מדוע להשתמש ב-EEG למחקר?
מהול נאייק
עודכן ב
17 בפבר׳ 2022
מדוע להשתמש ב-EEG למחקר?
מהול נאייק
עודכן ב
17 בפבר׳ 2022
מדוע להשתמש ב-EEG למחקר?
מהול נאייק
עודכן ב
17 בפבר׳ 2022
תארו לעצמכם שיצרתם סרטון קצר ואתם רוצים לגלות אילו חלקים בסרטון אנשים מצאו כמעניינים. בדרך כלל, פשוט הייתם שואלים אותם. אולי הייתם משתמשים בסקר. אך התשובה הנפוצה ביותר עשויה להיות "אני לא בטוח בדיוק" או "אני לא זוכר". עריכת מחקר על תפיסה אנושית באמצעות מדדים סובייקטיביים בלבד יכולה להיות רצופת אי-ודאות, שמדידת תגובות נוירופיזיולוגיות יכולה להציע להתגבר עליה. מכשירי EEG ממוקמים באופן ייחודי ככלי נגיש ומשתלם שיכול לשפר מחקר הקשור לתפיסה אנושית. כתוצאה מכך, הוא הופך במהירות לכלי מפתח בפסיכולוגיה, נוירומרקטינג ו-BCI.
מה זה EEG?
אלקטרואנצפלוגרפיה (EEG) היא מדידת הפעילות החשמלית המופקת על ידי תאי מוח, הנקראים נוירונים. זוהי שיטה בטוחה ולא פולשנית המשתמשת באלקטרודות המוצבות על הקרקפת. מכשירי EEG המשמשים למטרה זו יכולים להשתנות ממכשירים מסחריים בעלי ערוץ יחיד ועד למערכות ברמה רפואית בעלות 256 ערוצים. תוכלו לקרוא פרטים נוספים על מהו EEG ומכשירי EEG שונים כאן.
מהם היתרונות של EEG?
רזולוציה טמפורלית גבוהה
בשל הרזולוציה הטמפורלית הגבוהה שלו, EEG מסוגל לאנדקס תהליכים טרום-מודעים.
החוזק הגדול ביותר של EEG על פני שיטות נוירו-דימות אחרות הוא הרזולוציה הטמפורלית שלו, כלומר, היכולת למדוד תגובות מוח מהירות בטווח של מילישניות. שיטות דימות מוח אחרות כגון fMRI (דימות תהודה מגנטית תפקודי), דורשות שנייה או יותר לאחר הצגת גירויי העניין. יתרה מכך, משימות התנהגותיות שנועדו למנוע אי-ודאות בתגובות סובייקטיביות מסתמכות בדרך כלל על זמני תגובה ולחיצות כפתור. אלה יכולים לקחת עד שנייה, וזה איטי מאוד בהתחשב בכך שהמוח מסוגל לייצר תהליכים נוירופיזיולוגיים מורכבים רבים בקנה מידה של מילישניות. לפיכך, בשל הרזולוציה הטמפורלית הגבוהה שלו, EEG מסוגל לאנדקס תהליכים טרום-מודעים שאחרת לא היו מזוהים באמצעות משימות המבוססות על דיווח עצמי ותגובה בלבד.
עלות משתלמת וניידות
מדע הספורט: פקסטון לינץ' עובר את מבחן הלחץ עם אוזניות Emotiv Insight EEG.
מכשירי EEG הפכו למשתלמים ואלחוטיים, מה שמאפשר לחוקרים לבצע מחקרים בשטח, במקום להביא משתתפים למעבדה. בעוד שלשני המכשירים EEG ו-MEG (מגנטואנצפלוגרפיה) יש רזולוציה טמפורלית גבוהה, EEG הוא כלי המחקר הנגיש יותר בשל היותו זול ונייד, מה שמאפשר לחקור התנהגות אנושית בסביבות מבוקרות או טבעיות. שיטות נוירו-דימות חלופיות (למשל, MEG, MRI ו-PET) דורשות עלויות תחזוקה גבוהות ויש להביא את המשתתפים לבית החולים או לסביבת המעבדה כדי לערוך מחקרים אלו. בניגוד מוחלט, כמעט כל סביבה יכולה להפוך ל"מעבדת" EEG. (ראו את הסקירה של Park et al.1 על האופן שבו ניתן להשתמש ב-EEG נייד לשיפור ביצועי ספורט בשטח)
מחקרים פנימיים או מרחוק
EEG אינו חייב להיות בהכרח מבוסס מעבדה עם מכשיר יחיד. עם ההתקדמות במכשירי EEG מסחריים ומשתלמים, משתמשים ביתיים מסוגלים להקליט EEG בעצמם. פלטפורמת EmotivLABS מאפשרת לחוקרים לערוך את הניסויים שלהם באינטרנט עם אוזניות Emotiv, אשר תוקפו מול מכשירים ברמת מחקר²ʹ³. קראו על מחקר ה-EEG המקוון החלוצי שלנו כאן או על אחת השותפויות שלנו שבה משתמשי Emotiv השתתפו במחקר ביתי להערכת תוכנת מצגות כאן.
