخهای نوروفیزیولوژیکی میتواند پیشنهاد کند که بر آن غلبه کند. دستگاههای EEG به طور منحصر به فردی به عنوان ابزاری آسان و قابلدسترسی، هزینه مقرونبهصرفه قرار دارند که میتواند تحقیقات مربوط به ادراک انسان را تقویت کند. در نتیجه، این دستگاه به سرعت به یک ابزار کلیدی در روانشناسی، نئورومارکتینگ و BCI تبدیل شده است.
EEG چیست؟
الکتروآنسفالوگرافی (EEG) اندازهگیری فعالیت الکتریکی است که توسط سلولهای مغزی به نام نورونها تولید میشود. این یک روش ایمن و غیرتهاجمی با استفاده از الکترودهایی است که روی پوست سر قرار میگیرند. دستگاههای EEG که برای این منظور استفاده میشوند میتوانند از دستگاههای تجاری تک کاناله تا سیستمهای پزشکی 256 کاناله متغیر باشند. میتوانید جزئیات بیشتری درباره چگونگی EEG و دستگاههای مختلف EEG را اینجا بخوانید.
مزایای EEG چیست؟
وضوح زمانی بالا
با توجه به وضوح زمانی بالای خود، EEG قادر به نشان دادن فرآیندهای پیشا-آگاهانه است.
بزرگترین نقطه قوت EEG نسبت به سایر روشهای نوروفیزیولوژیکی وضوح زمانی آن است، یعنی توانایی اندازهگیری پاسخهای سریع مغز در محدوده میلی ثانیه. دیگر روشهای تصویربرداری مغزی مانند fMRI (تصویربرداری رزونانس مغناطیسی کاربردی)، نیاز به یک ثانیه یا بیشتر بعد از ارائه محرک مورد علاقه دارند. بعلاوه، وظایف رفتاری طراحیشده برای اجتناب از عدم قطعیت در پاسخهای ذهنی معمولاً به زمانهای واکنش و فشار دکمه متکی هستند. اینها میتوانند تا یک ثانیه طول بکشند، که بسیار کند است وقتی در نظر بگیرید که مغز قادر به تولید بسیاری از فرآیندهای نوروفیزیولوژیکی پیچیده در زمانبندی میلی ثانیهای است. بنابراین، به دلیل وضوح زمانی بالای خود، EEG قادر به نشان دادن فرآیندهای پیشا-آگاهانه است که ممکن است در صورت تنهایی گزارشهای خودکار و وظایف مبتنی بر پاسخ نادیده گرفته شوند.
مقرون به صرفه بودن و قابلیت جابجایی
علم ورزش: پاکسون لینچ تحت آزمایش فشار با هدست Emotiv Insight EEG قرار میگیرد.
دستگاههای EEG هزینه کم و بسته به صورت بیسیم شدهاند که به محققان اجازه میدهند تحقیقات را در میدان انجام دهند، به جای اینکه شرکتکنندگان را به آزمایشگاه بیاورند. در حالی که هر دو EEG و MEG (مغناطیسنگاری) وضوح زمانی بالایی دارند، EEG ابزار پژوهشی قابل دسترستری است به دلیل هزینه کم و قابلیت جابجایی که میتواند رفتار انسان را در محیطهای کنترل شده یا طبیعی مورد مطالعه قرار دهد. روشهای تصویربرداری نورویی جایگزینی (مثل MEG، MRI و PET) نیاز به هزینه نگهداری بالایی دارند و شرکتکنندگان باید به بیمارستان یا محیط آزمایشگاهی آورده شوند تا این مطالعات انجام شوند. در تقابل بارز، تقریباً هر محیطی میتواند به آزمایشگاه EEG تبدیل شود. (نگاه کنید به بررسی Park et al.1 درباره نحوه استفاده از EEG سیار در بهبود عملکرد ورزشی در میدان)
مطالعات داخلی یا از راه دور
EEG لزوماً نباید بر اساس آزمایشگاه و با یک دستگاه واحد باشد. با پیشرفت دستگاههای EEG بالغ و تجاری، کاربران خانگی قادر به ضبط EEG بر روی خود هستند. پلتفرم EmotivLABS به محققان اجازه میدهد تا آزمایشهای خود را به صورت آنلاین با هدستهای EMOTIV، که اعتبار یافته در برابر دستگاههای پژوهشی هستند، انجام دهند²ʹ³. درباره مطالعه EEG آنلاین مقدماتی ما را اینجا بخوانید یا درباره یکی از همکاریهای ما که کاربران EMOTIV در مطالعهای در خانه به ارزیابی نرمافزار ارائه شرکت کردند اینجا بخوانید.
با EEG چه چیزی را میتوان اندازهگیری کرد؟
معمولاً محققان از ولتاژ آمپلیتودها در نقاط زمانی مورد نظر پس از شروع یک محرک (یعنی پتانسویالهای مربوط به رویداد یا ERPs) یا مقدار نوسانات (موجهای مغزی) در EEG در هر ثانیه (یعنی تحلیل زمان-فرکانس) استفاده میکنند.
این دو حوزه به ما اجازه میدهند تا به سوالات مختلف مربوط به رفتار پاسخ دهیم. بعلاوه، با پیشرفت الگوریتمهای ماشین لرنینگ پیچیده ما میتوانیم شروع به رمزگشایی حالتهای ذهنی در پاسخ به محرکهای مورد علاقه کنیم. به عنوان مثال، با توسعه الگوریتمهایی که برای توجه اعتبار یافتهاند اکنون میتوانیم سوالاتی مانند "کدام بخش از ویدئوی من بیشتر جلب توجه کرده است" را به راحتی پاسخ دهیم.
