עד שנת 2025, ייווצרו כ-463 אקסבייט של נתונים חדשים בכל יום ברחבי האינטרנט - מספר בלתי נתפס באמת. נתונים אלה מגיעים מפריטים יומיומיים כמו כ-300 מיליארד הודעות דוא"ל או כ-95 מיליון תמונות משותפות. פריטים אלה משותפים באופן גלוי במטרה שייצפו בהם. עם זאת, מרבית מבול הנתונים היומי הזה מגיע מפריטים תת-קרקעיים פחות מוכרים ויומיומיים יותר, כגון מטא-דאטה, נתוני מיקום, יומני אינטראקציה, היסטוריית גלישה בארכיון ועוד. למרות שלכאורה הם אינם מעניינים, מתברר שכאשר אוספים ומנתחים אותם בכמויות גדולות, לאורך זמן, הם יכולים להיות מדויקים להפליא בניבוי מצבים אנושיים, כלומר:

• בריא לעומת חולה.

• פעילויות כלליות.

• שינה לעומת פעילות גופנית.

• התנהגות עתידית כמו רכישות פוטנציאליות או הצבעות בבחירות.

כמדעני מוח, אנו יכולים למנף נתונים אלה כדי ללמוד יותר על המוח האנושי. אחרי הכל, הבהרת הגורמים העומדים בבסיס הפעילות ו/או ההתנהגות האנושית נמצאת בלב מחקר מדעי המוח. מאמר זה מציג שבע דרכים שבהן איסוף נתונים מרחוק משפר את מחקר מדעי המוח.

מדעני מוח משתמשים בטכניקות איסוף נתונים מרחוק כבר עשרות שנים. מה שהשתנה בשנים האחרונות הוא:

• עד כמה רחוק "מרחוק" יכול להיות באמת.

• מספר המשתתפים שיכולים לקחת חלק.

• סוג נקודות הקצה שניתן למדוד ולעבד בניסוי בודד.

מחקר אינו היישום היחיד לאיסוף ויישום נתונים מרחוק. ההתקדמות האחרונה במערכות מציאות מדומה (VR) הביאה את המעבדה למרחבים וירטואליים. לדוגמה, מבחינה רפואית, התקדמויות אלו במערכות VR למחקר מדעי המוח מאפשרות גישה קלה יותר לביצוע ניתוחים מרחוק ברחבי העולם. בתרחיש זה, משקפי ה-VR נשארים עם הצוות המנתח, כך שכאשר המנתח מגיע, הוא יכול לראות את איכות הזנת הווידאו בזמן אמת כמעט המגיעה מהמטופל שנמצא במרחק מאות קילומטרים משם.

במצבים קלים, השימוש בווידאו לבדו היה מספיק, אך עם מציאות רבודה זו, הם מצמדים וידאו עם משוב הפטי (תחושתי) הן בניתוחים חיים והן במשימות ניתוח לימודיות/אימוניות. אפשר לומר שזה דומה לפס הרעדה בבקר משחק, אך מתקדם בהרבה.

כפי שמודגש להלן, ישנן מספר סיבות (ובכן, לפחות שבע) מדוע תהליך רפואי, חוקר או משווק נוירולוגי יבחרו להשתמש בטכנולוגיה מודרנית כדי לאסוף, לעבד ולנתח נתונים גלובליים שנאספו מרחוק.

1. הנוחות והקלות של הבית

נבדקים לחוצים מייצרים נתונים לחוצים.

מוכר היטב כי חשיפה לגורמים מלחיצים לפני ביצוע מבחן התנהגותי עשויה לשנות את הנתונים הבאים שייאספו. יתרה מכך, הוכח שוב ושוב כי בנוסף להשפעות חריפות, גורמי לחץ סביבתיים יכולים להוביל להשפעות ארוכות טווח. תקוותם הטובה ביותר של מדענים היא לצמצם משתנים חיצוניים כאלה תוך קבלת העובדה שלעולם לא ניתן לחסל אותם לחלוטין. ככזה, אם כל אחד מהנבדקים זוכה לטיפול זהה, הם חשופים באופן שווה לכל האלמנטים.

בן אדם שנבדק בביתו שלו

נסיעה למרפאת רופא, דאגה לגבי עלויות, אבחנה, מציאת המשרד הנכון, או אם אתם חונים כחוק הם כולם גורמי לחץ אמיתיים מאוד. עם זאת, נניח שניתן היה לבצע איסוף נתוני מחקר כדי למנוע גורמים חיצוניים אלו, כמו בנוחות של ביתו של אדם. במקרה זה, ההשפעה של נסיעות מלחיצות לא תאפיל על המיקוד של המחקר.