מה אנחנו יכולים למדוד באמצעות EEG?
לרוב חוקרים משתמשים באמפליטודת המתח בנקודות זמן של עניין לאחר הופעת הגירוי (כלומר פוטנציאלים קשורים לאירוע, או ERPs) או בכמות התנודות (של גלי המוח) ב-EEG לשנייה (כלומר ניתוח זמן-תדר).
שני תחומים אלו מאפשרים לנו לענות על שאלות מחקר שונות הקשורות להתנהגות. יתרה מכך, עם התקדמותם של אלגוריתמי למידת מכונה מתוחכמים אנו יכולים להתחיל לפענח מצבים מנטליים בתגובה לגירויים מעניינים. לדוגמה, עם פיתוח אלגוריתמים המתוקפים לקשב אנו יכולים כעת לענות בקלות על שאלות כמו "איזה חלק בסרטון שלי משך יותר קשב".
מגבלות שיש לקחת בחשבון
חשוב לזכור, אנחנו לא באמת יכולים לקרוא מחשבות באמצעות EEG. לכן, הגירויים המושווים צריכים באופן אידיאלי להיות תואמים בכל היבט למעט המשתנה של העניין עצמו. לפיכך, משימה ניסויית מתוכננת היטב היא אבן הפינה של מחקר EEG טוב. שנית, מכשירי EEG יכולים לקלוט הפרעות מציוד חשמלי, ו-EEG יכול להיות רגיש גם לתנועה שעלולה להכניס ארטיפקטים לא רצויים להקלטה. לפיכך, ה-EEG הגולמי משקף תגובות מוח שלמות שצריך לנקות ולעבד לפני שניתן לקבל החלטה כלשהי הקשורה לתפיסת הגירויים.
בנוסף, פעילות המוח באלקטרודה בודדת מתעדת פעילות מהמוח כולו והמיקום שלה אינו מצביע במדויק על מקור הפעילות באופן ישיר (למשל, פעילות מוגברת באלקטרודה פרונטלית אינה אומרת שהאונה הפרונטלית יצרה תגובה זו). שיטות כגון שחזור מקור⁴ של תגובת EEG יכולות לשמש למטרה זו כדי לקבוע את המקור ברמת הקרקפת. כדי לקבוע מקורות עמוקים יותר בביטחון רב יותר, ניתן לשקול שיטות נוירו-דימות כגון MEG או fMRI בשילוב עם EEG.
EEG במחקר הנוכחי
EEG משמש כיום במגוון דרכים המסייעות לחוקרים לא רק בתחומי הפסיכולוגיה והרפואה אלא גם בממשקי מוח-מחשב (BCI), נוירופידבק ובהבנת התנהגות צרכנים בתחומים כמו נוירומרקטינג.
מדעי המוח הרפואיים או הקליניים
EEG משמש בעיקר בתחומים רפואיים כדי לשפר את האבחון והטיפול. לדוגמה, השימוש הנפוץ ביותר ב-EEG הוא באבחון אפילפסיה וזיהוי התקפים⁵ ובמחקרי שינה לזיהוי הפרעות שינה⁶. בפסיכיאטריה ובמדעי המוח הקליניים, EEG משמש כיום לזיהוי סמנים אובייקטיביים של הפרעות אשר אחרת מסתמכות על הערכות קליניות סובייקטיביות. טכניקות כגון EEG כמותי (qEEG) שבהן מחושבת וממופה כמות התנודות על פני הקרקפת משמשות לאפיון השינויים במוח הנגרמים מהפרעות פסיכיאטריות שונות⁷. למידת מכונה המיושמת לסיווג של מוחות בריאים לעומת מופרעים סוללת גם היא את הדרך לשיטות אובייקטיביות יותר של אבחון⁸ˈ⁹.
