リモートデータ収集が神経科学研究を改善する7つの方法

2025年までに、インターネット上で毎日約463エクサバイトの新しいデータが生成されることになります - 驚くべき数字です。このデータは、約3000億通のメールや約9500万の共有写真のような一般的なアイテムから来ています。これらのアイテムは公開されていて、見ることを意図しています。しかし、ほとんどのこの毎日のデータの洪水は、メタデータ、位置データ、インタラクションログ、アーカイブされた閲覧履歴などのあまり知られていない、より平凡なサブサーフェスアイテムから来ています。一見面白くないように思えるかもしれませんが、集めて分析することで、時間が経つにつれて、人間の状態を予測することが非常に正確になることが分かっています。つまり：

• 健康 vs. 病気。

• 一般的な活動。

• 睡眠 vs. 運動。

• 将来の行動、例えばポテンシャルな購入や選挙の投票。

神経科学者として、このデータを活用して人間の心についてもっと学ぶことができます。結局のところ、人間の活動や行動の基礎にある要素を明らかにすることが神経科学研究の中心です。この記事では、リモートデータ収集が神経科学研究をどのように改善しているかを示す7つの方法を提供します。

神経科学者は数十年にわたり、リモートデータ収集技術を使用しています。最近数年の変化は次のとおりです：

• 本当に“遠い”とはどういう意味か。

• 参加できる被験者の数。

• 単一の実験で測定および処理できるエンドポイントの種類。

研究だけがリモートデータ収集とその応用の目的ではありません。最近の仮想現実（VR）システムの進展は、実験室を仮想空間に持ち込みました。たとえば、医学的には、神経科学研究のためのVRシステムの進展により、世界中でリモート手術を行うアクセスが容易になりました。このシナリオでは、VRヘッドセットは手術チームと共に維持されるため、外科医が到着したときに何百マイルも離れた患者からのほぼリアルタイムのビデオフィードの質を見ることができます。

軽微な状況では、ビデオだけで十分ですが、この拡張現実では、ライブ手術と教育/訓練の手術課題の両方でビデオとハプティックフィードバックが組み合わされています。これは、ゲームコントロールのラumbleストリップに似ていると言うこともできますが、より高度です。

以下に強調されているように、医療プロセス、研究者、または神経マーケティング担当者が、現代技術を使用してグローバルでリモートで収集されたデータを収集、処理、および分析する理由がいくつか（少なくとも7つ）はあります。

1. 家の快適さと便利さ

ストレスの多い被験者は、ストレスの多いデータを作ります。

行動テストを実施する前にストレス要因にさらされることは、収集されたその後のデータを修正する可能性があることはよく知られています。さらに、急性の影響に加えて、環境ストレッサーが長期的な影響をもたらすことは繰り返し示されています。科学者たちの最良の希望は、そのような外部変数を軽減することであり、完全に排除することは決してできないことを受け入れることです。そのため、もしすべての被験者が同じように扱われるなら、彼らはすべての要素に平等にさらされています。

自宅でテストされる人間

医者のオフィスに運転して行き、費用、診断、適切なオフィスを見つける心配、または法的に駐車されているかどうかを気にするのは非常にリアルなストレッサーです。しかし、もし研究データの収集が、ストレスの多い旅行の影響を回避するために、自宅の快適さで行われることができれば、その場合、旅行のストレスの影響が研究の焦点を覆い隠すことはないでしょう。

とはいえ、研究被験者に対する外部要因の影響を完全に隔離または排除することは不可能です。ストレッサーを最小限に抑える最良のアプローチは、革新的であっても検証済みの機器を使用して、すべての被験者を同じ状況にさらすことです。

2. フォース・マジュール

予期しない災害が発生したときは、行動を適応させなければなりません。コロナウイルスの登場。

過去3年間は、世界的なCOVID-19パンデミックの影響で全体的に目を見張るものがありました。研究者の制御を超えた驚くべきイベントや状況が時折あります。これらの予期しない状況は、新しい制約への適応を強制します。

利用可能な最高の技術を使って最も効果的な広告キャンペーンを決定することは、資本家にとっては明白です。しかし、実際のところ、被験者のデータの質は、研究者に対する近接性に依存しません。したがって、被験者からデータを収集するという研究者の核心的な仕事は、現在利用可能なツールに適応すべきです。

