Krisis Replikasi dalam Neurosains Kognitif

Menargetkan krisis replikasi dalam ilmu saraf kognitif untuk meningkatkan signifikansi statistik.

Dalam penelitian ilmu saraf kognitif dan perilaku sosial, metodologi penelitian EEG bertujuan untuk memahami pikiran manusia dengan mempelajari sifat aktivitas otak yang terkait dengan berbagai aktivitas atau lingkungan eksternal. Pembeda penting dari penelitian EEG, sekarang bahwa headset EEG nirkabel dan portabel tersedia, adalah kemampuan untuk memeriksa aktivitas otak longitudinal dan perilaku sosial di lokasi dunia nyata, alih-alih terkurung di laboratorium.

Apa itu Krisis Replikasi?

Krisis replikasi mengacu pada ketika peneliti tidak dapat mereplikasi atau menghasilkan kembali hasil eksperimen peneliti lain. Akibatnya, temuan mereka tidak dapat diperluas dari kelompok sampel ke populasi umum.

Sayangnya, ukuran sampel yang kecil adalah inti dari tantangan saat ini dalam upaya ilmiah. Ukuran sampel yang kecil mempengaruhi signifikansi statistik, meningkatkan kesulitan dalam menarik kesimpulan yang bermakna, dan memperburuk krisis replikasi yang berkembang.

Karena replikasi adalah langkah yang sangat penting dalam proses ilmiah, menyelesaikan krisis replikasi ini sangat penting. Jika tidak, hasil empiris yang tidak dapat direproduksi merusak kredibilitas teori-teori yang dipertanyakan dan oleh karena itu, semua terapi, perawatan, atau hukum yang muncul sebagai hasil dari proses tersebut.

Artikel ini memberikan gambaran umum tentang krisis replikasi dan bagaimana hal itu mempengaruhi kemampuan ilmuwan saraf untuk membuka potensi penuh data yang dikumpulkan untuk memahami dunia nyata. Kami kemudian akan memperkenalkan bagaimana teknologi abad ke-21, seperti penelitian berbasis crowd yang dimediasi AI, memberikan bantuan dari krisis replikasi.

Pentingnya reproduktibilitas dalam penelitian ilmu saraf

Penelitian empiris modern melibatkan kedua faktor yakni mendapatkan dan menganalisis data. Dengan demikian, pertimbangan tentang reproduktibilitasnya jatuh ke dalam dua pertanyaan:

1. Reproduktibilitas: Apakah eksperimen Anda memiliki validasi analisis dan sertifikasi yang diperlukan untuk interpretasi data?

2. Replikasi: Apakah eksperimen Anda memiliki kemampuan untuk diulang untuk mendapatkan data baru yang independen?

Sayangnya, jawaban untuk salah satu pertanyaan dalam penelitian ilmu saraf adalah 'tidak'.

Pada tahun 2016, Nature mensurvei 1.576 peneliti dan menemukan bahwa lebih dari 70% peneliti mencoba dan gagal mereproduksi eksperimen ilmuwan lain. Dan, lebih dari setengah gagal untuk mereproduksi eksperimen mereka sendiri. Meskipun kegagalan mereka, hanya 52% peneliti yang setuju ada krisis, sementara 31% berpikir hasilnya mungkin salah.

Ketidakmampuan untuk mereproduksi hasil penelitian biasanya disebabkan oleh sifat unik dari kondisi eksperimen yang tidak dapat dikompensasi atau dideteksi secara statistik. Segala sesuatu mulai dari cuaca hari itu, teknisi laboratorium individu yang melakukan eksperimen, dan analisis atau alat statistik yang dikembangkan untuk mengevaluasi hasil eksperimen dapat memiliki elemen unik yang memperumit replikasi.

Selanjutnya, karena sumber daya dan keahlian yang terbatas diperlukan untuk penelitian ilmu saraf, eksperimennya cenderung kurang sample dan sudah memiliki sampel populasi terbatas yang WEIRD (barat, terdidik, terindustrialisasi, kaya, dan demokratis).

Kenapa Replikasi dalam Penelitian Penting?

Hambatan logistik, seperti masalah rekrutmen, dibatasi di laboratorium, dan ukuran sampel yang kecil, telah membuat peneliti bergantung pada praktik dan pola penelitian warisan. Akibatnya, peneliti yang mempelajari perilaku sosial dunia nyata dan informasi pribadi tidak dapat menjalankan eksperimen secara beragam atau kreatif. Hambatan ini telah mempengaruhi kapasitas peneliti ilmu saraf untuk mengubah temuan mereka untuk aplikasi dunia nyata, seperti terapi, perawatan, dan bahkan hukum. Masalah-masalah ini, batasan kelompok sampel, dan kemampuan terbatas untuk menguji dalam situasi dunia nyata ada di inti dari krisis replikasi.

Ketidakmampuan untuk mereplikasi hasil eksperimen di laboratorium membuat sulit untuk menarik kesimpulan dengan kekuatan statistik yang tinggi. Ketika ada keraguan dalam inferensi yang ditarik dari hasil eksperimen, hal itu merusak kepercayaan seluruh sistem. Keraguan ini juga dapat mencerminkan negatif pada badan pendanaan hibah yang ditugaskan untuk mendukung penelitian yang akan memiliki dampak luas di dunia nyata.

