7 Cara Pengumpulan Data Jarak Jauh Meningkatkan Penelitian Neuroscience

Menjelang tahun 2025, akan ada sekitar 463 eksabyte data baru yang dibuat setiap hari di seluruh internet - jumlah yang benar-benar tak terbayangkan. Data ini berasal dari barang-barang umum seperti ~300 miliar email atau ~95 juta foto yang dibagikan. Barang-barang ini dibagikan secara terbuka dengan tujuan untuk dilihat. Namun, sebagian besar aliran data harian ini berasal dari item-item yang kurang dikenal dan lebih sepele di bawah permukaan seperti metadata, data lokasi, log interaksi, riwayat browsing yang diarsipkan, dan lain-lain. Meskipun tampaknya tidak menarik, ternyata ketika dikumpulkan dan dianalisis dalam jumlah besar, seiring waktu, data ini bisa sangat akurat dalam memprediksi kondisi manusia, yaitu:

• Sehat vs. sakit.

• Kegiatan umum.

• Tidur vs. berolahraga.

• Perilaku di masa depan seperti pembelian potensial atau suara pemilihan.

Sebagai ilmuwan saraf, kami dapat memanfaatkan data ini untuk belajar lebih banyak tentang pikiran manusia. Lagipula, menjelaskan faktor-faktor yang mendasari aktivitas dan/atau perilaku manusia adalah inti dari penelitian ilmu saraf. Artikel ini memberikan tujuh cara pengumpulan data jarak jauh meningkatkan penelitian ilmu saraf.

Ilmuwan saraf telah menggunakan teknik pengumpulan data jarak jauh selama beberapa dekade. Apa yang berubah dalam beberapa tahun terakhir adalah:

• Seberapa jauh sebenarnya “jarak jauh” bisa menjadi.

• Jumlah subjek yang dapat berpartisipasi.

• Jenis titik akhir yang dapat diukur dan diproses dalam satu eksperimen.

Penelitian bukanlah satu-satunya aplikasi untuk pengumpulan dan penerapan data jarak jauh. Kemajuan terbaru dalam sistem Virtual Reality (VR) telah membawa laboratorium ke ruang virtual. Misalnya, secara medis, kemajuan ini dalam sistem VR untuk penelitian ilmu saraf memungkinkan akses yang lebih mudah untuk melakukan bedah jarak jauh di seluruh dunia. Dalam skenario ini, headset VR tetap bersama tim bedah sehingga ketika ahli bedah tiba, dia dapat melihat kualitas umpan video hampir waktu nyata yang datang dari pasien yang berjarak ratusan mil.

Dalam situasi kecil, penggunaan video saja sudah cukup, tetapi dengan augmented reality ini, mereka menggabungkan video dengan umpan balik haptic baik dalam bedah langsung maupun penugasan pendidikan/pelatihan bedah. Anda bisa mengatakan bahwa ini mirip dengan strip bergetar pada kontrol game, tetapi jauh lebih maju.

Seperti yang disorot di bawah ini, ada beberapa alasan (setidaknya tujuh) mengapa sebuah proses medis, peneliti, atau neuro-pemasar akan memilih untuk menggunakan teknologi modern untuk mengumpulkan, memproses, dan menganalisis data global yang dikumpulkan dari jarak jauh.

1. Kenyamanan dan Kemudahan Di Rumah

Subjek yang tertekan menghasilkan data yang tertekan.

Telah diakui dengan baik bahwa paparan terhadap faktor-faktor stres sebelum melakukan tes perilaku dapat mengubah data yang dikumpulkan selanjutnya. Selain itu, telah berulang kali ditunjukkan bahwa, selain efek akut, stres lingkungan dapat menghasilkan efek jangka panjang. Harapan terbaik para ilmuwan adalah untuk mengurangi variabel eksternal semacam itu sambil menerima bahwa mereka tidak dapat sepenuhnya dihilangkan. Oleh karena itu, jika masing-masing subjek diperlakukan secara identik, mereka terpapar secara setara terhadap semua elemen.

