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 כמרתקים. בדרך כלל, פשוט הייתם שואלים אותם. אולי הייתם משתמשים בסקר. אך התשובה הנפוצה ביותר עשויה להיות "אני לא בטוח בדיוק" או "אני לא זוכר". ביצוע מחקר על תפיסה אנושית באמצעות מדדים סובייקטיביים בלבד עשוי להיות רצוף בחוסר ודאות שמדידת תגובות נוירופיזיולוגיות יכולה להציע להתגבר עליו. מכשירי ERP 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 מדידה של פעילות חשמלית המופקת על ידי תאי מוח, הנקראים נוירונים. זוהי שיטה בטוחה ולא פולשנית המשתמשת באלקטרודות המונחות על הקרקפת. מכשירי EEG המשמשים למטרה זו יכולים להשתנות ממכשירים מסחריים בעלי ערוץ בודד למערכות ברמה רפואית של 256 ערוצים. תוכלו לקרוא פרטים נוספים על מה זה 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 הגירויים המעוררים עניין. יתרה מכך, משימות התנהגותיות שנועדו למנוע אי-ודאות בתגובות סובייקטיביות מסתמכות בדרך כלל על זמני תגובה ולחיצות כפתור. אלו 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 דיווח עצמי בלבד ומשימות המבוססות על תגובה.
מחיר משתלם וניידות
מדע הספורט: פקסטון לינץ' עובר את מבחן הלחץ עם קסדת Emotiv Insight EEG.
מכשירי EEG הפכו לחסכוניים ואלחוטיים, מה שמאפשר לחוקרים לבצע מחקר בשטח, במקום להביא משתתפים למעבדה. בעוד שלשני ה-EEG וה-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 לבצע מחקרים אלו. בניגוד חד, כמעט כל סביבה יכולה להפוך ל"מעבדת" EEG. (ראו סקירה של פארק ושות'1 על האופן שבו ניתן להשתמש ב-EEG נייד לשיפור ביצועי ספורט בשטח)
מחקרים בתוך המעבדה או מרחוק
EEG אינו חייב להיות מבוסס מעבדה עם מכשיר יחיד. עם ההתקדמות במכשירי EEG מסחריים ובמחיר שווה לכל נפש, משתמשים ביתיים יכולים להקליט EEG על עצמם. פלטפורמת EmotivLABS מאפשרת לחוקרים לערוך את הניסויים שלהם באינטרנט עם קסדות Emotiv, אשר תוקפו אל 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 מעוררות עניין לאחר תחילת הגירוי (כלומר פוטנציאלים קשורים לאירוע, או ERPs) או בכמות התנודות (של גלי מוח) ב-EEG בשנייה (כלומר ניתוח זמן-תדר).
שני תחומים אלה מאפשרים לנו לענות על שאלות מחקר שונות הקשורות להתנהגות. יתרה מזאת, עם ההתקדמות של אלגוריתמים מתוחכמים של למידת מכונה נוכל להתחיל לפענח מצבים מנטליים בתגובה לגירויים מעוררי עניין. למשל, עם פיתוח אלגוריתמים מתוקפים לקשב אנו יכולים כעת לענות בקלות על שאלות כגון "איזה חלק בסרטון שלי משך יותר תשומת לב".
אזהרות שיש לקחת בחשבון
חשוב לזכור, אנחנו לא יכולים בדיוק לקרוא מחשבות בעזרת EEG. לכן, באופן אידיאלי יש להתאים את הגירויים המושווים בכל היבט למעט המשתנה המעניין עצמו. לפיכך, משימה ניסיונית מתוכננת היטב היא אבן היסוד של מחקר EEG טוב. שנית, מכשירי EEG יכולים לקלוט הפרעות מציוד חשמלי וגם ה-EEG יכול להיות רגיש לתנועה שיכולה להכניס הפרעות לא רצויות להקלטה. לכן, רישומי EEG גולמיים משקפים תגובות מוח שלמות שצריך לנקות ולעבד לפני שניתן לקבל מסקנה כלשהי הקשורה לתפיסת הגירויים.
בנוסף, פעילות המוח באלקטרודה בודדת רושמת פעילות מכל המוח ומיקומה אינו מצביע במדויק על מקור הפעילות באופן ישיר (למשל, פעילות מוגברת באלקטרודה פרונטלית אינה אומרת שהאונה המצחית 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
כיום נעשה שימוש ב-EEG במגוון דרכים המסייעות לחוקרים לא רק בתחומי הפסיכולוגיה והרפואה אלא גם בממשקי מוח-מחשב, נוירופידבק ובהבנת התנהגות צרכנים בתחומים כמו נוירומרקטינג.