Peningkatan reproduktibilitas sering datang dari menyempitkan metode penelitian. Mereplikasi hasil lebih baik ketika peneliti mencapai standar ketat dalam pengumpulan data, kontrol kualitas, dan prosedur analisis dalam eksperimen dengan kelompok sampel yang lebih besar.

Dalam dekade terakhir, inovasi teknologi dalam perangkat lunak dan perangkat keras crowd-sourcing telah memberdayakan peneliti untuk menyediakan elemen standar inti ini yang menangani krisis replikasi, masalah kekuatan statistik, dan krisis reproduktibilitas.

Praktik Penelitian Crowd-sourcing

Menjadi global untuk lebih banyak subjek dengan penelitian crowdsourced

Teknologi crowd-sourcing telah berkembang pesat dalam dua dekade terakhir. Ini adalah pendekatan yang memungkinkan peneliti untuk mengumpulkan lebih banyak data dari individu melalui jaringan terhubung secara global. Misalnya, pertimbangkan kemajuan yang dibuat dalam pengenalan kecepatan komputer. Selama bertahun-tahun, penelitian ini pada dasarnya terhenti sampai perusahaan-perusahaan seperti Google, Amazon, dan Apple mengumpulkan input kumulatif dari ratusan ribu pengguna internet. Dengan set data yang sangat besar, mereka dapat memperbaiki perangkat lunak pengenalan suara menjadi apa yang umum digunakan dalam layanan Google, Alexa, dan Siri hari ini.

Namun, seperti halnya inovasi teknologi lainnya, crowd-sourcing telah diadaptasi menjadi beberapa praktik penelitian komersial dan ilmiah. Zooniverse, Folding@Home, dan Seek oleh iNaturalists adalah tiga platform crowd-sourcing yang paling dikenal.

Zooniverse adalah platform penelitian yang diberdayakan oleh manusia terbesar, dengan dua juta akun terdaftar. Manusia secara unik mampu mengidentifikasi pola, sementara komputer mengalami kesulitan. Masyarakat umum dapat membantu peneliti mengidentifikasi dan mengklasifikasikan segala sesuatu mulai dari bentuk galaksi hingga jenis hewan. Komunitas Zooniverse telah berkontribusi pada banyak penemuan dan siapa pun dapat mengunggah data mereka ke dalam proyek yang terbuka untuk komunitas.

Platform crowd-sourcing populer lainnya termasuk Folding@Home dan Seek oleh iNaturalist. Folding@Home meminjam daya komputasi saat screensaver aktif, menghitung bentuk dan kemungkinan interaksi protein yang diterjemahkan dari kode DNA. Seek dari iNaturalists adalah aplikasi ponsel yang mengidentifikasi genus dan spesies tanaman atau hewan melalui kamera.

Dari segi pengumpulan data, Seek rata-rata hampir 200.000 gambar diunggah setiap hari. Setelah diunggah, komunitas yang terdiri dari lebih dari dua juta ilmuwan dan ilmuwan warganegara berinteraksi dengan data yang berfungsi sebagai analis kualitas data, menyarankan dan mengonfirmasi akurasi identifikasi.

Crowdsourcing dan Ilmu Saraf Selalu Dimaksudkan untuk Menjadi Mitra

Penelitian crowd-sourcing adalah cara untuk meningkatkan signifikansi praktis eksperimen. Ini menyatukan individu yang memiliki minat untuk berkontribusi pada penelitian dan membantu peneliti membuat dampak. Dengan crowd-sourcing, kekuatan statistik dari praktik penelitian ini meningkat. Peneliti lebih mungkin mendeteksi perbedaan signifikan secara statistik ketika satu ada karena ada ukuran sampel yang besar untuk menjamin cukupnya kekuatan statistik.

Perkembangan terbaru dalam teknologi crowd-sourcing serta headset dan peralatan EEG berkualitas penelitian yang portabelmenawarkan harapan untuk menyelesaikan krisis replikasi. Pengumpulan data berkualitas penelitian dari ribuan individu yang beragam dan terdistribusi memang tampaknya memberikan kekuatan statistik yang lebih substansial pada praktik penelitian. Untuk menjawab pertanyaan inovasi dan penelitian yang paling rumit, kerumunan menjadi mitra pilihan.

Sementara beberapa diskusi terus berlangsung tentang krisis replikasi, EMOTIV telah merumuskan kembali masalah ini lebih sebagai suatu kesempatan—sebuah tantangan yang layak untuk dicoba untuk diselesaikan—dan mereka telah membuat kemajuan signifikan dalam melakukan hal itu. Untuk menangani krisis replikasi dalam ilmu saraf kognitif, EMOTIV telah mengembangkan platform penelitian saraf yang terdistribusi yang dapat diskalakan bernama EmotivLABS.

Menjadi Terdepan dalam Krisis Replikasi dengan EmotivLABS

Kami dapat mempercepat penelitian kami dengan bekerja bersama.