مواردی که باید در نظر گرفت
مهم است که به یاد داشته باشید، ما نمیتوانیم دقیقاً افکار را با EEG بخوانیم. بنابراین، محرکهایی که با هم مقایسه میشوند باید ایدئالاً در هر جنبهای به جز متغیر مورد نظر خود شبیه باشند. بنابراین، یک وظیفه آزمایشی خوب طراحی شده سنگبنا تحقیق خوب EEG است. دوم، دستگاههای EEG میتوانند تداخل از تجهیزات الکتریکی را بگیرند و EEGها همچنین میتوانند در معرض حرکت باشند که میتواند منبع ناخواستهای از دخالتها را وارد رکورد کند. در نتیجه، EEGهای خام پاسخهای کل مغز را منعکس میکنند که نیاز به پاکسازی و پردازش دارند قبل از اینکه هرگونه تفسیر مرتبط با ادراک محرک بتواند انجام شود.
علاوه بر این، فعالیت مغزی در یک الکترود تنها فعالیت کل مغز را ثبت میکند و مکان آن به طور دقیق منبع فعالیت را مستقیم نشان نمیدهد (مثلاً افزایش فعالیت در یک الکترود جلویی به این معنا نیست که لوب جلویی این پاسخ را تولید کرده است). روشهایی مانند بازسازی منبع پاسخ EEG⁴ میتوانند برای این منظور استفاده شوند تا منبع در سطح پوست سر تعیین شود. برای تعیین منابع عمیقتر با اطمینان بیشتر، روشهای تصویربرداری نورویی مانند MEG یا fMRI همراه با EEG میتواند در نظر گرفته شود.
EEG در تحقیقات اخیر
EEG امروزه در بسیاری از موارد برای کمک به محققان نه تنها در روانشناسی و زمینههای پزشکی بلکه در رابطهای کامپیوتر مغز، بازخورد عصبی و درک رفتار مصرفکننده در زمینههایی مانند نئورومارکتینگ مورد استفاده قرار میگیرد.
نوروساینس پزشکی یا کلینیکی
EEG عمدتاً در زمینههای پزشکی برای بهبود تشخیص و درمان استفاده میشود. به عنوان مثال، استفاده معمول EEG در تشخیص صرع و تشخیص تشنج⁵ و در مطالعات خواب برای تشخیص ناهنجاریهای خواب⁶ است. در روانپزشکی و نوروساینس کلینیکی، EEG هماکنون برای شناسایی نشانگرهای عینی اختلالاتی که در غیر این صورت به ارزیابیهای بالینی ذهنی تکیه میکنند استفاده میشود. تکنیکهایی مثل EEG کمّی (qEEG) که در آن مقدار نوسانات حساب میشود و روی سطح پوست سر مشخص میشود برای توصیف تغییرات در مغز ناشی از اختلالات روانپزشکی مختلف⁷ استفاده میشوند. توسعه یادگیری ماشینی که به طبقهبندی ذهنهای سالم در مقابل ذهنهای دچار مشکلات کمک میکند نیز در مسیر روشهای عینیتر برایتشخیص⁸ˈ⁹ پیش میرود.
نئورومارکتینگ
مطمئناً درک رفتار مصرفکننده در قلب نئورومارکتینگ قرار دارد. استفاده معمول EEG در این زمینه برای تعیین جوانب کمتر برجسته و جالب توجه تبلیغات¹⁰، محصولات یا خدمات با هدف بهبود آنها میباشد.
EMOTIV x Neuromarketing - آینده رفتار مصرفکننده در آزمایشگاه لوکس L’Oreal.
نوسانات EEG نیز برای شناسایی اینکه آیا یادآوری ناخودآگاه برند/محصول وجود داردⁱ¹. استفادههای دیگر شامل نوروقیمتگذاری است، جایی که وظایف رفتاری با EEG برای یافتن استراتژیهای قیمتگذاری بهینه برای محصولاتⁱ² استفاده میشود.
EMOTIV x Neuromarketing - چگونه مغز به پیشنهادهای قیمتگذاری مختلف واکنش نشان میدهد.
تحقیقات نوروساینس عمومی
این نوع تحقیقات شامل درک نحوه کارکرد مغز (مثلاً چگونه مغز محرکهای دیداری یا شنیداری را پردازش میکند) و نحوه ارتباط بخشهای مختلف مغز با یکدیگر است. این همچنین شامل درک رابطه بین مغز و اختلالات (مثل اختلال طیف اوتیسم یا اسکیزوفرنی) میباشد. این شامل چندین زمینه است که شامل اجتماعی، عاطفی، محاسباتی و حوزههای شناختی میشود.
رابطهای کامپیوتر مغز (BCI)
تحقیقات BCI به تبدیل دستورات ذهنی به یک عمل خارجی هدف دارد، با یکپارچهسازی EEG با دستگاههای محاسباتی. استفاده از دستورات ذهنی برای تایپ کردن یک سند واژه، جابجایی یک ویلچر و حتی جابجایی اعضای مصنوعی برخی از پیشرفتهای فعلی در BCI است که برای بهبود کیفیت زندگی افراد دچار ناتوانی استفاده میشودⁱ³.
رابطهای کامپیوتر مغز (BCI) - آثار شگفتانگیز جان، یک پسر 8 ساله با فلج مغزی، در brainpaintbyjohn در اینستاگرام
یکی دیگر از انقلابها در صنعت موسیقی است که در آن موسیقیدانان/خوانندگان از افکار خود برای ایجاد موسیقی استفاده میکنند (به پست مرتبط ما اینجا نگاه کنید)
رابطهای کامپیوتر مغز (BCI) - هدست EPOC EMOTIV & سینتیسایزر نمادین TONTO یک ترکیب آیدهآل هستند.
به طور کلی، استفاده از EEG قول میدهد که به زیر سطح درک انسانی وارد شود. مقرون به صرفگی و دسترسی بالای آن باعث میشود که به ابزاری مفید در چندین رشته تبدیل شود که فرآیندهایی از بهبود تجربههای کاربری تا پیشرفت درمانها میتواند با رفتن به عمق بیشتر از گزارشهای ذهنی ساده و رمزگشایی رفتار انسان به صورت عینی با استفاده از EEG انجام شود.