Seorang Manusia Diuji di Rumah Sendiri

Perjalanan ke kantor dokter, khawatir tentang biaya, diagnosis, menemukan kantor yang tepat, atau apakah Anda diparkir secara legal adalah semua stresor yang sangat nyata. Namun, bayangkan jika pengumpulan data penelitian dapat dilakukan untuk menghindari faktor eksternal ini, seperti dalam kenyamanan rumah sendiri. Dalam hal ini, dampak perjalanan yang penuh stres tidak akan mengubah fokus studi.

Dengan kata lain, tidak mungkin untuk sepenuhnya mengisolasi atau menghilangkan efek kekuatan eksternal pada subjek penelitian. Pendekatan terbaik untuk meminimalkan stresor adalah dengan mengekspos semua subjek pada keadaan yang sama dengan menggunakan peralatan inovatif tetapi teruji.

2. Force majeure

Ketika bencana yang tidak terduga terjadi, Anda harus menyesuaikan perilaku Anda. Masuklah, COVID-19.

Tiga tahun terakhir telah menjadi momen yang membuka wawasan di seluruh bidang akibat pandemi COVID-19 global. Kadang-kadang ada peristiwa atau keadaan luar biasa yang berada di luar kendali para peneliti. Keadaan yang tidak terduga ini memaksa penyesuaian dengan batasan baru.

Menentukan kampanye iklan yang paling efektif menggunakan teknologi terbaik yang tersedia bukanlah hal yang sulit bagi kapitalis. Namun, faktanya adalah: kualitas data subjek tidak tergantung pada kedekatan mereka dengan peneliti. Oleh karena itu, tugas pokok peneliti untuk mengumpulkan data dari subjek harus beradaptasi dengan alat yang saat ini tersedia.

3. EverlyWell, Apple Watch & Telesurgery

EverlyWell adalah layanan pengujian laboratorium medis yang dikirimkan melalui pos yang mengirimkan kit kemasan siap pakai dengan instruksi yang mudah dipahami untuk mengkuantifikasi target di lebih dari 30 tes diagnostik. Apple Watch juga telah membuat berita untuk pemberitahuan abnormalitas detak jantung dan deteksi jatuh. Untuk EverlyWell dan Apple, sangat sedikit keraguan akan kemampuan produk mereka untuk menambah nilai untuk mengurangi perjalanan dan biaya bagi pasar konsumen.

Dengan produk seperti itu dan lainnya, kita, sebagai masyarakat, tampaknya telah menerima dan mempercayai data biomedis yang dikumpulkan secara lokal, diproses dari jarak jauh, dan disajikan dengan benar. Baik itu untuk pencegahan penyakit, kesejahteraan mental, penanganan sakit, atau menjaga tubuh yang seimbang, Anda ingin mendapatkan umpan balik dan semoga dihargai ketika tujuan kesehatan tercapai. Di masa gelap sebelum internet, ketika komputer memerlukan seluruh ruangan, mengukur dan melacak Indikator Kinerja Utama (KPI) kebugaran Anda adalah sebuah upaya analog sepenuhnya. Ini bukan lagi situasinya. Akibatnya, gerakan “diri yang terkuantifikasi” berkembang dengan pesat.

KPI yang paling umum dipantau termasuk:

• Detak jantung

• Tekanan darah

• Berat badan

• Tinggi badan

• Durasi tidur

• Pola gerakan

Semua ini dapat dengan mudah dikuantifikasi dengan sensor yang tepat dan perangkat keras dasar. Hal ini merupakan pengetahuan umum bahwa ilmu saraf dan banyak disiplin biomedis memiliki masalah ukuran sampel. Dalam mencoba menyelesaikan masalah ini, pendekatan terbaik adalah dengan menambahkan subjek tambahan daripada melatih kelompok subjek yang lebih kecil yang dipilih karena mereka berada di dekat lokasi. Dengan seluruh jangkauan KPI jarak jauh yang dapat diukur, ini adalah cara yang layak bagi penelitian ilmu saraf untuk berkembang dan bertahan.

4. Meningkatkan Inklusi dan Keberagaman Peserta

Siapa kelompok WEIRD, dan mengapa kita tahu begitu banyak tentang mereka secara khusus?

“Ilmuwan perilaku secara rutin mempublikasikan klaim luas tentang psikologi dan perilaku manusia dalam jurnal terkemuka dunia berdasarkan contoh yang diambil sepenuhnya dari barat, terdidik, diindustrialisasi, kaya, dan demokratis (WEIRD) masyarakat.”