מדעי המוח הרפואיים או הקליניים
EEG משמש בעיקר בתחומים רפואיים כדי לשפר תהליכי אבחון וטיפול. לדוגמה, השימוש הנפוץ ביותר ב-EEG הוא באבחון אפילפסיה וזיהוי התקפים⁵ ובמחקרי שינה לזיהוי הפרעות שינה⁶. בפסיכיאטריה ובמדעי המוח הקליניים, ה-EEG משמש כיום לזיהוי סמנים אובייקטיביים של הפרעות אשר אחרת מסתמכים על הערכות קליניות סובייקטיביות. טכניקות כגון EEG כמותי (qEEG) שבהן מחושבת כמות התנודות וממופה על פני הקרקפת משמשות לאפיון השינויים במוח הנגרמים על ידי הפרעות פסיכיאטריות שונות⁷. למידת מכונה המיושמת לסיווג מוחות בריאים לעומת מוחות עם הפרעות סוללת גם את הדרך לשיטות אובייקטיביות יותר של אבחון⁸ˈ⁹.
נוירומרקטינג
כמובן, הבנת התנהגות הצרכנים נמצאת בלב הנוירומרקטינג. השימוש השכיח ביותר ב-EEG בתחום זה הוא קביעת היבטים פחות בולטים ומושכים של פרסומות¹⁰, מוצרים או שירותים במטרה לשפר אותם.
Emotiv x נוירומרקטינג - עתיד התנהגות הצרכנים במעבדת היוקרה של לוריאל.
תנודות EEG משמשות גם כדי לזהות האם קיימת זכירה תת-מודעת של מותג/מוצר¹¹. שימושים אחרים כוללים תמחור נוירולוגי (Neuropricing), שבו משימות התנהגותיות עם EEG משמשות למציאת אסטרטגיות תמחור אופטימליות עבור מוצרים¹².
Emotiv x נוירומרקטינג - כיצד המוח מגיב להצעות תמחור שונות.
מחקר כללי במדעי המוח
סוג זה של מחקר כולל הבנה כיצד המוח מתפקד (למשל, כיצד המוח שלנו מעבד גירויים חזותיים או שמיעתיים) וכיצד חלקים שונים של המוח מתקשרים זה עם זה. הוא כולל גם הבנת הקשר בין המוח להפרעות (למשל, הפרעה בספקטרום האוטיסטי או סכיזופרניה). זה מקיף תחומים רבים הכוללים היבטים חברתיים, רגשיים, חישוביים וקוגניטיביים.
ממשקי מוח-מחשב (BCI)
מחקר BCI שואף לתרגם פקודות מנטליות לפעולה חיצונית, על ידי שילוב של 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 החיים של אנשים עם מוגבלויות¹³.
ממשקי מוח-מחשב (BCI) - היצירות המדהימות של ג'ון, ילד בן 8 עם שיתוק מוחין, בכתובת brainpaintbyjohn באינסטגרם
מהפכה נוספת מתרחשת בתעשיית המוזיקה שבה מוזיקאים/זמרים משתמשים במחשבותיהם כדי ליצור מוזיקה (ראו את הפוסט הקשור שלנו כאן)
ממשקי מוח-מחשב (BCI) - קסדת EPOC של Emotiv והסינתיסייזר האייקוני TONTO הם השילוב המושלם.
בסך הכל, השימוש ב-EEG מציע את ההבטחה להעמיק מתחת להבנה השטחית של התנהגות אנושית. העלות-תועלת והנגישות הגבוהה שלו הופכות אותו לכלי שימושי במגוון דיסציפלינות שבהן ניתן לבצע תהליכים החל משיפור חוויות משתמש ועד לקידום טיפולים רפואיים על ידי העמקה מעבר לדיווחים עצמיים סובייקטיביים פשוטים ופענוח התנהגות אנושית בצורה אובייקטיבית באמצעות שימוש ב-EEG.