رابطهای کامپیوتر مغز (BCI) - EMOTIV x رودیگو هوبنر مندس، رانندگی با ماشین فرمول ۱ با استفاده از دستورات ذهنی
مقاله توسط
روشینی رندینییا, افسر پژوهش، شرکت تحقیقاتی EMOTIV Pty. Ltd
مراجع
1. Park, J. L., Fairweather, M. M. & Donaldson, D. I. حاضر کردن مورد برای شناخت سیار: EEG و عملکرد ورزشی. Neurosci. Biobehav. Rev. 52, 117–130 (2015).
2. Kotowski, K., Stapor, K., Leski, J. & Kotas, M. اعتبار Emotiv EPOC+ برای استخراج ارتباطات ERP با پردازش چهره احساسی. Biocybern. Biomed. Eng. 38, 773–781 (2018).
3. Badcock, N. A. و دیگران. اعتبار سیستم EEG Emotiv EPOC برای پتانسویالهای رویداد کیفیت پژوهشی صوتی در کودکان. PeerJ 3, e907 (2015).
4. Michel, C. M. و دیگران. تصویربرداری منبع EEG. Clin. Neurophysiol. 115, 2195–2222 (2004).
5. Noachtar, S. & Rémi, J. نقش EEG در صرع: مرور انتقادی. Epilepsy Behav. 15, 22–33 (2009).
6. Aldrich, M. S. & Jahnke, B. ارزش تشخیصی ویدئو‐EEG پلیسومنوگرافی. Neurology 41, 1060–1060 (1991).
7. Prichep, L. S. & John, E. R. پروفایلهای qEEG از اختلالات روانپزشکی. Brain Topogr. 4, 249–257 (1992).
8. Khodayari-Rostamabad, A., Reilly, J. P., Hasey, G. M., de Bruin, H. & MacCrimmon, D. J. یک رویکرد یادگیری ماشینی با استفاده از دادههای EEG برای پیشبینی پاسخ به درمان SSRI برای اختلال افسردگی عمده. Clin. Neurophysiol. 124, 1975–1985 (2013).
9. Čukić, M., López, V. & Pavón, J. طبقهبندی افسردگی از طریق الکتروآنسفالوگرام حالت استراحت به عنوان یک عمل نوین در روانپزشکی: مرور. J. Med. Internet Res. 22, e19548 (2020).
10. Ohme, R., Reykowska, D., Wiener, D. & Choromanska, A. تحلیل واکنشهای نوروفیزیولوژیکی به محرکهای تبلیغاتی از طریق اندازهگیریهای EEG و پاسخ پوست برقبی . J. Neurosci. Psychol. Econ. 2, 21–31 (2009).
11. Shaari, A., Syafiq, M., Mikami, O. & M.A, M. K. کاربرد الکتروآنسفالوگرافی (EEG) در نئورومارکتینگ-کاوش در ذهن ناخودآگاه الکتروآنسفالوگرافی (EEG) کاربرد در نئورومارکتینگ-کاوش در ذهن ناخودآگاه. 14, (2020). (نئورومارکتینگ)
12. Nigdelis, V. & Tsolaki, M. نوروقیمتگذاری: دیدگاههایی از واکنشهای مغزی به نمایش قیمت. Hell. J. Nucl. Med. 20, 196–203 (2017).
13. Abiri, R., Borhani, S., Jiang, Y. & Zhao, X. رمزگشا
تصور کنید که یک ویدئوی کوتاه ایجاد کردهاید و میخواهید بفهمید کدام بخشهای ویدئو مردم را جذب کردهاند. معمولاً، شما فقط از آنها میپرسیدید. شاید از یک نظرسنجی استفاده میکردید. اما رایجترین پاسخ ممکن است "دقیقاً مطمئن نیستم" یا "نمیتوانم به خاطر بیاورم" باشد. انجام تحقیقات در مورد ادراک انسان با استفاده از معیارهای ذهنی تنها میتواند پر از عدم قطعیت باشد که اندازهگیری پاسخهای نوروفیزیولوژیکی میتواند پیشنهاد کند که بر آن غلبه کند. دستگاههای EEG به طور منحصر به فردی به عنوان ابزاری آسان و قابلدسترسی، هزینه مقرونبهصرفه قرار دارند که میتواند تحقیقات مربوط به ادراک انسان را تقویت کند. در نتیجه، این دستگاه به سرعت به یک ابزار کلیدی در روانشناسی، نئورومارکتینگ و BCI تبدیل شده است.
EEG چیست؟
الکتروآنسفالوگرافی (EEG) اندازهگیری فعالیت الکتریکی است که توسط سلولهای مغزی به نام نورونها تولید میشود. این یک روش ایمن و غیرتهاجمی با استفاده از الکترودهایی است که روی پوست سر قرار میگیرند. دستگاههای EEG که برای این منظور استفاده میشوند میتوانند از دستگاههای تجاری تک کاناله تا سیستمهای پزشکی 256 کاناله متغیر باشند. میتوانید جزئیات بیشتری درباره چگونگی EEG و دستگاههای مختلف EEG را اینجا بخوانید.
مزایای EEG چیست؟
وضوح زمانی بالا
با توجه به وضوح زمانی بالای خود، EEG قادر به نشان دادن فرآیندهای پیشا-آگاهانه است.