Ini adalah klise umum bahwa psikologi tahu banyak tentang individu kulit putih, kaya yang berusia kuliah tetapi sangat sedikit tentang manusia secara umum.

Mengapa?

Eksperimen psikologi dilakukan di kampus perguruan tinggi, dan kriteria inklusi subjek tidak jauh lebih luas daripada kedekatan dan ketersediaan mereka selama hari. Untuk membuat kesimpulan tentang populasi yang lebih luas, kelompok sampel untuk eksperimen psikologi perlu menyertakan lebih banyak individu dari latar belakang yang beragam. Kunci untuk masalah ini terletak pada peralatan pengumpulan data jarak jauh, terutama peralatan yang dirancang untuk digunakan sendiri oleh konsumen.

5. Mengurangi Biaya Jangka Pendek dan Jangka Panjang

Platform cloud modern telah membuat jarak fisik menjadi tidak relevan.

Menggunakan alat pengumpulan data jarak jauh menghemat uang untuk iklan.

Sampel acak lebih mahal daripada sampel kenyamanan, misalnya, mahasiswa, karena Anda perlu mengiklankan untuk subjek penelitian di komunitas lokal. Singkatnya, biaya iklan membutuhkan uang.

Menggunakan alat pengumpulan data jarak jauh menghemat uang untuk peralatan TI dan analisis neuro yang bersifat proprietary.

6. Mengukur Fisiologi dan Perilaku Selalu “Jarak Jauh”

Jarak antara perangkat keras sensor dan perangkat lunak pemrosesan data tidak relevan.

Memahami, memprediksi, dan menyembuhkan perilaku manusia adalah inti dari sebagian besar penelitian akademis, terutama ilmu saraf. Biasanya, gagasan tentang “pengumpulan data perilaku” membayangkan gambar ilmuwan dalam jas lab yang mencurigakan, mengawasi subjek dari jauh dengan clipboard dan stopwatch sambil mencatat setiap saat.

Ini adalah ide sederhana, tetapi diliputi dengan sumber varians yang tidak diketahui yang dapat memengaruhi aktivitas atau perilaku subjek. Dalam eksperimen ilmiah, tujuan adalah untuk menghilangkan sebanyak mungkin varians yang tidak terukur ini. Praktik ini penting untuk membuat kesimpulan berbasis bukti tentang sebab ketika suatu efek diamati.

Cara Menghapus Sumber Kesalahan dalam Penelitian Ilmu Saraf

Pencarian untuk menghapus sumber kesalahan saat mengukur fisiologi dan perilaku manusia sedang berlangsung. Pada dasarnya, ini biasanya melibatkan perbaikan perangkat keras yang mengumpulkan data dari sensor, yang kemudian diproses menggunakan perangkat lunak analog atau digital untuk mengidentifikasi item yang menarik, tren, atau perbedaan antar atau di dalam subjek. Pengumpulan Data Jarak Jauh lebih kuat dari yang awalnya diasumsikan dan dapat memberikan kumpulan data yang beragam tetapi relevan yang menambah kekuatan prediktif ke eksperimen.

7. Pembelajaran Mesin Menawarkan Data yang Lebih Baik

Data + Metadata + Pembelajaran Mesin (ML) = model aktivitas perilaku yang paling komprehensif.

Model kecerdasan buatan tentang siapa Anda, di mana Anda berada, apa yang Anda cintai dan benci, semuanya sedang digunakan pada skala yang banyak orang tidak sadari. Untungnya, ada peralatan pengumpulan data ilmu saraf komersial yang tersedia di pasar modern kita. Penggunaan data dan metadata iklan mereka kemungkinan akan menghasilkan pemahaman yang lebih komprehensif tentang perilaku dibandingkan apa yang bisa dikumpulkan di pengaturan laboratorium yang lebih steril dan terisolasi.

Intinya, data yang disediakan (nama, lokasi, tanggal lahir) digabungkan dengan metadata di bawah permukaan (waktu di situs, situs sebelumnya, situs keluar) dan telah membuka teknik analisis baru yang sangat berguna untuk mengukur dan memprediksi perilaku manusia.