3. エバリーウェル、Apple Watch & テレサージェリー

エバリーウェルは、30を超える診断テストに対する対象を定量化するための簡単に理解できる指示がついたプレパッケージされたキットを発送する郵送医療検査サービスです。Apple Watchも、心拍の異常通知や転倒検出で話題になっています。エバリーウェルとAppleのどちらでも、製品が消費者市場の移動とコストを減らす価値を追加する能力にはほとんど疑いがありません。

これらや他の製品を通じて、私たち社会はすでに地元で収集され、リモートで処理され、適切に提示された生物医学データを受け入れ、信頼しているようです。病気予防、メンタルウェルネス、病気への対抗、またはバランスの取れた体の維持のためにフィードバックを得て、健康目標が達成されたときに報われたいと思います。インターネットが普及する前の暗い時代、コンピュータが部屋全体を占有していたとき、自分のフィットネス重要業績指標（KPI）を測定し追跡するのは完全にアナログの取り組みでした。もはやそうではありません。その結果、「定量化された自己」運動が急速に成熟しています。

最も一般的に監視されるKPIには次のものが含まれます：

• 心拍数

• 血圧

• 体重

• 身長

• 睡眠時間

• 移動パターン

すべては適切なセンサーと基本的なハードウェアで容易に定量化できます。神経科学や多くの生物医学分野にはサンプルサイズの問題があることは一般的な知識です。この問題を解決するには、近接にいる被験者を小規模なグループから選択するのではなく、追加の被験者を追加するのが最良のアプローチでしょう。リモートで測定できるKPIの完全な範囲が利用可能で、これは神経科学研究が繁栄し、存続するための実行可能な方法です。

4. 参加者の包括性と多様性の向上

WEIRDグループとは誰で、なぜ私たちは特に彼らについて多くのことを知っているのですか？

「行動科学者は、 西洋、教育を受けた、工業化された、裕福で民主的（WEIRD）社会から完全に抽出されたサンプルに基づいて、人間の心理学や行動に関する広範な主張を発表しています。」

心理学が富裕な大学生の白人個人について多くのことを知っているが、一般的な人間については非常に少ないというのは一般的なトロープです。

なぜ？

心理学実験は大学キャンパスで行われ、被験者の参加基準は、主に彼らの近接性と日中の利用可能性に限られています。より広範な人口について結論を出すためには、心理学実験のサンプルグループは多様な背景を持つより多くの個人を含む必要があります。この問題の鍵は、リモートデータ収集機器、特に、消費者が自ら使用できるように設計された機器にあります。

5. 短期的および長期的なコスト削減

現代のクラウドプラットフォームは物理的な距離を無関係にしました。

リモートデータ収集ツールの使用は広告にかかるコストを削減します。

無作為サンプルは、地元のコミュニティ内で研究対象の広告が必要であるため、便利なサンプル（例：大学生）よりも高価です。簡単に言えば、広告にはお金がかかります。

リモートデータ収集ツールの使用は独自のITおよび神経分析機器にかかるコストを削減します。

多くの場合、個々の研究所はデータ収集用の専門的なハードウェアを含む独自のIT機器を購入し、維持する必要があります。もちろん、時間が経つにつれて技術は向上します。その間、インフラの更新は高コストです。このため、現代のクラウドプラットフォームへのアクセスや、コスト削減されたデータ収集ハードウェアは、神経科学研究におけるリソース利用を軽減することができます。

6. 生理学と行動の定量化は常に“リモート”です

センサーのハードウェアとデータ処理ソフトウェアの間の距離は無関係です。

人間の行動を理解し、予測し、癒すことは、ほとんどの学術研究、特に神経科学の中心です。一般的に、「行動データ収集」という概念は、被験者を遠くからクリップボードやストップウォッチで観察し、その傍らにいる科学者の姿を思い起こさせます。

これはシンプルな考えですが、被験者の活動や行動に影響を与える潜在的な未知の分散源が多く含まれています。科学実験では、効果が観察されたときに原因についての証拠に基づいた結論を下すために、この説明されていない分散をできるだけ排除することが目的です。

神経科学研究におけるエラーの原因を排除する方法

人間の生理学と行動を定量化する際のエラー源を排除するための探求は続いています。基本的には、これはセンサーからデータを収集し、それをアナログまたはデジタルソフトウェアを使用して処理して、興味のある項目、傾向、または被験者間または被験者内の違いを特定するためのハードウェアの改善が含まれます。リモートデータ収集は、最初に想定されたよりも強力であり、実験に予測力を加える多様ではあるが関連性のあるデータセットを提供できます。