עם זאת, לא ניתן לבודד או לחסל לחלוטין את ההשפעות של כוחות חיצוניים על נבדקי המחקר. הגישה הטובה ביותר לצמצום גורמי הלחץ היא לחשוף את כל הנבדקים לאותן נסיבות באמצעות ציוד חדשני אך מאומת.

2. כוח עליון

כאשר אסון בלתי צפוי מכה, עליך להתאים את התנהגותך. היכנסו, קורונה.

שלוש השנים האחרונות פקחו עיניים בכל התחומים עקב מגיפת הקורונה העולמית. לפעמים יש פשוט אירועים או נסיבות יוצאי דופן שאינם בשליטת החוקרים. נסיבות בלתי צפויות אלו מאלצות הסתגלות למגבלות חדשות.

קביעת קמפיין הפרסום היעיל ביותר באמצעות הטכנולוגיה הטובה ביותר שיש היא מובנת מאליה עבור קפיטליסטים. עם זאת, העובדה היא: איכות הנתונים של הנבדק אינה תלויה בקרבתו לחוקר. לכן, תפקידו הליבה של החוקר לאסוף נתונים מנבדקים צריך להתאים לכלים הקיימים כיום.

3. EverlyWell, Apple Watch וניתוח מרחוק

EverlyWell הוא שירות בדיקות מעבדה רפואיות בהזמנה בדואר השולח ערכות ארוזות מראש עם הוראות קלות להבנה כדי לכמת יעדים לאורך יותר מ-30 בדיקות אבחון. ה-Apple Watch עלה גם הוא לכותרות בזכות התראת הפרעות בקצב הלב וזיהוי הנפילות שלו. הן עבור EverlyWell והן עבור אפל, היה מעט מאוד ספק ביכולתם של המוצרים שלהם להוסיף ערך עבור פחות נסיעות ועלויות לשוק הצרכני.

עם מוצרים כאלה ואחרים, אנו, כחברה, נראה שכבר קיבלנו ונתנו אמון בנתונים ביו-רפואיים שנאספו באופן מקומי, עובדו מרחוק והוצגו כראוי. בין אם זה למניעת מחלות, לבריאות נפשית, למלחמה במחלות או לשמירה על גוף מאוזן היטב, תרצו לקבל משוב ולקוות לקבל תגמול כאשר יעדי הבריאות מושגים. בימים החשוכים שלפני האינטרנט, כאשר מחשבים תפסו חדר שלם, מדידה ומעקב אחר מדדי ביצועי המפתח של הכושר שלכם (KPI) היו מאמץ אנלוגי לחלוטין. זה כבר לא המצב. כתוצאה מכך, תנועת "העצמי המכומת" מבשילה במהירות.

מדדי ה-KPI המנוטרים ביותר כוללים:

• קצב לב

• לחץ דם

• משקל

• גובה

• משך השינה

• דפוסי תנועה

את כולם ניתן לכמת בקלות באמצעות החיישן המתאים וחומרה בסיסית. ידוע לכל כי למדעי המוח ולדיסציפלינות ביו-רפואיות רבות יש בעיות בגודל המדגם. בנסותנו לפתור בעיה זו, הגישה הטובה ביותר תהיה להוסיף נבדקים נוספים במקום לאמן את קבוצת הנבדקים הקטנה יותר שנבחרה בגלל קרבתם הפיזית. עם הטווח המלא של מדדי KPI מרחוק הניתנים למדידה, זוהי דרך מעשית למחקר מדעי המוח לשגשג ולשרוד.

4. הגברת ההכללה והגיוון של המשתתפים

מי היא קבוצת ה-WEIRD, ומדוע אנו יודעים כל כך הרבה עליהם בפרט?

"מדעני התנהגות מפרסמים באופן שגרתי טענות רחבות לגבי פסיכולוגיה והתנהגות אנושית בכתבי העת המובילים בעולם על סמך מדגמים שנלקחו כולם מחברות מערביות, משכילות, מתועשות, עשירות ודמוקרטיות (WEIRD)".

זהו דימוי נפוץ שהפסיכולוגיה יודעת הרבה על אנשים לבנים בגיל המכללה ובעלי אמצעים, אך מעט מאוד על בני אדם באופן כללי.

מדוע?