بزرگترین نقطه قوت EEG نسبت به سایر روشهای نوروفیزیولوژیکی وضوح زمانی آن است، یعنی توانایی اندازهگیری پاسخهای سریع مغز در محدوده میلی ثانیه. دیگر روشهای تصویربرداری مغزی مانند fMRI (تصویربرداری رزونانس مغناطیسی کاربردی)، نیاز به یک ثانیه یا بیشتر بعد از ارائه محرک مورد علاقه دارند. بعلاوه، وظایف رفتاری طراحیشده برای اجتناب از عدم قطعیت در پاسخهای ذهنی معمولاً به زمانهای واکنش و فشار دکمه متکی هستند. اینها میتوانند تا یک ثانیه طول بکشند، که بسیار کند است وقتی در نظر بگیرید که مغز قادر به تولید بسیاری از فرآیندهای نوروفیزیولوژیکی پیچیده در زمانبندی میلی ثانیهای است. بنابراین، به دلیل وضوح زمانی بالای خود، EEG قادر به نشان دادن فرآیندهای پیشا-آگاهانه است که ممکن است در صورت تنهایی گزارشهای خودکار و وظایف مبتنی بر پاسخ نادیده گرفته شوند.
مقرون به صرفه بودن و قابلیت جابجایی
علم ورزش: پاکسون لینچ تحت آزمایش فشار با هدست Emotiv Insight EEG قرار میگیرد.
دستگاههای EEG هزینه کم و بسته به صورت بیسیم شدهاند که به محققان اجازه میدهند تحقیقات را در میدان انجام دهند، به جای اینکه شرکتکنندگان را به آزمایشگاه بیاورند. در حالی که هر دو EEG و MEG (مغناطیسنگاری) وضوح زمانی بالایی دارند، EEG ابزار پژوهشی قابل دسترستری است به دلیل هزینه کم و قابلیت جابجایی که میتواند رفتار انسان را در محیطهای کنترل شده یا طبیعی مورد مطالعه قرار دهد. روشهای تصویربرداری نورویی جایگزینی (مثل MEG، MRI و PET) نیاز به هزینه نگهداری بالایی دارند و شرکتکنندگان باید به بیمارستان یا محیط آزمایشگاهی آورده شوند تا این مطالعات انجام شوند. در تقابل بارز، تقریباً هر محیطی میتواند به آزمایشگاه EEG تبدیل شود. (نگاه کنید به بررسی Park et al.1 درباره نحوه استفاده از EEG سیار در بهبود عملکرد ورزشی در میدان)
مطالعات داخلی یا از راه دور
EEG لزوماً نباید بر اساس آزمایشگاه و با یک دستگاه واحد باشد. با پیشرفت دستگاههای EEG بالغ و تجاری، کاربران خانگی قادر به ضبط EEG بر روی خود هستند. پلتفرم EmotivLABS به محققان اجازه میدهد تا آزمایشهای خود را به صورت آنلاین با هدستهای EMOTIV، که اعتبار یافته در برابر دستگاههای پژوهشی هستند، انجام دهند²ʹ³. درباره مطالعه EEG آنلاین مقدماتی ما را اینجا بخوانید یا درباره یکی از همکاریهای ما که کاربران EMOTIV در مطالعهای در خانه به ارزیابی نرمافزار ارائه شرکت کردند اینجا بخوانید.
با EEG چه چیزی را میتوان اندازهگیری کرد؟
معمولاً محققان از ولتاژ آمپلیتودها در نقاط زمانی مورد نظر پس از شروع یک محرک (یعنی پتانسویالهای مربوط به رویداد یا ERPs) یا مقدار نوسانات (موجهای مغزی) در EEG در هر ثانیه (یعنی تحلیل زمان-فرکانس) استفاده میکنند.
این دو حوزه به ما اجازه میدهند تا به سوالات مختلف مربوط به رفتار پاسخ دهیم. بعلاوه، با پیشرفت الگوریتمهای ماشین لرنینگ پیچیده ما میتوانیم شروع به رمزگشایی حالتهای ذهنی در پاسخ به محرکهای مورد علاقه کنیم. به عنوان مثال، با توسعه الگوریتمهایی که برای توجه اعتبار یافتهاند اکنون میتوانیم سوالاتی مانند "کدام بخش از ویدئوی من بیشتر جلب توجه کرده است" را به راحتی پاسخ دهیم.
مواردی که باید در نظر گرفت
مهم است که به یاد داشته باشید، ما نمیتوانیم دقیقاً افکار را با EEG بخوانیم. بنابراین، محرکهایی که با هم مقایسه میشوند باید ایدئالاً در هر جنبهای به جز متغیر مورد نظر خود شبیه باشند. بنابراین، یک وظیفه آزمایشی خوب طراحی شده سنگبنا تحقیق خوب EEG است. دوم، دستگاههای EEG میتوانند تداخل از تجهیزات الکتریکی را بگیرند و EEGها همچنین میتوانند در معرض حرکت باشند که میتواند منبع ناخواستهای از دخالتها را وارد رکورد کند. در نتیجه، EEGهای خام پاسخهای کل مغز را منعکس میکنند که نیاز به پاکسازی و پردازش دارند قبل از اینکه هرگونه تفسیر مرتبط با ادراک محرک بتواند انجام شود.
علاوه بر این، فعالیت مغزی در یک الکترود تنها فعالیت کل مغز را ثبت میکند و مکان آن به طور دقیق منبع فعالیت را مستقیم نشان نمیدهد (مثلاً افزایش فعالیت در یک الکترود جلویی به این معنا نیست که لوب جلویی این پاسخ را تولید کرده است). روشهایی مانند بازسازی منبع پاسخ EEG⁴ میتوانند برای این منظور استفاده شوند تا منبع در سطح پوست سر تعیین شود. برای تعیین منابع عمیقتر با اطمینان بیشتر، روشهای تصویربرداری نورویی مانند MEG یا fMRI همراه با EEG میتواند در نظر گرفته شود.
EEG در تحقیقات اخیر
EEG امروزه در بسیاری از موارد برای کمک به محققان نه تنها در روانشناسی و زمینههای پزشکی بلکه در رابطهای کامپیوتر مغز، بازخورد عصبی و درک رفتار مصرفکننده در زمینههایی مانند نئورومارکتینگ مورد استفاده قرار میگیرد.
