Hoe u schaalbaar neurowetenschappelijk onderzoek in de echte wereld uitvoert: Een praktijkvoorbeeld met EmotivLABS. - Emotiv

Hoe u op grote schaal neurowetenschappelijk onderzoek in de praktijk kunt uitvoeren: een casestudy met EmotivLABS.

Dr. Nikolas Williams

Bijgewerkt op

8 dec 2021

Hoe u schaalbaar neurowetenschappelijk onderzoek in de echte wereld uitvoert: Een praktijkvoorbeeld met EmotivLABS. - Emotiv

Hoe u op grote schaal neurowetenschappelijk onderzoek in de praktijk kunt uitvoeren: een casestudy met EmotivLABS.

Dr. Nikolas Williams

Bijgewerkt op

8 dec 2021

Hoe u schaalbaar neurowetenschappelijk onderzoek in de echte wereld uitvoert: Een praktijkvoorbeeld met EmotivLABS. - Emotiv

Hoe u op grote schaal neurowetenschappelijk onderzoek in de praktijk kunt uitvoeren: een casestudy met EmotivLABS.

Dr. Nikolas Williams

Bijgewerkt op

8 dec 2021

Wanneer u aan neurowetenschappelijk onderzoek denkt, stelt u zich waarschijnlijk wetenschappers in witte jassen voor die grote, dure medische machines bedienen in een universiteit of ziekenhuis. Zeker, sommige neurowetenschappelijke methoden, zoals positronemissietomografie (PET), functionele magnetische resonantiebeeldvorming (fMRI) en magneto-encefalografie (MEG), vereisen deze grote, complexe systemen die gepaard gaan met eveneens grote prijskaartjes. Elektro-encefalografie (EEG)-systemen zijn over het algemeen echter kleiner en minder duur. De technologie is geëvolueerd van papieren opnames en grote computers naar draadloze, mobiele, eenvoudig op te zetten en relatief goedkope systemen. Naast de kleinere voetafdruk en financiële uitgaven is EEG uitgegroeid tot een toonaangevend instrument voor het decoderen van hersenactiviteit vanwege de hoge temporele resolutie. Waar PET en fMRI veranderingen in hersenactiviteit over seconden meten, is EEG in staat om veranderingen in activiteit te detecteren die in milliseconden optreden, waardoor het in staat is om processen in kaart te brengen die anders onopgemerkt zouden blijven.

Wat meet een EEG?

Wanneer uw neuronen vuren, laten ze minuscule hoeveelheden elektriciteit vrij. Wanneer veel neuronen allemaal in hetzelfde gebied vuren, zoals wanneer u ergens aan denkt, is het resulterende elektrische veld buiten de schedel detecteerbaar. EEG-systemen maken gebruik van dit fenomeen door eenvoudig de spanningsveranderingen in de loop van de tijd te meten met behulp van sensoren die op de hoofdhuid zijn geplaatst. U kunt deze sensoren zien als kleine microfoons die het elektrische geluid uit uw hersenen meten. We kunnen deze signalen vervolgens converteren naar digitale vorm, ze verzamelen op een computer en ze verwerken en analyseren om betekenisvolle patronen af te leiden.

Waarom is EEG belangrijk?

Vaak kunnen we dingen niet meten door ze simpelweg aan mensen te vragen of door hun gedrag te observeren. Zelfs als we het wel kunnen vragen, rapporteren mensen niet nauwkeurig. EEG biedt ons een venster op de hersenen; een venster dat niet wordt beïnvloed door vooroordelen, attitudes of overtuigingen. Als u bijvoorbeeld aan iemand vraagt of hij zich ontspannen voelt, kan hij, zelfs als dat niet zo is, geneigd zijn om ja te zeggen, omdat mensen vaak niet graag toegeven dat ze angstig zijn.

Door hun EEG te observeren, kan een onderzoeker mogelijk vaststellen dat de persoon, in tegenstelling tot zijn bewering, in feite een hoge opwinding ervaart die wijst op een niet-ontspannen toestand. In het laboratorium wordt EEG vaak gebruikt om laagdrempelige cognitieve processen te meten, zoals auditieve of visuele perceptie, wat onderzoekers kan helpen deze processen beter te begrijpen of te begrijpen hoe aandoeningen de hersenen beïnvloeden. Dit type technologie is cruciaal voor het begrijpen van fenomenen die niet kunnen worden gerapporteerd of die waarschijnlijk verkeerd worden gerapporteerd.

Waarom zouden we EEG buiten het lab doen?

EEG-technologie is een uitstekende technologie voor het begrijpen van hersenprocessen. Veel van het op het lab gebaseerde EEG-onderzoek is gericht op het onderzoeken van laagdrempelige functies zoals perceptie en cognitie. Laboratoria zijn hier een ideale omgeving voor, omdat het zeer gecontroleerde plaatsen zijn waar onderzoekers rekening kunnen houden met externe variabelen en deze kunnen elimineren. We brengen ons leven echter niet door in een lab. We zijn lopende, pratende, op elkaar inwerkende wezens die een dynamisch leven leiden dat wordt gekenmerkt door rijke en gevarieerde ervaringen. Dit feit maakt het generaliseren van laboratoriumstudies naar ongecontroleerde omgevingen moeilijk. Door de technologie uit het lab te halen, kunnen we mensen en hun hersenactiviteit onderzoeken in real-world omgevingen die dichter liggen bij de manier waarop we ons leven daadwerkelijk leiden.