ממשקי מוח-מחשב (BCI) - Emotiv x רודריגו הובנר מנדס, נוהג במכונית פורמולה 1 באמצעות פקודות מנטליות
מאמר מאת
רושיני רנדנייה (Roshini Randeniya), 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 כמרתקים. בדרך כלל, פשוט הייתם שואלים אותם. אולי הייתם משתמשים בסקר. אך התשובה הנפוצה ביותר עשויה להיות "אני לא בטוח בדיוק" או "אני לא זוכר". ביצוע מחקר על תפיסה אנושית באמצעות מדדים סובייקטיביים בלבד עשוי להיות רצוף בחוסר ודאות שמדידת תגובות נוירופיזיולוגיות יכולה להציע להתגבר עליו. מכשירי ERP 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 מדידה של פעילות חשמלית המופקת על ידי תאי מוח, הנקראים נוירונים. זוהי שיטה בטוחה ולא פולשנית המשתמשת באלקטרודות המונחות על הקרקפת. מכשירי EEG המשמשים למטרה זו יכולים להשתנות ממכשירים מסחריים בעלי ערוץ בודד למערכות ברמה רפואית של 256 ערוצים. תוכלו לקרוא פרטים נוספים על מה זה 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 הגירויים המעוררים עניין. יתרה מכך, משימות התנהגותיות שנועדו למנוע אי-ודאות בתגובות סובייקטיביות מסתמכות בדרך כלל על זמני תגובה ולחיצות כפתור. אלו 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 דיווח עצמי בלבד ומשימות המבוססות על תגובה.
מחיר משתלם וניידות
מדע הספורט: פקסטון לינץ' עובר את מבחן הלחץ עם קסדת Emotiv Insight EEG.
מכשירי EEG הפכו לחסכוניים ואלחוטיים, מה שמאפשר לחוקרים לבצע מחקר בשטח, במקום להביא משתתפים למעבדה. בעוד שלשני ה-EEG וה-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 לבצע מחקרים אלו. בניגוד חד, כמעט כל סביבה יכולה להפוך ל"מעבדת" EEG. (ראו סקירה של פארק ושות'1 על האופן שבו ניתן להשתמש ב-EEG נייד לשיפור ביצועי ספורט בשטח)
מחקרים בתוך המעבדה או מרחוק
EEG אינו חייב להיות מבוסס מעבדה עם מכשיר יחיד. עם ההתקדמות במכשירי EEG מסחריים ובמחיר שווה לכל נפש, משתמשים ביתיים יכולים להקליט EEG על עצמם. פלטפורמת EmotivLABS מאפשרת לחוקרים לערוך את הניסויים שלהם באינטרנט עם קסדות Emotiv, אשר תוקפו אל 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 מעוררות עניין לאחר תחילת הגירוי (כלומר פוטנציאלים קשורים לאירוע, או ERPs) או בכמות התנודות (של גלי מוח) ב-EEG בשנייה (כלומר ניתוח זמן-תדר).
שני תחומים אלה מאפשרים לנו לענות על שאלות מחקר שונות הקשורות להתנהגות. יתרה מזאת, עם ההתקדמות של אלגוריתמים מתוחכמים של למידת מכונה נוכל להתחיל לפענח מצבים מנטליים בתגובה לגירויים מעוררי עניין. למשל, עם פיתוח אלגוריתמים מתוקפים לקשב אנו יכולים כעת לענות בקלות על שאלות כגון "איזה חלק בסרטון שלי משך יותר תשומת לב".
אזהרות שיש לקחת בחשבון
חשוב לזכור, אנחנו לא יכולים בדיוק לקרוא מחשבות בעזרת EEG. לכן, באופן אידיאלי יש להתאים את הגירויים המושווים בכל היבט למעט המשתנה המעניין עצמו. לפיכך, משימה ניסיונית מתוכננת היטב היא אבן היסוד של מחקר EEG טוב. שנית, מכשירי EEG יכולים לקלוט הפרעות מציוד חשמלי וגם ה-EEG יכול להיות רגיש לתנועה שיכולה להכניס הפרעות לא רצויות להקלטה. לכן, רישומי EEG גולמיים משקפים תגובות מוח שלמות שצריך לנקות ולעבד לפני שניתן לקבל מסקנה כלשהי הקשורה לתפיסת הגירויים.
בנוסף, פעילות המוח באלקטרודה בודדת רושמת פעילות מכל המוח ומיקומה אינו מצביע במדויק על מקור הפעילות באופן ישיר (למשל, פעילות מוגברת באלקטרודה פרונטלית אינה אומרת שהאונה המצחית 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
כיום נעשה שימוש ב-EEG במגוון דרכים המסייעות לחוקרים לא רק בתחומי הפסיכולוגיה והרפואה אלא גם בממשקי מוח-מחשב, נוירופידבק ובהבנת התנהגות צרכנים בתחומים כמו נוירומרקטינג.