ניסויים בפסיכולוגיה מבוצעים בקמפוסים של מכללות, וקריטריוני ההכללה של הנבדקים אינם רחבים בהרבה מקרבתם וזמינותם במהלך היום. כדי להגיע למסקנות לגבי האוכלוסייה הרחבה יותר, קבוצות מדגם לניסויים בפסיכולוגיה צריכות לכלול יותר אנשים מרקעים מגוונים. המפתח לבעיה זו טמון בציוד לאיסוף נתונים מרחוק, במיוחד ציוד המיועד לשימוש עצמי של הצרכנים.

5. הפחתת עלויות בטווח הקצר ובטווח הארוך

פלטפורמות ענן מודרניות הפכו את המרחק הפיזי לבלתי רלוונטי.

שימוש בכלי לאיסוף נתונים מרחוק חוסך כסף על פרסומות.

מדגמים אקראיים עולים יותר ממדגמי נוחות, למשל, סטודנטים במכללה, מכיוון שצריך לפרסם כדי למצוא את נבדקי המחקר בקהילה המקומית. בפשטות, פרסום עולה כסף.

שימוש בכלי לאיסוף נתונים מרחוק חוסך כסף על ציוד IT וניתוח נוירולוגי קנייני.

לעיתים קרובות, מעבדות מחקר בודדות צריכות לשלם על ציוד ה-IT שלהן ולתחזק אותו, במיוחד אם מדובר בחומרה מיוחדת לאיסוף נתונים. כמובן שעם הזמן הטכנולוגיה משתפרת. בינתיים, עדכון תשתיות כרוך בעלות גבוהה. מסיבה זו, גישה לפלטפורמות ענן מודרניות וחומרת איסוף נתונים בעלות מופחתת יכולה לצמצם את השימוש במשאבים במחקר מדעי המוח.

6. כימות פיזיולוגיה והתנהגות תמיד היו "מרחוק"

המרחק בין חומרת החיישן לתוכנת עיבוד הנתונים אינו רלוונטי.

הבנה, ניבוי וריפוי של התנהגות אנושית נמצאים בלב רוב המחקר האקדמי, במיוחד מדעי המוח. בדרך כלל, המושג "איסוף נתונים התנהגותיים" מעלה תמונות של מדענים בחלוקי מעבדה נקיים באופן חשוד הצופים בנבדקים מרחוק עם לוח כתיבה וסטופר תוך שהם משרבטים מדי פעם.

זהו רעיון פשוט, אך הוא מלא במקורות פוטנציאליים של שונות לא ידועה שעלולה להשפיע על הפעילות או ההתנהגות של הנבדק. בניסויים מדעיים, המטרה היא לחסל כמה שיותר משונות לא מוסברת זו. נוהג זה חיוני כדי להגיע למסקנות מבוססות ראיות לגבי הסיבה כאשר נצפתה השפעה כלשהי.

כיצד להסיר מקורות שגיאה במחקר מדעי המוח

השאיפה להסיר מקורות שגיאה בעת כימות פיזיולוגיה והתנהגות אנושית נמשכת. בבסיסו, הדבר כרוך בדרך כלל בשיפורים בחומרה האוספת נתונים מחיישנים, אשר מעובדים לאחר מכן באמצעות תוכנה אנלוגית או דיגיטלית כדי לזהות פריטים בעלי עניין, מגמות או הבדלים בין נבדקים או בתוכם. איסוף נתונים מרחוק חזק יותר ממה שהונח בתחילה ויכול לספק קבוצות נתונים מגוונות אך רלוונטיות המוסיפות כוח ניבוי לניסוי.

7. למידת מכונה מציעה נתונים טובים יותר

נתונים + מטא-דאטה + למידת מכונה (ML) = המודל המקיף ביותר של פעילות התנהגותית.

מודלים של בינה מלאכותית של מי אתם, היכן אתם נמצאים, מה אתם אוהבים ושונאים, כולם משמשים בקנה מידה שרבים אינם מודעים לו. למרבה המזל, ישנו ציוד מסחרי לאיסוף נתונים של מדעי המוח הזמין בשוק המודרני שלנו. השימוש שלהם בנתונים ובמטא-דאטה של פרסום יביא ככל הנראה להבנה מקיפה יותר של התנהגות מאשר מה שניתן לאסוף בסביבות מעבדה סטריליות ומבודדות יותר.

בבסיסו, נתונים מסופקים (שם, מיקום, תאריך לידה) ממוזגים עם מטא-דאטה תת-קרקעי (זמן באתר, אתר קודם, אתר יציאה) ושחררו טכניקות ניתוח חדשות לחלוטין שמתבררות כשימושיות ביותר למדידה וניבוי של התנהגות אנושית.