נוירומרקטינג
בוודאי, הבנת התנהגות הצרכנים נמצאת בלב הנוירומרקטינג. השימוש הנפוץ ביותר ב-EEG בתחום זה הוא לקביעת היבטים פחות בולטים ומושכים של פרסומות¹⁰, מוצרים או שירותים במטרה לשפר אותם.
Emotiv x Neuromarketing - העתיד של התנהגות צרכנים במעבדת היוקרה של לוריאל.
תנודות EEG משמשות גם כדי לזהות אם יש זיכרון תת-מודע של מותג/מוצר¹¹. שימושים אחרים כוללים תמחור עצבי (neuropricing), שבו משימות התנהגותיות עם EEG משמשות למציאת אסטרטגיות תמחור אופטימליות עבור מוצרים¹².
Emotiv x Neuromarketing - כיצד המוח מגיב להצעות מחיר שונות.
מחקר כללי במדעי המוח
סוג מחקר זה כולל הבנה של אופן פעולת המוח (למשל, כיצד המוח שלנו מעבד גירויים חזותיים או שמיעתיים) וכיצד חלקים שונים של המוח מתקשרים זה עם זה. זה כולל גם הבנה של הקשר בין המוח להפרעות (למשל, הפרעה בספקטרום האוטיסטי או סכיזופרניה). זה מקיף תחומים מרובים הכוללים תחומים חברתיים, רגשיים, חישוביים וקוגניטיביים.
ממשקי מוח-מחשב (BCI)
מחקר BCI שואף לתרגם פקודות מנטליות לפעולה חיצונית, על ידי שילוב EEG עם מכשירי מחשוב. שימוש בפקודות מנטליות להקלדת מסמך וורד, להנעת כיסא גלגלים ואפילו להנעת גפיים תותבות הם חלק מהפיתוחים הנוכחיים ב-BCI המשמשים לשיפור איכות חייהם של אנשים עם מוגבלויות¹³.
ממשקי מוח-מחשב (BCI) - היצירות המדהימות של ג'ון, ילד בן 8 עם שיתוק מוחין, ב- brainpaintbyjohn באינסטגרם
מהפכה נוספת היא בתעשיית המוזיקה שבה מוזיקאים/זמרים משתמשים במחשבותיהם כדי ליצור מוזיקה (ראו את הפוסט הקשור שלנו כאן)
ממשקי מוח-מחשב (BCI) - אוזניות EPOC של Emotiv והסינתיסייזר האייקוני TONTO הם השידוך המושלם.
בסך הכל, השימוש ב-EEG מציע את ההבטחה להעמיק מעבר להבנה ברמת השטח של ההתנהגות האנושית. היעילות הכלכלית והנגישות הגבוהה שלו הופכות אותו לכלי שימושי במגוון דיסציפלינות, שבהן ניתן לבצע תהליכים החל משיפור חוויות משתמש ועד לקידום טיפולים על ידי העמקה מעבר לדיווחים עצמיים סובייקטיביים פשוטים ופענוח התנהגות אנושית באופן אובייקטיבי באמצעות שימוש ב-EEG.
ממשקי מוח-מחשב (BCI) - Emotiv x רודריגו הובנר מנדס, נהיגה במכונית פורמולה 1 באמצעות פקודות מנטליות
מאמר מאת
רושיני רנדנייה, קצינת מחקר, Emotiv Research Pty. Ltd
מקורות
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
תארו לעצמכם שיצרתם סרטון קצר ואתם רוצים לגלות אילו חלקים בסרטון אנשים מצאו כמעניינים. בדרך כלל, פשוט הייתם שואלים אותם. אולי הייתם משתמשים בסקר. אך התשובה הנפוצה ביותר עשויה להיות "אני לא בטוח בדיוק" או "אני לא זוכר". עריכת מחקר על תפיסה אנושית באמצעות מדדים סובייקטיביים בלבד יכולה להיות רצופת אי-ודאות, שמדידת תגובות נוירופיזיולוגיות יכולה להציע להתגבר עליה. מכשירי EEG ממוקמים באופן ייחודי ככלי נגיש ומשתלם שיכול לשפר מחקר הקשור לתפיסה אנושית. כתוצאה מכך, הוא הופך במהירות לכלי מפתח בפסיכולוגיה, נוירומרקטינג ו-BCI.
מה זה EEG?
אלקטרואנצפלוגרפיה (EEG) היא מדידת הפעילות החשמלית המופקת על ידי תאי מוח, הנקראים נוירונים. זוהי שיטה בטוחה ולא פולשנית המשתמשת באלקטרודות המוצבות על הקרקפת. מכשירי EEG המשמשים למטרה זו יכולים להשתנות ממכשירים מסחריים בעלי ערוץ יחיד ועד למערכות ברמה רפואית בעלות 256 ערוצים. תוכלו לקרוא פרטים נוספים על מהו EEG ומכשירי EEG שונים כאן.