نوروساینس پزشکی یا کلینیکی
EEG عمدتاً در زمینههای پزشکی برای بهبود تشخیص و درمان استفاده میشود. به عنوان مثال، استفاده معمول EEG در تشخیص صرع و تشخیص تشنج⁵ و در مطالعات خواب برای تشخیص ناهنجاریهای خواب⁶ است. در روانپزشکی و نوروساینس کلینیکی، EEG هماکنون برای شناسایی نشانگرهای عینی اختلالاتی که در غیر این صورت به ارزیابیهای بالینی ذهنی تکیه میکنند استفاده میشود. تکنیکهایی مثل EEG کمّی (qEEG) که در آن مقدار نوسانات حساب میشود و روی سطح پوست سر مشخص میشود برای توصیف تغییرات در مغز ناشی از اختلالات روانپزشکی مختلف⁷ استفاده میشوند. توسعه یادگیری ماشینی که به طبقهبندی ذهنهای سالم در مقابل ذهنهای دچار مشکلات کمک میکند نیز در مسیر روشهای عینیتر برایتشخیص⁸ˈ⁹ پیش میرود.
نئورومارکتینگ
مطمئناً درک رفتار مصرفکننده در قلب نئورومارکتینگ قرار دارد. استفاده معمول EEG در این زمینه برای تعیین جوانب کمتر برجسته و جالب توجه تبلیغات¹⁰، محصولات یا خدمات با هدف بهبود آنها میباشد.
EMOTIV x Neuromarketing - آینده رفتار مصرفکننده در آزمایشگاه لوکس L’Oreal.
نوسانات EEG نیز برای شناسایی اینکه آیا یادآوری ناخودآگاه برند/محصول وجود داردⁱ¹. استفادههای دیگر شامل نوروقیمتگذاری است، جایی که وظایف رفتاری با EEG برای یافتن استراتژیهای قیمتگذاری بهینه برای محصولاتⁱ² استفاده میشود.
EMOTIV x Neuromarketing - چگونه مغز به پیشنهادهای قیمتگذاری مختلف واکنش نشان میدهد.
تحقیقات نوروساینس عمومی
این نوع تحقیقات شامل درک نحوه کارکرد مغز (مثلاً چگونه مغز محرکهای دیداری یا شنیداری را پردازش میکند) و نحوه ارتباط بخشهای مختلف مغز با یکدیگر است. این همچنین شامل درک رابطه بین مغز و اختلالات (مثل اختلال طیف اوتیسم یا اسکیزوفرنی) میباشد. این شامل چندین زمینه است که شامل اجتماعی، عاطفی، محاسباتی و حوزههای شناختی میشود.
رابطهای کامپیوتر مغز (BCI)
تحقیقات BCI به تبدیل دستورات ذهنی به یک عمل خارجی هدف دارد، با یکپارچهسازی EEG با دستگاههای محاسباتی. استفاده از دستورات ذهنی برای تایپ کردن یک سند واژه، جابجایی یک ویلچر و حتی جابجایی اعضای مصنوعی برخی از پیشرفتهای فعلی در BCI است که برای بهبود کیفیت زندگی افراد دچار ناتوانی استفاده میشودⁱ³.
رابطهای کامپیوتر مغز (BCI) - آثار شگفتانگیز جان، یک پسر 8 ساله با فلج مغزی، در brainpaintbyjohn در اینستاگرام
یکی دیگر از انقلابها در صنعت موسیقی است که در آن موسیقیدانان/خوانندگان از افکار خود برای ایجاد موسیقی استفاده میکنند (به پست مرتبط ما اینجا نگاه کنید)
رابطهای کامپیوتر مغز (BCI) - هدست EPOC EMOTIV & سینتیسایزر نمادین TONTO یک ترکیب آیدهآل هستند.
به طور کلی، استفاده از EEG قول میدهد که به زیر سطح درک انسانی وارد شود. مقرون به صرفگی و دسترسی بالای آن باعث میشود که به ابزاری مفید در چندین رشته تبدیل شود که فرآیندهایی از بهبود تجربههای کاربری تا پیشرفت درمانها میتواند با رفتن به عمق بیشتر از گزارشهای ذهنی ساده و رمزگشایی رفتار انسان به صورت عینی با استفاده از EEG انجام شود.
رابطهای کامپیوتر مغز (BCI) - EMOTIV x رودیگو هوبنر مندس، رانندگی با ماشین فرمول ۱ با استفاده از دستورات ذهنی
مقاله توسط
روشینی رندینییا, افسر پژوهش، شرکت تحقیقاتی EMOTIV Pty. Ltd
مراجع
1. Park, J. L., Fairweather, M. M. & Donaldson, D. I. حاضر کردن مورد برای شناخت سیار: EEG و عملکرد ورزشی. Neurosci. Biobehav. Rev. 52, 117–130 (2015).
2. Kotowski, K., Stapor, K., Leski, J. & Kotas, M. اعتبار Emotiv EPOC+ برای استخراج ارتباطات ERP با پردازش چهره احساسی. Biocybern. Biomed. Eng. 38, 773–781 (2018).
3. Badcock, N. A. و دیگران. اعتبار سیستم EEG Emotiv EPOC برای پتانسویالهای رویداد کیفیت پژوهشی صوتی در کودکان. PeerJ 3, e907 (2015).
4. Michel, C. M. و دیگران. تصویربرداری منبع EEG. Clin. Neurophysiol. 115, 2195–2222 (2004).
5. Noachtar, S. & Rémi, J. نقش EEG در صرع: مرور انتقادی. Epilepsy Behav. 15, 22–33 (2009).
6. Aldrich, M. S. & Jahnke, B. ارزش تشخیصی ویدئو‐EEG پلیسومنوگرافی. Neurology 41, 1060–1060 (1991).
7. Prichep, L. S. & John, E. R. پروفایلهای qEEG از اختلالات روانپزشکی. Brain Topogr. 4, 249–257 (1992).
8. Khodayari-Rostamabad, A., Reilly, J. P., Hasey, G. M., de Bruin, H. & MacCrimmon, D. J. یک رویکرد یادگیری ماشینی با استفاده از دادههای EEG برای پیشبینی پاسخ به درمان SSRI برای اختلال افسردگی عمده. Clin. Neurophysiol. 124, 1975–1985 (2013).