מדעי המוח הרפואיים או הקליניים
EEG משמש בעיקר בתחומים רפואיים כדי לשפר תהליכי אבחון וטיפול. לדוגמה, השימוש הנפוץ ביותר ב-EEG הוא באבחון אפילפסיה וזיהוי התקפים⁵ ובמחקרי שינה לזיהוי הפרעות שינה⁶. בפסיכיאטריה ובמדעי המוח הקליניים, ה-EEG משמש כיום לזיהוי סמנים אובייקטיביים של הפרעות אשר אחרת מסתמכים על הערכות קליניות סובייקטיביות. טכניקות כגון EEG כמותי (qEEG) שבהן מחושבת כמות התנודות וממופה על פני הקרקפת משמשות לאפיון השינויים במוח הנגרמים על ידי הפרעות פסיכיאטריות שונות⁷. למידת מכונה המיושמת לסיווג מוחות בריאים לעומת מוחות עם הפרעות סוללת גם את הדרך לשיטות אובייקטיביות יותר של אבחון⁸ˈ⁹.
נוירומרקטינג
כמובן, הבנת התנהגות הצרכנים נמצאת בלב הנוירומרקטינג. השימוש השכיח ביותר ב-EEG בתחום זה הוא קביעת היבטים פחות בולטים ומושכים של פרסומות¹⁰, מוצרים או שירותים במטרה לשפר אותם.
Emotiv x נוירומרקטינג - עתיד התנהגות הצרכנים במעבדת היוקרה של לוריאל.
תנודות EEG משמשות גם כדי לזהות האם קיימת זכירה תת-מודעת של מותג/מוצר¹¹. שימושים אחרים כוללים תמחור נוירולוגי (Neuropricing), שבו משימות התנהגותיות עם EEG משמשות למציאת אסטרטגיות תמחור אופטימליות עבור מוצרים¹².
Emotiv x נוירומרקטינג - כיצד המוח מגיב להצעות תמחור שונות.
מחקר כללי במדעי המוח
סוג זה של מחקר כולל הבנה כיצד המוח מתפקד (למשל, כיצד המוח שלנו מעבד גירויים חזותיים או שמיעתיים) וכיצד חלקים שונים של המוח מתקשרים זה עם זה. הוא כולל גם הבנת הקשר בין המוח להפרעות (למשל, הפרעה בספקטרום האוטיסטי או סכיזופרניה). זה מקיף תחומים רבים הכוללים היבטים חברתיים, רגשיים, חישוביים וקוגניטיביים.
ממשקי מוח-מחשב (BCI)
מחקר BCI שואף לתרגם פקודות מנטליות לפעולה חיצונית, על ידי שילוב של 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 החיים של אנשים עם מוגבלויות¹³.
ממשקי מוח-מחשב (BCI) - היצירות המדהימות של ג'ון, ילד בן 8 עם שיתוק מוחין, בכתובת brainpaintbyjohn באינסטגרם
מהפכה נוספת מתרחשת בתעשיית המוזיקה שבה מוזיקאים/זמרים משתמשים במחשבותיהם כדי ליצור מוזיקה (ראו את הפוסט הקשור שלנו כאן)
ממשקי מוח-מחשב (BCI) - קסדת EPOC של Emotiv והסינתיסייזר האייקוני TONTO הם השילוב המושלם.
בסך הכל, השימוש ב-EEG מציע את ההבטחה להעמיק מתחת להבנה השטחית של התנהגות אנושית. העלות-תועלת והנגישות הגבוהה שלו הופכות אותו לכלי שימושי במגוון דיסציפלינות שבהן ניתן לבצע תהליכים החל משיפור חוויות משתמש ועד לקידום טיפולים רפואיים על ידי העמקה מעבר לדיווחים עצמיים סובייקטיביים פשוטים ופענוח התנהגות אנושית בצורה אובייקטיבית באמצעות שימוש ב-EEG.