מהם היתרונות של EEG?
רזולוציה טמפורלית גבוהה
בשל הרזולוציה הטמפורלית הגבוהה שלו, EEG מסוגל לאנדקס תהליכים טרום-מודעים.
החוזק הגדול ביותר של EEG על פני שיטות נוירו-דימות אחרות הוא הרזולוציה הטמפורלית שלו, כלומר, היכולת למדוד תגובות מוח מהירות בטווח של מילישניות. שיטות דימות מוח אחרות כגון fMRI (דימות תהודה מגנטית תפקודי), דורשות שנייה או יותר לאחר הצגת גירויי העניין. יתרה מכך, משימות התנהגותיות שנועדו למנוע אי-ודאות בתגובות סובייקטיביות מסתמכות בדרך כלל על זמני תגובה ולחיצות כפתור. אלה יכולים לקחת עד שנייה, וזה איטי מאוד בהתחשב בכך שהמוח מסוגל לייצר תהליכים נוירופיזיולוגיים מורכבים רבים בקנה מידה של מילישניות. לפיכך, בשל הרזולוציה הטמפורלית הגבוהה שלו, EEG מסוגל לאנדקס תהליכים טרום-מודעים שאחרת לא היו מזוהים באמצעות משימות המבוססות על דיווח עצמי ותגובה בלבד.
עלות משתלמת וניידות
מדע הספורט: פקסטון לינץ' עובר את מבחן הלחץ עם אוזניות Emotiv Insight EEG.
מכשירי EEG הפכו למשתלמים ואלחוטיים, מה שמאפשר לחוקרים לבצע מחקרים בשטח, במקום להביא משתתפים למעבדה. בעוד שלשני המכשירים EEG ו-MEG (מגנטואנצפלוגרפיה) יש רזולוציה טמפורלית גבוהה, EEG הוא כלי המחקר הנגיש יותר בשל היותו זול ונייד, מה שמאפשר לחקור התנהגות אנושית בסביבות מבוקרות או טבעיות. שיטות נוירו-דימות חלופיות (למשל, MEG, MRI ו-PET) דורשות עלויות תחזוקה גבוהות ויש להביא את המשתתפים לבית החולים או לסביבת המעבדה כדי לערוך מחקרים אלו. בניגוד מוחלט, כמעט כל סביבה יכולה להפוך ל"מעבדת" EEG. (ראו את הסקירה של Park et al.1 על האופן שבו ניתן להשתמש ב-EEG נייד לשיפור ביצועי ספורט בשטח)
מחקרים פנימיים או מרחוק
EEG אינו חייב להיות בהכרח מבוסס מעבדה עם מכשיר יחיד. עם ההתקדמות במכשירי EEG מסחריים ומשתלמים, משתמשים ביתיים מסוגלים להקליט EEG בעצמם. פלטפורמת EmotivLABS מאפשרת לחוקרים לערוך את הניסויים שלהם באינטרנט עם אוזניות Emotiv, אשר תוקפו מול מכשירים ברמת מחקר²ʹ³. קראו על מחקר ה-EEG המקוון החלוצי שלנו כאן או על אחת השותפויות שלנו שבה משתמשי Emotiv השתתפו במחקר ביתי להערכת תוכנת מצגות כאן.
מה אנחנו יכולים למדוד באמצעות EEG?
לרוב חוקרים משתמשים באמפליטודת המתח בנקודות זמן של עניין לאחר הופעת הגירוי (כלומר פוטנציאלים קשורים לאירוע, או ERPs) או בכמות התנודות (של גלי המוח) ב-EEG לשנייה (כלומר ניתוח זמן-תדר).
שני תחומים אלו מאפשרים לנו לענות על שאלות מחקר שונות הקשורות להתנהגות. יתרה מכך, עם התקדמותם של אלגוריתמי למידת מכונה מתוחכמים אנו יכולים להתחיל לפענח מצבים מנטליים בתגובה לגירויים מעניינים. לדוגמה, עם פיתוח אלגוריתמים המתוקפים לקשב אנו יכולים כעת לענות בקלות על שאלות כמו "איזה חלק בסרטון שלי משך יותר קשב".