האם תרצו לדעת עוד? הכירו את Emotiv

בהדגשת הטכניקות שלעיל, הראינו שאיסוף נתונים מרחוק אינו חדש וממשיך לשפר את מחקר מדעי המוח ככל ששיפורים טכנולוגיים מגיעים לשוק. בהתחשב בקצב שבו המושג "מרחוק" התרחב מעבר למסדרון, להמשך הרחוב, לקצה השני של המדינה וכעת, לרחבי העולם, קל להבין את תחושות אי-הנוחות שחשים חוקרים מסורתיים. עם זאת, בהתחשב בהיקף השיפורים הטכניים בחומרת הצרכנים וההישגים העצומים בניתוח ועיבוד נתונים מבוססי ענן, המונח "מרחוק" הופך במהרה לבלתי רלוונטי לאופן שבו נתונים נאספים.

לסיכום, נבדקים יכולים לבצע איסוף נתונים בבית ללא פיקוח ישיר של צוות המחקר. הם יכולים לאסוף מידע זה על המוח שלהם לשימוש אישי אך יש להם גם אפשרות להעלות את ה-EEG שלהם או לאסוף EEG במיוחד עבור פרויקטי מחקר נרחבים ומתמשכים יותר.

החברה נוסדה בשנת 2011, Emotiv היא חברת ביואינפורמטיקה מבוססת סן פרנסיסקו שמטרתה לקדם את הבנתנו את המוח האנושי באמצעות חומרת אלקטרואנצפלוגרפיה (EEG) מותאמת אישית, ניתוח והדמיה. הגישה של Emotiv למחקר EEG משקפת באופן הדוק יותר תנאים של "העולם האמיתי", שכן אנשים שנבדקים נמצאים במיקומים ובסביבות המשקפות יותר את האופן שבו הם חיים את חייהם בפועל.

אוזניות Emotiv

Emotiv Insight

Emotiv משרתת קהילה רחבה של משתמשים, מאנשי מקצוע ועד לאנשים המבקשים, פשוט, ללמוד על מוחם. אוזניות ה-EEG עם 5 ערוצים של Emotiv Insight מיועדות לממשק מוח-מחשב (BCI). Insight משלב עיצוב אלגנטי וקל להגדרה עם טכנולוגיית חיישנים מהפכנית.

Emotiv Epoc X ו-EPOC Flex

ה-Emotiv Epoc X ו-Flex מציעים מערכת EEG של 14 ערוצים ו-32 ערוצים. אוזניות ה-EPOC, המיועדות למחקר מדעי המוח בכל סביבה, הן אלחוטיות עם טכנולוגיית חיישנים משופרת. שתי האוזניות עברו תהליך אימות על ידי קבוצות מחקר עצמאיות והוכחו כמספקות נתונים באיכות גבוהה המתאימה למחקר.

השוואה מלאה של היכולות הטכניות של מערכות ה-EEG של Emotiv זמינה לעיון.

טכנולוגיית Emotiv

יש לנו חבילת כלים לתמיכה בכל שלב של מחקר מדעי המוח לאורך הדרך.

תוכנת EmotivPRO מאפשרת למשתמשים לעבד, לנתח ולהציג באופן חזותי את תוצאות הניסויים. חוקרים יכולים גם לעצב ניסויים ברמה המקצועית שבהם כל משתתף עם אוזניות Emotiv יכול לקחת חלק אם הוא עומד בדרישות של עיצוב הניסוי.

ערכת פיתוח תוכנה (SDK) עבור Emotiv זמינה אף היא, כך שניתן לבצע אפליקציות מותאמות אישית, אינטראקציות או עיצובי ניסויים תוך כדי תנועה באמצעות האוזניות והסמארטפון בלבד.

ככל שמספר הדיסציפלינות והשווקים המסחריים המאמצים כלים ומתודולוגיות של מדעי המוח גדל, מערכות ה-EEG הזולות והקלות לשימוש של Emotiv משמשות ב:

• מחקר מדעי המוח

• יוזמות שיווק של בריאות ורווחה (Wellness)

• תעשיות הרכב

• נוירו-מרקטינג

• מחקר צרכנים

• חינוך

• סביבות בידור

בנוסף, עם האיכות, העלות והיכולת לשלוח אוזניות Emotiv לכל העולם, חוקרים יכולים לגייס ולרשום מגוון רחב של משתתפים מתאימים. בשל מדדי בקרת האיכות שתוכנת העיבוד מעריכה, חוקרים יכולים גם לסמוך על תהליך איסוף הנתונים.