ממשקי מוח-מחשב (BCI) - Emotiv x רודריגו הובנר מנדס, נוהג במכונית פורמולה 1 באמצעות פקודות מנטליות
מאמר מאת
רושיני רנדנייה (Roshini Randeniya), 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 כמרתקים. בדרך כלל, פשוט הייתם שואלים אותם. אולי הייתם משתמשים בסקר. אך התשובה הנפוצה ביותר עשויה להיות "אני לא בטוח בדיוק" או "אני לא זוכר". ביצוע מחקר על תפיסה אנושית באמצעות מדדים סובייקטיביים בלבד עשוי להיות רצוף בחוסר ודאות שמדידת תגובות נוירופיזיולוגיות יכולה להציע להתגבר עליו. מכשירי ERP 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 מדידה של פעילות חשמלית המופקת על ידי תאי מוח, הנקראים נוירונים. זוהי שיטה בטוחה ולא פולשנית המשתמשת באלקטרודות המונחות על הקרקפת. מכשירי EEG המשמשים למטרה זו יכולים להשתנות ממכשירים מסחריים בעלי ערוץ בודד למערכות ברמה רפואית של 256 ערוצים. תוכלו לקרוא פרטים נוספים על מה זה 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 הגירויים המעוררים עניין. יתרה מכך, משימות התנהגותיות שנועדו למנוע אי-ודאות בתגובות סובייקטיביות מסתמכות בדרך כלל על זמני תגובה ולחיצות כפתור. אלו 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 דיווח עצמי בלבד ומשימות המבוססות על תגובה.
מחיר משתלם וניידות
מדע הספורט: פקסטון לינץ' עובר את מבחן הלחץ עם קסדת Emotiv Insight EEG.
מכשירי EEG הפכו לחסכוניים ואלחוטיים, מה שמאפשר לחוקרים לבצע מחקר בשטח, במקום להביא משתתפים למעבדה. בעוד שלשני ה-EEG וה-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 לבצע מחקרים אלו. בניגוד חד, כמעט כל סביבה יכולה להפוך ל"מעבדת" EEG. (ראו סקירה של פארק ושות'1 על האופן שבו ניתן להשתמש ב-EEG נייד לשיפור ביצועי ספורט בשטח)
מחקרים בתוך המעבדה או מרחוק
EEG אינו חייב להיות מבוסס מעבדה עם מכשיר יחיד. עם ההתקדמות במכשירי EEG מסחריים ובמחיר שווה לכל נפש, משתמשים ביתיים יכולים להקליט EEG על עצמם. פלטפורמת EmotivLABS מאפשרת לחוקרים לערוך את הניסויים שלהם באינטרנט עם קסדות Emotiv, אשר תוקפו אל 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 מעוררות עניין לאחר תחילת הגירוי (כלומר פוטנציאלים קשורים לאירוע, או ERPs) או בכמות התנודות (של גלי מוח) ב-EEG בשנייה (כלומר ניתוח זמן-תדר).
שני תחומים אלה מאפשרים לנו לענות על שאלות מחקר שונות הקשורות להתנהגות. יתרה מזאת, עם ההתקדמות של אלגוריתמים מתוחכמים של למידת מכונה נוכל להתחיל לפענח מצבים מנטליים בתגובה לגירויים מעוררי עניין. למשל, עם פיתוח אלגוריתמים מתוקפים לקשב אנו יכולים כעת לענות בקלות על שאלות כגון "איזה חלק בסרטון שלי משך יותר תשומת לב".
אזהרות שיש לקחת בחשבון
חשוב לזכור, אנחנו לא יכולים בדיוק לקרוא מחשבות בעזרת EEG. לכן, באופן אידיאלי יש להתאים את הגירויים המושווים בכל היבט למעט המשתנה המעניין עצמו. לפיכך, משימה ניסיונית מתוכננת היטב היא אבן היסוד של מחקר EEG טוב. שנית, מכשירי EEG יכולים לקלוט הפרעות מציוד חשמלי וגם ה-EEG יכול להיות רגיש לתנועה שיכולה להכניס הפרעות לא רצויות להקלטה. לכן, רישומי EEG גולמיים משקפים תגובות מוח שלמות שצריך לנקות ולעבד לפני שניתן לקבל מסקנה כלשהי הקשורה לתפיסת הגירויים.
בנוסף, פעילות המוח באלקטרודה בודדת רושמת פעילות מכל המוח ומיקומה אינו מצביע במדויק על מקור הפעילות באופן ישיר (למשל, פעילות מוגברת באלקטרודה פרונטלית אינה אומרת שהאונה המצחית 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
כיום נעשה שימוש ב-EEG במגוון דרכים המסייעות לחוקרים לא רק בתחומי הפסיכולוגיה והרפואה אלא גם בממשקי מוח-מחשב, נוירופידבק ובהבנת התנהגות צרכנים בתחומים כמו נוירומרקטינג.