מגבלות שיש לקחת בחשבון
חשוב לזכור, אנחנו לא באמת יכולים לקרוא מחשבות באמצעות EEG. לכן, הגירויים המושווים צריכים באופן אידיאלי להיות תואמים בכל היבט למעט המשתנה של העניין עצמו. לפיכך, משימה ניסויית מתוכננת היטב היא אבן הפינה של מחקר EEG טוב. שנית, מכשירי EEG יכולים לקלוט הפרעות מציוד חשמלי, ו-EEG יכול להיות רגיש גם לתנועה שעלולה להכניס ארטיפקטים לא רצויים להקלטה. לפיכך, ה-EEG הגולמי משקף תגובות מוח שלמות שצריך לנקות ולעבד לפני שניתן לקבל החלטה כלשהי הקשורה לתפיסת הגירויים.
בנוסף, פעילות המוח באלקטרודה בודדת מתעדת פעילות מהמוח כולו והמיקום שלה אינו מצביע במדויק על מקור הפעילות באופן ישיר (למשל, פעילות מוגברת באלקטרודה פרונטלית אינה אומרת שהאונה הפרונטלית יצרה תגובה זו). שיטות כגון שחזור מקור⁴ של תגובת EEG יכולות לשמש למטרה זו כדי לקבוע את המקור ברמת הקרקפת. כדי לקבוע מקורות עמוקים יותר בביטחון רב יותר, ניתן לשקול שיטות נוירו-דימות כגון MEG או fMRI בשילוב עם EEG.
EEG במחקר הנוכחי
EEG משמש כיום במגוון דרכים המסייעות לחוקרים לא רק בתחומי הפסיכולוגיה והרפואה אלא גם בממשקי מוח-מחשב (BCI), נוירופידבק ובהבנת התנהגות צרכנים בתחומים כמו נוירומרקטינג.
מדעי המוח הרפואיים או הקליניים
EEG משמש בעיקר בתחומים רפואיים כדי לשפר את האבחון והטיפול. לדוגמה, השימוש הנפוץ ביותר ב-EEG הוא באבחון אפילפסיה וזיהוי התקפים⁵ ובמחקרי שינה לזיהוי הפרעות שינה⁶. בפסיכיאטריה ובמדעי המוח הקליניים, EEG משמש כיום לזיהוי סמנים אובייקטיביים של הפרעות אשר אחרת מסתמכות על הערכות קליניות סובייקטיביות. טכניקות כגון EEG כמותי (qEEG) שבהן מחושבת וממופה כמות התנודות על פני הקרקפת משמשות לאפיון השינויים במוח הנגרמים מהפרעות פסיכיאטריות שונות⁷. למידת מכונה המיושמת לסיווג של מוחות בריאים לעומת מופרעים סוללת גם היא את הדרך לשיטות אובייקטיביות יותר של אבחון⁸ˈ⁹.
נוירומרקטינג
בוודאי, הבנת התנהגות הצרכנים נמצאת בלב הנוירומרקטינג. השימוש הנפוץ ביותר ב-EEG בתחום זה הוא לקביעת היבטים פחות בולטים ומושכים של פרסומות¹⁰, מוצרים או שירותים במטרה לשפר אותם.
Emotiv x Neuromarketing - העתיד של התנהגות צרכנים במעבדת היוקרה של לוריאל.
תנודות EEG משמשות גם כדי לזהות אם יש זיכרון תת-מודע של מותג/מוצר¹¹. שימושים אחרים כוללים תמחור עצבי (neuropricing), שבו משימות התנהגותיות עם EEG משמשות למציאת אסטרטגיות תמחור אופטימליות עבור מוצרים¹².
Emotiv x Neuromarketing - כיצד המוח מגיב להצעות מחיר שונות.
מחקר כללי במדעי המוח
סוג מחקר זה כולל הבנה של אופן פעולת המוח (למשל, כיצד המוח שלנו מעבד גירויים חזותיים או שמיעתיים) וכיצד חלקים שונים של המוח מתקשרים זה עם זה. זה כולל גם הבנה של הקשר בין המוח להפרעות (למשל, הפרעה בספקטרום האוטיסטי או סכיזופרניה). זה מקיף תחומים מרובים הכוללים תחומים חברתיים, רגשיים, חישוביים וקוגניטיביים.
ממשקי מוח-מחשב (BCI)
מחקר BCI שואף לתרגם פקודות מנטליות לפעולה חיצונית, על ידי שילוב EEG עם מכשירי מחשוב. שימוש בפקודות מנטליות להקלדת מסמך וורד, להנעת כיסא גלגלים ואפילו להנעת גפיים תותבות הם חלק מהפיתוחים הנוכחיים ב-BCI המשמשים לשיפור איכות חייהם של אנשים עם מוגבלויות¹³.