9. Čukić, M., López, V. & Pavón, J. طبقهبندی افسردگی از طریق الکتروآنسفالوگرام حالت استراحت به عنوان یک عمل نوین در روانپزشکی: مرور. J. Med. Internet Res. 22, e19548 (2020).
10. Ohme, R., Reykowska, D., Wiener, D. & Choromanska, A. تحلیل واکنشهای نوروفیزیولوژیکی به محرکهای تبلیغاتی از طریق اندازهگیریهای EEG و پاسخ پوست برقبی . J. Neurosci. Psychol. Econ. 2, 21–31 (2009).
11. Shaari, A., Syafiq, M., Mikami, O. & M.A, M. K. کاربرد الکتروآنسفالوگرافی (EEG) در نئورومارکتینگ-کاوش در ذهن ناخودآگاه الکتروآنسفالوگرافی (EEG) کاربرد در نئورومارکتینگ-کاوش در ذهن ناخودآگاه. 14, (2020). (نئورومارکتینگ)
12. Nigdelis, V. & Tsolaki, M. نوروقیمتگذاری: دیدگاههایی از واکنشهای مغزی به نمایش قیمت. Hell. J. Nucl. Med. 20, 196–203 (2017).
13. Abiri, R., Borhani, S., Jiang, Y. & Zhao, X. رمزگشا
تصور کنید که یک ویدئوی کوتاه ایجاد کردهاید و میخواهید بفهمید کدام بخشهای ویدئو مردم را جذب کردهاند. معمولاً، شما فقط از آنها میپرسیدید. شاید از یک نظرسنجی استفاده میکردید. اما رایجترین پاسخ ممکن است "دقیقاً مطمئن نیستم" یا "نمیتوانم به خاطر بیاورم" باشد. انجام تحقیقات در مورد ادراک انسان با استفاده از معیارهای ذهنی تنها میتواند پر از عدم قطعیت باشد که اندازهگیری پاسخهای نوروفیزیولوژیکی میتواند پیشنهاد کند که بر آن غلبه کند. دستگاههای EEG به طور منحصر به فردی به عنوان ابزاری آسان و قابلدسترسی، هزینه مقرونبهصرفه قرار دارند که میتواند تحقیقات مربوط به ادراک انسان را تقویت کند. در نتیجه، این دستگاه به سرعت به یک ابزار کلیدی در روانشناسی، نئورومارکتینگ و BCI تبدیل شده است.
EEG چیست؟
الکتروآنسفالوگرافی (EEG) اندازهگیری فعالیت الکتریکی است که توسط سلولهای مغزی به نام نورونها تولید میشود. این یک روش ایمن و غیرتهاجمی با استفاده از الکترودهایی است که روی پوست سر قرار میگیرند. دستگاههای EEG که برای این منظور استفاده میشوند میتوانند از دستگاههای تجاری تک کاناله تا سیستمهای پزشکی 256 کاناله متغیر باشند. میتوانید جزئیات بیشتری درباره چگونگی EEG و دستگاههای مختلف EEG را اینجا بخوانید.
مزایای EEG چیست؟
وضوح زمانی بالا
با توجه به وضوح زمانی بالای خود، EEG قادر به نشان دادن فرآیندهای پیشا-آگاهانه است.
بزرگترین نقطه قوت EEG نسبت به سایر روشهای نوروفیزیولوژیکی وضوح زمانی آن است، یعنی توانایی اندازهگیری پاسخهای سریع مغز در محدوده میلی ثانیه. دیگر روشهای تصویربرداری مغزی مانند fMRI (تصویربرداری رزونانس مغناطیسی کاربردی)، نیاز به یک ثانیه یا بیشتر بعد از ارائه محرک مورد علاقه دارند. بعلاوه، وظایف رفتاری طراحیشده برای اجتناب از عدم قطعیت در پاسخهای ذهنی معمولاً به زمانهای واکنش و فشار دکمه متکی هستند. اینها میتوانند تا یک ثانیه طول بکشند، که بسیار کند است وقتی در نظر بگیرید که مغز قادر به تولید بسیاری از فرآیندهای نوروفیزیولوژیکی پیچیده در زمانبندی میلی ثانیهای است. بنابراین، به دلیل وضوح زمانی بالای خود، EEG قادر به نشان دادن فرآیندهای پیشا-آگاهانه است که ممکن است در صورت تنهایی گزارشهای خودکار و وظایف مبتنی بر پاسخ نادیده گرفته شوند.
مقرون به صرفه بودن و قابلیت جابجایی
علم ورزش: پاکسون لینچ تحت آزمایش فشار با هدست Emotiv Insight EEG قرار میگیرد.