מדעי המוח הרפואיים או הקליניים
EEG משמש בעיקר בתחומים רפואיים כדי לשפר תהליכי אבחון וטיפול. לדוגמה, השימוש הנפוץ ביותר ב-EEG הוא באבחון אפילפסיה וזיהוי התקפים⁵ ובמחקרי שינה לזיהוי הפרעות שינה⁶. בפסיכיאטריה ובמדעי המוח הקליניים, ה-EEG משמש כיום לזיהוי סמנים אובייקטיביים של הפרעות אשר אחרת מסתמכים על הערכות קליניות סובייקטיביות. טכניקות כגון EEG כמותי (qEEG) שבהן מחושבת כמות התנודות וממופה על פני הקרקפת משמשות לאפיון השינויים במוח הנגרמים על ידי הפרעות פסיכיאטריות שונות⁷. למידת מכונה המיושמת לסיווג מוחות בריאים לעומת מוחות עם הפרעות סוללת גם את הדרך לשיטות אובייקטיביות יותר של אבחון⁸ˈ⁹.
נוירומרקטינג
כמובן, הבנת התנהגות הצרכנים נמצאת בלב הנוירומרקטינג. השימוש השכיח ביותר ב-EEG בתחום זה הוא קביעת היבטים פחות בולטים ומושכים של פרסומות¹⁰, מוצרים או שירותים במטרה לשפר אותם.
Emotiv x נוירומרקטינג - עתיד התנהגות הצרכנים במעבדת היוקרה של לוריאל.
תנודות EEG משמשות גם כדי לזהות האם קיימת זכירה תת-מודעת של מותג/מוצר¹¹. שימושים אחרים כוללים תמחור נוירולוגי (Neuropricing), שבו משימות התנהגותיות עם EEG משמשות למציאת אסטרטגיות תמחור אופטימליות עבור מוצרים¹².
Emotiv x נוירומרקטינג - כיצד המוח מגיב להצעות תמחור שונות.
מחקר כללי במדעי המוח
סוג זה של מחקר כולל הבנה כיצד המוח מתפקד (למשל, כיצד המוח שלנו מעבד גירויים חזותיים או שמיעתיים) וכיצד חלקים שונים של המוח מתקשרים זה עם זה. הוא כולל גם הבנת הקשר בין המוח להפרעות (למשל, הפרעה בספקטרום האוטיסטי או סכיזופרניה). זה מקיף תחומים רבים הכוללים היבטים חברתיים, רגשיים, חישוביים וקוגניטיביים.
ממשקי מוח-מחשב (BCI)
מחקר BCI שואף לתרגם פקודות מנטליות לפעולה חיצונית, על ידי שילוב של 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 החיים של אנשים עם מוגבלויות¹³.
ממשקי מוח-מחשב (BCI) - היצירות המדהימות של ג'ון, ילד בן 8 עם שיתוק מוחין, בכתובת brainpaintbyjohn באינסטגרם
מהפכה נוספת מתרחשת בתעשיית המוזיקה שבה מוזיקאים/זמרים משתמשים במחשבותיהם כדי ליצור מוזיקה (ראו את הפוסט הקשור שלנו כאן)
ממשקי מוח-מחשב (BCI) - קסדת EPOC של Emotiv והסינתיסייזר האייקוני TONTO הם השילוב המושלם.
בסך הכל, השימוש ב-EEG מציע את ההבטחה להעמיק מתחת להבנה השטחית של התנהגות אנושית. העלות-תועלת והנגישות הגבוהה שלו הופכות אותו לכלי שימושי במגוון דיסציפלינות שבהן ניתן לבצע תהליכים החל משיפור חוויות משתמש ועד לקידום טיפולים רפואיים על ידי העמקה מעבר לדיווחים עצמיים סובייקטיביים פשוטים ופענוח התנהגות אנושית בצורה אובייקטיבית באמצעות שימוש ב-EEG.
ממשקי מוח-מחשב (BCI) - Emotiv x רודריגו הובנר מנדס, נוהג במכונית פורמולה 1 באמצעות פקודות מנטליות
מאמר מאת
רושיני רנדנייה (Roshini Randeniya), 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