ממשקי מוח-מחשב (BCI) - היצירות המדהימות של ג'ון, ילד בן 8 עם שיתוק מוחין, ב- brainpaintbyjohn באינסטגרם
מהפכה נוספת היא בתעשיית המוזיקה שבה מוזיקאים/זמרים משתמשים במחשבותיהם כדי ליצור מוזיקה (ראו את הפוסט הקשור שלנו כאן)
ממשקי מוח-מחשב (BCI) - אוזניות EPOC של Emotiv והסינתיסייזר האייקוני TONTO הם השידוך המושלם.
בסך הכל, השימוש ב-EEG מציע את ההבטחה להעמיק מעבר להבנה ברמת השטח של ההתנהגות האנושית. היעילות הכלכלית והנגישות הגבוהה שלו הופכות אותו לכלי שימושי במגוון דיסציפלינות, שבהן ניתן לבצע תהליכים החל משיפור חוויות משתמש ועד לקידום טיפולים על ידי העמקה מעבר לדיווחים עצמיים סובייקטיביים פשוטים ופענוח התנהגות אנושית באופן אובייקטיבי באמצעות שימוש ב-EEG.
ממשקי מוח-מחשב (BCI) - Emotiv x רודריגו הובנר מנדס, נהיגה במכונית פורמולה 1 באמצעות פקודות מנטליות
מאמר מאת
רושיני רנדנייה, קצינת מחקר, Emotiv Research Pty. Ltd
מקורות
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
תארו לעצמכם שיצרתם סרטון קצר ואתם רוצים לגלות אילו חלקים בסרטון אנשים מצאו כמעניינים. בדרך כלל, פשוט הייתם שואלים אותם. אולי הייתם משתמשים בסקר. אך התשובה הנפוצה ביותר עשויה להיות "אני לא בטוח בדיוק" או "אני לא זוכר". עריכת מחקר על תפיסה אנושית באמצעות מדדים סובייקטיביים בלבד יכולה להיות רצופת אי-ודאות, שמדידת תגובות נוירופיזיולוגיות יכולה להציע להתגבר עליה. מכשירי EEG ממוקמים באופן ייחודי ככלי נגיש ומשתלם שיכול לשפר מחקר הקשור לתפיסה אנושית. כתוצאה מכך, הוא הופך במהירות לכלי מפתח בפסיכולוגיה, נוירומרקטינג ו-BCI.
מה זה EEG?
אלקטרואנצפלוגרפיה (EEG) היא מדידת הפעילות החשמלית המופקת על ידי תאי מוח, הנקראים נוירונים. זוהי שיטה בטוחה ולא פולשנית המשתמשת באלקטרודות המוצבות על הקרקפת. מכשירי EEG המשמשים למטרה זו יכולים להשתנות ממכשירים מסחריים בעלי ערוץ יחיד ועד למערכות ברמה רפואית בעלות 256 ערוצים. תוכלו לקרוא פרטים נוספים על מהו EEG ומכשירי EEG שונים כאן.
מהם היתרונות של EEG?
רזולוציה טמפורלית גבוהה
בשל הרזולוציה הטמפורלית הגבוהה שלו, EEG מסוגל לאנדקס תהליכים טרום-מודעים.
החוזק הגדול ביותר של EEG על פני שיטות נוירו-דימות אחרות הוא הרזולוציה הטמפורלית שלו, כלומר, היכולת למדוד תגובות מוח מהירות בטווח של מילישניות. שיטות דימות מוח אחרות כגון fMRI (דימות תהודה מגנטית תפקודי), דורשות שנייה או יותר לאחר הצגת גירויי העניין. יתרה מכך, משימות התנהגותיות שנועדו למנוע אי-ודאות בתגובות סובייקטיביות מסתמכות בדרך כלל על זמני תגובה ולחיצות כפתור. אלה יכולים לקחת עד שנייה, וזה איטי מאוד בהתחשב בכך שהמוח מסוגל לייצר תהליכים נוירופיזיולוגיים מורכבים רבים בקנה מידה של מילישניות. לפיכך, בשל הרזולוציה הטמפורלית הגבוהה שלו, EEG מסוגל לאנדקס תהליכים טרום-מודעים שאחרת לא היו מזוהים באמצעות משימות המבוססות על דיווח עצמי ותגובה בלבד.