Apakah Anda Ingin Belajar Lebih Banyak? Temui EMOTIV

Dalam menyoroti teknik-teknik di atas, kami telah menunjukkan bahwa pengumpulan data jarak jauh bukanlah hal baru dan terus meningkatkan penelitian ilmu saraf saat perbaikan teknologi memasuki pasar. Mengingat laju di mana “jarak jauh” berkembang dari di seberang koridor, ke blok yang jauh, ke seluruh negara dan sekarang, di seluruh dunia, sangat mudah untuk memahami perasaan cemas yang dirasakan oleh peneliti tradisional. Namun, mengingat besarnya perbaikan teknis pada perangkat keras konsumen dan pencapaian monumental dalam analisis dan pemrosesan data berbasis cloud, istilah “jarak jauh” dengan cepat menjadi tidak relevan dengan cara data dikumpulkan.

Singkatnya, subjek dapat melakukan pengumpulan data di rumah tanpa pengawasan langsung dari staf penelitian. Mereka dapat mengumpulkan informasi ini tentang otak mereka untuk digunakan pribadi tetapi juga memiliki opsi untuk mengunggah EEG mereka atau mengumpulkan EEG khusus untuk proyek penelitian yang lebih luas dan berkelanjutan.

Didirikan pada tahun 2011, EMOTIV adalah perusahaan bioinformatika yang berbasis di San Francisco dengan misi untuk memajukan pemahaman kita tentang otak manusia menggunakan perangkat keras elektroensefalografi (EEG) kustom, analisis, dan visualisasi. Pendekatan EMOTIV terhadap penelitian EEG lebih mencerminkan kondisi “dunia nyata”, karena individu yang diuji berada di lokasi dan lingkungan yang lebih mencerminkan bagaimana mereka sebenarnya menjalani hidup mereka.

Headset EMOTIV

EMOTIV INSIGHT

EMOTIV melayani komunitas pengguna yang luas, dari profesional hingga individu yang ingin, hanya, belajar tentang otak mereka. Headset EEG 5-saluran EMOTIV INSIGHT dirancang untuk antarmuka otak-komputer (BCI). Insight menggabungkan desain ramping yang mudah dipasang dengan teknologi sensor revolusioner.

EMOTIV EPOC X dan EPOC Flex

EMOTIV EPOC X dan EPOC Flex menawarkan sistem EEG 14-saluran & 32-saluran. Dirancang untuk penelitian ilmu saraf di semua pengaturan, headset EPOC tanpa kabel dengan teknologi sensor yang ditingkatkan. Kedua headset telah divalidasi oleh kelompok penelitian independen dan terbukti memberikan data berkualitas tinggi yang siap untuk penelitian.

Perbandingan lengkap tentang kemampuan teknis sistem EEG EMOTIV tersedia untuk ditinjau.

Teknologi EMOTIV

Kami memiliki rangkaian alat untuk mendukung setiap langkah penelitian ilmu saraf sepanjang jalan.

Perangkat lunak EmotivPRO memungkinkan pengguna untuk memproses, menganalisis dan memvisualisasikan hasil uji coba. Peneliti juga dapat merancang eksperimen tingkat profesional di mana setiap peserta dengan headset EMOTIV dapat berpartisipasi jika mematuhi rancangan eksperimen.

Kit Pengembangan Perangkat Lunak (SDK) untuk EMOTIV juga tersedia sehingga aplikasi, interaksi, atau desain eksperimen kustom dapat dilakukan saat bepergian menggunakan headset dan smartphone saja.

Seiring meningkatnya jumlah disiplin dan pasar komersial yang mengadopsi alat dan metodologi ilmu saraf, sistem EEG EMOTIV yang berbiaya rendah dan mudah digunakan digunakan dalam:

• Penelitian ilmu saraf

• Inisiatif pemasaran kesehatan dan kesejahteraan

• Industri otomotif

• Pemasaran Neurologis

• Penelitian konsumen

• Pendidikan

• Pengaturan hiburan

Selain itu, dengan kualitas, biaya, dan kemampuan untuk mengirim headset EMOTIV di seluruh dunia, peneliti dapat merekrut dan mendaftar berbagai peserta yang memenuhi syarat. Karena metrik kontrol kualitas yang dievaluasi oleh perangkat lunak pemrosesan, peneliti juga dapat mempercayai proses pengumpulan data.