EmotivLABS adalah platform penelitian terdistribusi yang dapat diskalakan dari EMOTIV. Peserta dari seluruh dunia dapat berpartisipasi dalam penelitian ilmu saraf dengan headset EEG EMOTIV mereka sendiri dan dibayar untuk kontribusi mereka.

Fitur integral dari platform ini adalah proses jaminan kualitas yang canggih yang memastikan peneliti memperoleh data berkualitas tinggi dari peserta. Pengguna harus menyelesaikan proses sertifikasi: menunjukkan bahwa mereka tahu cara kerja headset mereka dan dapat memperoleh data EEG berkualitas tinggi. Setelah disertifikasi, pengguna dapat berpartisipasi dalam eksperimen penelitian ilmu saraf di platform dan, dalam beberapa kasus, bahkan menerima kompensasi.

Selain EEG mentah, para peneliti juga memiliki akses ke data kekuatan pita dan rangkaian algoritma deteksi afektif dan kognitif yang mencakup perhatian, frustrasi, minat, relaksasi, keterlibatan, kegembiraan, dan stres kognitif.

Eksperimen penelitian dapat dibangun menggunakan Pembuat Eksperimen EMOTIV, lalu diterapkan ke EmotivLABS. Menghubungkan dan merekrut dari panel global peserta bersertifikat, dan mengumpulkan data EEG berkualitas tinggi semua dalam satu platform.

Headset EEG EMOTIV, yang dipasangkan dengan EmotivLABS, menangani tiga masalah utama dari krisis replikasi: logistik rekrutmen, signifikansi statistik, dan akses ke demografi yang lebih beragam dan inklusif.

Pada akhirnya, seiring bertambahnya jumlah disiplin dan pasar komersial yang mengadopsi alat dan metodologi ilmu saraf, headset berkualitas penelitian dengan biaya rendah dari EMOTIV digunakan dalam penelitian ilmu saraf, kesehatan dan kesejahteraan, otomotif, neuromarketing, riset konsumen, pendidikan, dan pengaturan hiburan.

Pada akhirnya, inovasi dalam neuroteknologi sebesar ini memungkinkan kita untuk memperoleh wawasan lebih besar tentang kehidupan emosional dan intelektual kita. Pengetahuan yang dulunya tidak terjangkau karena desain eksperimental dan praktik penelitian warisan. Menerapkan wawasan tersebut akan memberi kita kontrol lebih besar dalam secara sadar menyesuaikan kehidupan pribadi dan profesional kita untuk memaksimalkan kinerja dan memperkaya kemampuan bawaan kita secara pribadi dan dalam hubungan kita dengan orang lain.

Pelajari lebih lanjut tentang cara meningkatkan penelitian Anda di sini.

Pelajari Lebih Lanjut Tentang EMOTIV

Didirikan pada tahun 2011, EMOTIV adalah perusahaan bioinformatika berbasis di San Francisco dengan misi untuk meningkatkan pemahaman kita tentang otak manusia menggunakan perangkat keras elektroensefalografi (EEG) khusus, analisis, dan visualisasi.

Di pusat ilmu pengetahuan terbuka adalah kolaborasi. Platform penelitian dan staf EMOTIV bertujuan untuk mempromosikan integritas ilmiah dan ketelitian eksperimental. Platform penelitian EMOTIV yang dapat diskalakan, EmotivLABs, menghubungkan ilmuwan saraf kognitif di seluruh dunia dengan populasi global peserta dan penyelidik penelitian. Mengakui linearitas aditif penelitian ilmu saraf, kami membantu peneliti dengan menyediakan set data yang kaya, multi-dimensi, dan ekstensif, memungkinkan Anda untuk menarik kesimpulan yang bermakna dari sampel yang luas.

Headset EMOTIV

EMOTIV Insight

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

EMOTIV EPOC X dan EPOC Flex

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

Perbandingan lengkap tentang kemampuan teknis headset EEG EMOTIV tersedia di situs web EMOTIV.

Teknologi EMOTIV

EMOTIV telah merancang sekumpulan alat untuk mendukung setiap langkah penelitian ilmu saraf sepanjang perjalanan.
Perangkat lunak EmotivPRO memungkinkan pengguna untuk memproses, menganalisis dan memvisualisasikan hasil percobaan. Peneliti juga dapat merancang eksperimen pada tingkat profesional di mana peserta mana pun dengan headset EMOTIV dapat berpartisipasi jika mematuhi desain eksperimen.

SDK (Software Development Kit) untuk EMOTIV juga tersedia sehingga aplikasi khusus, interaksi, atau desain eksperimen dapat dilakukan secara langsung menggunakan headset dan smartphone saja.

Seiring bertambahnya jumlah disiplin dan pasar komersial yang mengadopsi alat dan metodologi ilmu saraf, headset EEG EMOTIV yang mudah digunakan dan berbiaya rendah sedang digunakan di:

• Penelitian ilmu saraf

• Kesehatan dan kesejahteraan

• Industri otomotif

• Neuromarketing

• Riset konsumen

• Pendidikan

• Pengaturan hiburan