עלות משתלמת וניידות
מדע הספורט: פקסטון לינץ' עובר את מבחן הלחץ עם אוזניות Emotiv Insight EEG.
מכשירי EEG הפכו למשתלמים ואלחוטיים, מה שמאפשר לחוקרים לבצע מחקרים בשטח, במקום להביא משתתפים למעבדה. בעוד שלשני המכשירים EEG ו-MEG (מגנטואנצפלוגרפיה) יש רזולוציה טמפורלית גבוהה, EEG הוא כלי המחקר הנגיש יותר בשל היותו זול ונייד, מה שמאפשר לחקור התנהגות אנושית בסביבות מבוקרות או טבעיות. שיטות נוירו-דימות חלופיות (למשל, MEG, MRI ו-PET) דורשות עלויות תחזוקה גבוהות ויש להביא את המשתתפים לבית החולים או לסביבת המעבדה כדי לערוך מחקרים אלו. בניגוד מוחלט, כמעט כל סביבה יכולה להפוך ל"מעבדת" EEG. (ראו את הסקירה של Park et al.1 על האופן שבו ניתן להשתמש ב-EEG נייד לשיפור ביצועי ספורט בשטח)
מחקרים פנימיים או מרחוק
EEG אינו חייב להיות בהכרח מבוסס מעבדה עם מכשיר יחיד. עם ההתקדמות במכשירי EEG מסחריים ומשתלמים, משתמשים ביתיים מסוגלים להקליט EEG בעצמם. פלטפורמת EmotivLABS מאפשרת לחוקרים לערוך את הניסויים שלהם באינטרנט עם אוזניות Emotiv, אשר תוקפו מול מכשירים ברמת מחקר²ʹ³. קראו על מחקר ה-EEG המקוון החלוצי שלנו כאן או על אחת השותפויות שלנו שבה משתמשי Emotiv השתתפו במחקר ביתי להערכת תוכנת מצגות כאן.
מה אנחנו יכולים למדוד באמצעות EEG?
לרוב חוקרים משתמשים באמפליטודת המתח בנקודות זמן של עניין לאחר הופעת הגירוי (כלומר פוטנציאלים קשורים לאירוע, או ERPs) או בכמות התנודות (של גלי המוח) ב-EEG לשנייה (כלומר ניתוח זמן-תדר).
שני תחומים אלו מאפשרים לנו לענות על שאלות מחקר שונות הקשורות להתנהגות. יתרה מכך, עם התקדמותם של אלגוריתמי למידת מכונה מתוחכמים אנו יכולים להתחיל לפענח מצבים מנטליים בתגובה לגירויים מעניינים. לדוגמה, עם פיתוח אלגוריתמים המתוקפים לקשב אנו יכולים כעת לענות בקלות על שאלות כמו "איזה חלק בסרטון שלי משך יותר קשב".
מגבלות שיש לקחת בחשבון
חשוב לזכור, אנחנו לא באמת יכולים לקרוא מחשבות באמצעות EEG. לכן, הגירויים המושווים צריכים באופן אידיאלי להיות תואמים בכל היבט למעט המשתנה של העניין עצמו. לפיכך, משימה ניסויית מתוכננת היטב היא אבן הפינה של מחקר EEG טוב. שנית, מכשירי EEG יכולים לקלוט הפרעות מציוד חשמלי, ו-EEG יכול להיות רגיש גם לתנועה שעלולה להכניס ארטיפקטים לא רצויים להקלטה. לפיכך, ה-EEG הגולמי משקף תגובות מוח שלמות שצריך לנקות ולעבד לפני שניתן לקבל החלטה כלשהי הקשורה לתפיסת הגירויים.
בנוסף, פעילות המוח באלקטרודה בודדת מתעדת פעילות מהמוח כולו והמיקום שלה אינו מצביע במדויק על מקור הפעילות באופן ישיר (למשל, פעילות מוגברת באלקטרודה פרונטלית אינה אומרת שהאונה הפרונטלית יצרה תגובה זו). שיטות כגון שחזור מקור⁴ של תגובת EEG יכולות לשמש למטרה זו כדי לקבוע את המקור ברמת הקרקפת. כדי לקבוע מקורות עמוקים יותר בביטחון רב יותר, ניתן לשקול שיטות נוירו-דימות כגון MEG או fMRI בשילוב עם EEG.
EEG במחקר הנוכחי
EEG משמש כיום במגוון דרכים המסייעות לחוקרים לא רק בתחומי הפסיכולוגיה והרפואה אלא גם בממשקי מוח-מחשב (BCI), נוירופידבק ובהבנת התנהגות צרכנים בתחומים כמו נוירומרקטינג.