7. 機械学習がより良いデータを提供します

データ + メタデータ + 機械学習（ML） = 行動活動の最も包括的なモデル。

あなたが誰で、どこにいるか、あなたが愛するものや嫌うものに関する人工知能モデルは、知らない規模で使用されています。幸いなことに、私たちの現代市場には商業用の神経科学データ収集機器があります。データと広告メタデータの使用は、より無菌で孤立した実験室設定で収集できるよりも、行動の理解をより包括的にする結果となるでしょう。

基本的には、提供されたデータ（名前、場所、生年月日）がサブサーフェスメタデータ（サイト上の滞在時間、前のサイト、退出サイト）と統合され、完全に新しい分析手法が生まれ、人間の行動を測定し予測するのに非常に役立つものとなります。

もっと学びたいですか？ EMOTIVに会いましょう

上記の技術を強調することで、リモートデータ収集は新しいものではなく、技術の進歩が市場で現れるにつれて神経科学研究を改善し続けていることを示しました。「リモート」の概念が、廊下の向こう側から、通りの向こう側、国全体、そして現在は世界中に拡大した速度を考えると、伝統的な研究者が感じる不安を理解するのは簡単です。しかし、消費者ハードウェアの技術的な改善の規模や、クラウドベースのデータ分析と処理の大きな成果を考慮すると、「リモート」という用語はデータが収集される方法において急速に無関係になります。

要約すると、被験者は、研究スタッフの直接的な監視なしに自宅でデータ収集を行うことができます。彼らは自分の脳に関する情報を個人用に収集することができますが、同時により広範な継続的な研究プロジェクトのためにEEGをアップロードしたり、EEGを収集したりするオプションもあります。

2011年に設立されたEMOTIVは、サンフランシスコに拠点を置くバイオインフォマティクス企業で、カスタムの脳波計（EEG）ハードウェア、分析、および可視化を使用して人間の脳の理解を進めることを使命としています。EMOTIVのEEG研究へのアプローチは、テスト対象者が実際の生活の中で存在する場所や環境にいるという「現実の」条件により近いです。

EMOTIVヘッドセット

EMOTIV INSIGHT

EMOTIVは、専門家から単に自分の脳について学ぶことを求める個人まで、幅広いユーザーコミュニティにサービスを提供しています。EMOTIV INSIGHT 5チャンネルEEGヘッドセットは、脳コンピュータインターフェース（BCI）用に設計されています。Insightは、革新的なセンサーテクノロジーと、スリムで簡単に設定できるデザインを組み合わせています。

EMOTIV EPOC XとEPOC Flex

EMOTIV EPOC XおよびEPOC Flexは、14チャンネルおよび32チャンネルのEEGシステムを提供します。あらゆる環境での神経科学研究のために設計されたEPOCヘッドセットは、ワイヤレスで改善されたセンサーテクノロジーを備えています。両方のヘッドセットは独立した研究グループによって検証され、高品質の研究グレードデータを提供することが証明されています。

EMOTIVのEEGシステムの技術能力の完全な比較は確認可能です。

EMOTIVテクノロジー

神経科学研究の各ステップをサポートするツールのスイートがあります。

EmotivPROソフトウェアを使用すると、ユーザーは試験結果を処理、分析、可視化できます。研究者は、EMOTIVヘッドセットを持つ参加者が実験設計に準拠して参加できる専門的なレベルの実験を設計することも可能です。

EMOTIVのソフトウェア開発キット（SDK）も利用可能で、ヘッドセットとスマートフォンのみを使用して、カスタムアプリ、インタラクション、または実験設計を、いつでもどこでも実行できます。

神経科学ツールや方法論を使用する分野や商業市場の数が増加するにつれて、EMOTIVの低コストで使いやすいEEGシステムは以下の用途に使用されています：

• 神経科学研究

• 健康とウェルネスのマーケティング施策

• 自動車業界

• 神経マーケティング

• 消費者研究

• 教育

• エンターテインメントの設定

さらに、EMOTIVヘッドセットの品質、コスト、世界中への配送能力により、研究者は多様な資格を持つ参加者を募集し、登録できるようになります。処理ソフトウェアが評価する品質管理指標のおかげで、研究者はデータ収集プロセスを信頼することができます。