دستگاههای EEG هزینه کم و بسته به صورت بیسیم شدهاند که به محققان اجازه میدهند تحقیقات را در میدان انجام دهند، به جای اینکه شرکتکنندگان را به آزمایشگاه بیاورند. در حالی که هر دو EEG و MEG (مغناطیسنگاری) وضوح زمانی بالایی دارند، EEG ابزار پژوهشی قابل دسترستری است به دلیل هزینه کم و قابلیت جابجایی که میتواند رفتار انسان را در محیطهای کنترل شده یا طبیعی مورد مطالعه قرار دهد. روشهای تصویربرداری نورویی جایگزینی (مثل MEG، MRI و PET) نیاز به هزینه نگهداری بالایی دارند و شرکتکنندگان باید به بیمارستان یا محیط آزمایشگاهی آورده شوند تا این مطالعات انجام شوند. در تقابل بارز، تقریباً هر محیطی میتواند به آزمایشگاه EEG تبدیل شود. (نگاه کنید به بررسی Park et al.1 درباره نحوه استفاده از EEG سیار در بهبود عملکرد ورزشی در میدان)
مطالعات داخلی یا از راه دور
EEG لزوماً نباید بر اساس آزمایشگاه و با یک دستگاه واحد باشد. با پیشرفت دستگاههای EEG بالغ و تجاری، کاربران خانگی قادر به ضبط EEG بر روی خود هستند. پلتفرم EmotivLABS به محققان اجازه میدهد تا آزمایشهای خود را به صورت آنلاین با هدستهای EMOTIV، که اعتبار یافته در برابر دستگاههای پژوهشی هستند، انجام دهند²ʹ³. درباره مطالعه EEG آنلاین مقدماتی ما را اینجا بخوانید یا درباره یکی از همکاریهای ما که کاربران EMOTIV در مطالعهای در خانه به ارزیابی نرمافزار ارائه شرکت کردند اینجا بخوانید.
با EEG چه چیزی را میتوان اندازهگیری کرد؟
معمولاً محققان از ولتاژ آمپلیتودها در نقاط زمانی مورد نظر پس از شروع یک محرک (یعنی پتانسویالهای مربوط به رویداد یا ERPs) یا مقدار نوسانات (موجهای مغزی) در EEG در هر ثانیه (یعنی تحلیل زمان-فرکانس) استفاده میکنند.
این دو حوزه به ما اجازه میدهند تا به سوالات مختلف مربوط به رفتار پاسخ دهیم. بعلاوه، با پیشرفت الگوریتمهای ماشین لرنینگ پیچیده ما میتوانیم شروع به رمزگشایی حالتهای ذهنی در پاسخ به محرکهای مورد علاقه کنیم. به عنوان مثال، با توسعه الگوریتمهایی که برای توجه اعتبار یافتهاند اکنون میتوانیم سوالاتی مانند "کدام بخش از ویدئوی من بیشتر جلب توجه کرده است" را به راحتی پاسخ دهیم.
مواردی که باید در نظر گرفت
مهم است که به یاد داشته باشید، ما نمیتوانیم دقیقاً افکار را با EEG بخوانیم. بنابراین، محرکهایی که با هم مقایسه میشوند باید ایدئالاً در هر جنبهای به جز متغیر مورد نظر خود شبیه باشند. بنابراین، یک وظیفه آزمایشی خوب طراحی شده سنگبنا تحقیق خوب EEG است. دوم، دستگاههای EEG میتوانند تداخل از تجهیزات الکتریکی را بگیرند و EEGها همچنین میتوانند در معرض حرکت باشند که میتواند منبع ناخواستهای از دخالتها را وارد رکورد کند. در نتیجه، EEGهای خام پاسخهای کل مغز را منعکس میکنند که نیاز به پاکسازی و پردازش دارند قبل از اینکه هرگونه تفسیر مرتبط با ادراک محرک بتواند انجام شود.
علاوه بر این، فعالیت مغزی در یک الکترود تنها فعالیت کل مغز را ثبت میکند و مکان آن به طور دقیق منبع فعالیت را مستقیم نشان نمیدهد (مثلاً افزایش فعالیت در یک الکترود جلویی به این معنا نیست که لوب جلویی این پاسخ را تولید کرده است). روشهایی مانند بازسازی منبع پاسخ EEG⁴ میتوانند برای این منظور استفاده شوند تا منبع در سطح پوست سر تعیین شود. برای تعیین منابع عمیقتر با اطمینان بیشتر، روشهای تصویربرداری نورویی مانند MEG یا fMRI همراه با EEG میتواند در نظر گرفته شود.
EEG در تحقیقات اخیر
EEG امروزه در بسیاری از موارد برای کمک به محققان نه تنها در روانشناسی و زمینههای پزشکی بلکه در رابطهای کامپیوتر مغز، بازخورد عصبی و درک رفتار مصرفکننده در زمینههایی مانند نئورومارکتینگ مورد استفاده قرار میگیرد.
نوروساینس پزشکی یا کلینیکی
EEG عمدتاً در زمینههای پزشکی برای بهبود تشخیص و درمان استفاده میشود. به عنوان مثال، استفاده معمول EEG در تشخیص صرع و تشخیص تشنج⁵ و در مطالعات خواب برای تشخیص ناهنجاریهای خواب⁶ است. در روانپزشکی و نوروساینس کلینیکی، EEG هماکنون برای شناسایی نشانگرهای عینی اختلالاتی که در غیر این صورت به ارزیابیهای بالینی ذهنی تکیه میکنند استفاده میشود. تکنیکهایی مثل EEG کمّی (qEEG) که در آن مقدار نوسانات حساب میشود و روی سطح پوست سر مشخص میشود برای توصیف تغییرات در مغز ناشی از اختلالات روانپزشکی مختلف⁷ استفاده میشوند. توسعه یادگیری ماشینی که به طبقهبندی ذهنهای سالم در مقابل ذهنهای دچار مشکلات کمک میکند نیز در مسیر روشهای عینیتر برایتشخیص⁸ˈ⁹ پیش میرود.
نئورومارکتینگ
مطمئناً درک رفتار مصرفکننده در قلب نئورومارکتینگ قرار دارد. استفاده معمول EEG در این زمینه برای تعیین جوانب کمتر برجسته و جالب توجه تبلیغات¹⁰، محصولات یا خدمات با هدف بهبود آنها میباشد.
EMOTIV x Neuromarketing - آینده رفتار مصرفکننده در آزمایشگاه لوکس L’Oreal.