מדעי המוח הרפואיים או הקליניים
EEG משמש בעיקר בתחומים רפואיים כדי לשפר את האבחון והטיפול. לדוגמה, השימוש הנפוץ ביותר ב-EEG הוא באבחון אפילפסיה וזיהוי התקפים⁵ ובמחקרי שינה לזיהוי הפרעות שינה⁶. בפסיכיאטריה ובמדעי המוח הקליניים, EEG משמש כיום לזיהוי סמנים אובייקטיביים של הפרעות אשר אחרת מסתמכות על הערכות קליניות סובייקטיביות. טכניקות כגון EEG כמותי (qEEG) שבהן מחושבת וממופה כמות התנודות על פני הקרקפת משמשות לאפיון השינויים במוח הנגרמים מהפרעות פסיכיאטריות שונות⁷. למידת מכונה המיושמת לסיווג של מוחות בריאים לעומת מופרעים סוללת גם היא את הדרך לשיטות אובייקטיביות יותר של אבחון⁸ˈ⁹.
נוירומרקטינג
בוודאי, הבנת התנהגות הצרכנים נמצאת בלב הנוירומרקטינג. השימוש הנפוץ ביותר ב-EEG בתחום זה הוא לקביעת היבטים פחות בולטים ומושכים של פרסומות¹⁰, מוצרים או שירותים במטרה לשפר אותם.
Emotiv x Neuromarketing - העתיד של התנהגות צרכנים במעבדת היוקרה של לוריאל.
תנודות EEG משמשות גם כדי לזהות אם יש זיכרון תת-מודע של מותג/מוצר¹¹. שימושים אחרים כוללים תמחור עצבי (neuropricing), שבו משימות התנהגותיות עם EEG משמשות למציאת אסטרטגיות תמחור אופטימליות עבור מוצרים¹².
Emotiv x Neuromarketing - כיצד המוח מגיב להצעות מחיר שונות.
מחקר כללי במדעי המוח
סוג מחקר זה כולל הבנה של אופן פעולת המוח (למשל, כיצד המוח שלנו מעבד גירויים חזותיים או שמיעתיים) וכיצד חלקים שונים של המוח מתקשרים זה עם זה. זה כולל גם הבנה של הקשר בין המוח להפרעות (למשל, הפרעה בספקטרום האוטיסטי או סכיזופרניה). זה מקיף תחומים מרובים הכוללים תחומים חברתיים, רגשיים, חישוביים וקוגניטיביים.
ממשקי מוח-מחשב (BCI)
מחקר BCI שואף לתרגם פקודות מנטליות לפעולה חיצונית, על ידי שילוב EEG עם מכשירי מחשוב. שימוש בפקודות מנטליות להקלדת מסמך וורד, להנעת כיסא גלגלים ואפילו להנעת גפיים תותבות הם חלק מהפיתוחים הנוכחיים ב-BCI המשמשים לשיפור איכות חייהם של אנשים עם מוגבלויות¹³.
ממשקי מוח-מחשב (BCI) - היצירות המדהימות של ג'ון, ילד בן 8 עם שיתוק מוחין, ב- brainpaintbyjohn באינסטגרם
מהפכה נוספת היא בתעשיית המוזיקה שבה מוזיקאים/זמרים משתמשים במחשבותיהם כדי ליצור מוזיקה (ראו את הפוסט הקשור שלנו כאן)
ממשקי מוח-מחשב (BCI) - אוזניות EPOC של Emotiv והסינתיסייזר האייקוני TONTO הם השידוך המושלם.
בסך הכל, השימוש ב-EEG מציע את ההבטחה להעמיק מעבר להבנה ברמת השטח של ההתנהגות האנושית. היעילות הכלכלית והנגישות הגבוהה שלו הופכות אותו לכלי שימושי במגוון דיסציפלינות, שבהן ניתן לבצע תהליכים החל משיפור חוויות משתמש ועד לקידום טיפולים על ידי העמקה מעבר לדיווחים עצמיים סובייקטיביים פשוטים ופענוח התנהגות אנושית באופן אובייקטיבי באמצעות שימוש ב-EEG.
ממשקי מוח-מחשב (BCI) - Emotiv x רודריגו הובנר מנדס, נהיגה במכונית פורמולה 1 באמצעות פקודות מנטליות
מאמר מאת
רושיני רנדנייה, קצינת מחקר, Emotiv Research Pty. Ltd
מקורות
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
המשך לקרוא