نوسانات EEG نیز برای شناسایی اینکه آیا یادآوری ناخودآگاه برند/محصول وجود داردⁱ¹. استفادههای دیگر شامل نوروقیمتگذاری است، جایی که وظایف رفتاری با EEG برای یافتن استراتژیهای قیمتگذاری بهینه برای محصولاتⁱ² استفاده میشود.
EMOTIV x Neuromarketing - چگونه مغز به پیشنهادهای قیمتگذاری مختلف واکنش نشان میدهد.
تحقیقات نوروساینس عمومی
این نوع تحقیقات شامل درک نحوه کارکرد مغز (مثلاً چگونه مغز محرکهای دیداری یا شنیداری را پردازش میکند) و نحوه ارتباط بخشهای مختلف مغز با یکدیگر است. این همچنین شامل درک رابطه بین مغز و اختلالات (مثل اختلال طیف اوتیسم یا اسکیزوفرنی) میباشد. این شامل چندین زمینه است که شامل اجتماعی، عاطفی، محاسباتی و حوزههای شناختی میشود.
رابطهای کامپیوتر مغز (BCI)
تحقیقات BCI به تبدیل دستورات ذهنی به یک عمل خارجی هدف دارد، با یکپارچهسازی EEG با دستگاههای محاسباتی. استفاده از دستورات ذهنی برای تایپ کردن یک سند واژه، جابجایی یک ویلچر و حتی جابجایی اعضای مصنوعی برخی از پیشرفتهای فعلی در BCI است که برای بهبود کیفیت زندگی افراد دچار ناتوانی استفاده میشودⁱ³.
رابطهای کامپیوتر مغز (BCI) - آثار شگفتانگیز جان، یک پسر 8 ساله با فلج مغزی، در brainpaintbyjohn در اینستاگرام
یکی دیگر از انقلابها در صنعت موسیقی است که در آن موسیقیدانان/خوانندگان از افکار خود برای ایجاد موسیقی استفاده میکنند (به پست مرتبط ما اینجا نگاه کنید)
رابطهای کامپیوتر مغز (BCI) - هدست EPOC EMOTIV & سینتیسایزر نمادین TONTO یک ترکیب آیدهآل هستند.
به طور کلی، استفاده از EEG قول میدهد که به زیر سطح درک انسانی وارد شود. مقرون به صرفگی و دسترسی بالای آن باعث میشود که به ابزاری مفید در چندین رشته تبدیل شود که فرآیندهایی از بهبود تجربههای کاربری تا پیشرفت درمانها میتواند با رفتن به عمق بیشتر از گزارشهای ذهنی ساده و رمزگشایی رفتار انسان به صورت عینی با استفاده از EEG انجام شود.
رابطهای کامپیوتر مغز (BCI) - EMOTIV x رودیگو هوبنر مندس، رانندگی با ماشین فرمول ۱ با استفاده از دستورات ذهنی
مقاله توسط
روشینی رندینییا, افسر پژوهش، شرکت تحقیقاتی EMOTIV Pty. Ltd
مراجع
1. Park, J. L., Fairweather, M. M. & Donaldson, D. I. حاضر کردن مورد برای شناخت سیار: EEG و عملکرد ورزشی. Neurosci. Biobehav. Rev. 52, 117–130 (2015).
2. Kotowski, K., Stapor, K., Leski, J. & Kotas, M. اعتبار Emotiv EPOC+ برای استخراج ارتباطات ERP با پردازش چهره احساسی. Biocybern. Biomed. Eng. 38, 773–781 (2018).
3. Badcock, N. A. و دیگران. اعتبار سیستم EEG Emotiv EPOC برای پتانسویالهای رویداد کیفیت پژوهشی صوتی در کودکان. PeerJ 3, e907 (2015).
4. Michel, C. M. و دیگران. تصویربرداری منبع EEG. Clin. Neurophysiol. 115, 2195–2222 (2004).
5. Noachtar, S. & Rémi, J. نقش EEG در صرع: مرور انتقادی. Epilepsy Behav. 15, 22–33 (2009).
6. Aldrich, M. S. & Jahnke, B. ارزش تشخیصی ویدئو‐EEG پلیسومنوگرافی. Neurology 41, 1060–1060 (1991).
7. Prichep, L. S. & John, E. R. پروفایلهای qEEG از اختلالات روانپزشکی. Brain Topogr. 4, 249–257 (1992).
8. Khodayari-Rostamabad, A., Reilly, J. P., Hasey, G. M., de Bruin, H. & MacCrimmon, D. J. یک رویکرد یادگیری ماشینی با استفاده از دادههای EEG برای پیشبینی پاسخ به درمان SSRI برای اختلال افسردگی عمده. Clin. Neurophysiol. 124, 1975–1985 (2013).
9. Čukić, M., López, V. & Pavón, J. طبقهبندی افسردگی از طریق الکتروآنسفالوگرام حالت استراحت به عنوان یک عمل نوین در روانپزشکی: مرور. J. Med. Internet Res. 22, e19548 (2020).
10. Ohme, R., Reykowska, D., Wiener, D. & Choromanska, A. تحلیل واکنشهای نوروفیزیولوژیکی به محرکهای تبلیغاتی از طریق اندازهگیریهای EEG و پاسخ پوست برقبی . J. Neurosci. Psychol. Econ. 2, 21–31 (2009).
11. Shaari, A., Syafiq, M., Mikami, O. & M.A, M. K. کاربرد الکتروآنسفالوگرافی (EEG) در نئورومارکتینگ-کاوش در ذهن ناخودآگاه الکتروآنسفالوگرافی (EEG) کاربرد در نئورومارکتینگ-کاوش در ذهن ناخودآگاه. 14, (2020). (نئورومارکتینگ)
12. Nigdelis, V. & Tsolaki, M. نوروقیمتگذاری: دیدگاههایی از واکنشهای مغزی به نمایش قیمت. Hell. J. Nucl. Med. 20, 196–203 (2017).
13. Abiri, R., Borhani, S., Jiang, Y. & Zhao, X. رمزگشا