Nog niet zo lang geleden was het uitvoeren van EEG-experimenten buiten het lab ondenkbaar. De systemen waren groot en moesten worden gekoppeld aan versterkers, voedingen en datatransmissie-eenheden. Bovendien was het opzetten van deze systemen tijdrovend en vaak ongemakkelijk voor de deelnemers. Grote technologische vooruitgang heeft ertoe geleid dat systemen kleiner, goedkoper en draadloos konden worden gebouwd. Door deze toegenomen draagbaarheid en het lagere prijskaartje hebben kosteneffectieve en gebruiksvriendelijke EEG-systemen een duidelijke proliferatie doorgemaakt. Emotiv is al meer dan een decennium toonaangevend op dit gebied en heeft het eerste commercieel verkrijgbare EEG-systeem op de markt gebracht. Sinds die tijd heeft Emotiv zes verschillende systemen uitgebracht, variërend van oortelefoons met twee kanalen tot onderzoekscaps met 32 kanalen.

De ontwikkeling van deze commerciële systemen heeft nog een ander effect gehad: een drastisch toegenomen toegankelijkheid van neurowetenschappelijke methoden. Neurowetenschap is niet langer uitsluitend voor academici of clinici. Iedereen heeft nu de middelen om deze systemen aan te schaffen voor thuisgebruik. De motivaties hiervoor variëren per demografie en omvatten recreanten, hobbyisten en burgerwetenschappers. Bovendien merken commerciële ondernemingen snel de mogelijkheid op om deze systemen te gebruiken voor inzet in hun industrieën zonder dat er speciale, interne neurowetenschappelijke afdelingen nodig zijn.

Wat zijn de real-world toepassingen van EEG?

EEG-toepassingen buiten het lab zijn talrijk en divers. Als klinisch hulpmiddel kan EEG worden gebruikt om de cognitieve functie van mensen longitudinaal te monitoren zonder dat ze naar een instelling hoeven te komen. Onderzoek heeft EEG bijvoorbeeld ondersteund als een biomarker voor dementie (Chatzikonstantinou et al., 2021). Verder kan het zelfs worden gebruikt om de overgang van milde cognitieve stoornissen naar dementie te voorspellen (Engedal et al., 2020). Consistent thuis-EEG zou bijzonder nuttig zijn in deze populaties, die voornamelijk bestaan uit oudere volwassenen voor wie regelmatig reizen naar een onderzoeksinstelling mogelijk niet haalbaar is.

Een ander actueel voorbeeld van een EEG-toepassing in de praktijk is de recente aandacht voor traumatisch hersenletsel in de sport. In contactsporten, zoals professioneel American football, zijn hersenschuddingen een veelvoorkomende blessure. Hersenschuddingen zijn zorgwekkend omdat ze vaak aan klinische detectie ontsnappen en een schadelijke impact kunnen hebben op het cognitief functioneren van een individu. Bewijs ondersteunt het gebruik van EEG om de diagnose van hersenschudding te ondersteunen en om het klinisch beheer na letsel te ondersteunen (Corbin-Berrigan et al., 2020). Zeker, de aanwezigheid van draagbare EEG langs de zijlijn zou een krachtig hulpmiddel zijn om teams te helpen goede beslissingen te nemen met betrekking tot het welzijn van hun spelers.

Commerciële ondernemingen hebben ook veel te winnen bij real-world EEG. Neuromarketing is een brede term, maar wordt over het algemeen geassocieerd met het verkrijgen van inzicht in consumentenvoorkeuren en het voorspellen van gedrag door het meten van neurale of andere fysiologische signalen. De waarde van het gebruik van EEG om de wensen van de consument te onderzoeken, ligt in het vermogen van de methode om objectieve reacties in kaart te brengen. Soms is wat mensen rapporteren niet hoe ze zich daadwerkelijk voelen, omdat mensen onderhevig zijn aan een grote verscheidenheid aan vooroordelen. Ze kunnen ook een sterk verlangen hebben om anderen te plezieren of om schaamte te voorkomen. Zelfs de manier waarop een vraag is geformuleerd, kan invloed hebben op hoe een persoon een product ervaart. EEG stelt onderzoekers in staat om deze kenmerken te omzeilen en biedt een ongefilterde blik op de manier waarop een individu informatie verwerkt. Door gebruik te maken van deze datastromen kunnen bedrijven traditionele marketingtools aanvullen of vervangen.

Wat zijn enkele obstakels voor real-world EEG?

Kosten zijn misschien wel de grootste barrière voor het uitvoeren van real-world EEG-experimenten. Hoewel ze minder duur zijn dan andere beeldvormingstools voor de hersenen, kunnen EEG-systemen nog steeds groot en duur zijn. Om de grote hoeveelheid gegevens te begrijpen, zijn verwerkings- en analysepijplijnen nodig. De datasets moeten ook op een veilige manier worden opgeslagen. Dit maakt in-house neurowetenschappen onbereikbaar voor veel kleinere bedrijven.

De kosten van het uitvoeren van real-world EEG worden verder verhoogd wanneer men kijkt naar een van de kritieke tekortkomingen van menselijk onderzoek: de kwestie van representatieve steekproeven. Veel onderzoeken worden beperkt door de realiteit van de werving van deelnemers, die vaak standaard vervalt in een van gemak (bijv. universiteitsstudenten). Dit resulteert erin dat veel onderzoek wordt geplaagd door het "WEIRD"-probleem, waarbij de meeste deelnemers wit, opgeleid, uit geïndustrialiseerde regio's, rijk zijn en in democratieën wonen. Het simpelweg verplaatsen van EEG buiten het lab lost dit probleem niet op en de last van het werven van steekproeven bestaande uit mensen met verschillende culturen, opleidingsniveaus, interesses en ervaringen kan financieel en logistiek onbetaalbaar zijn.

Hoe kan ik real-world EEG op grote schaal uitvoeren?

Gezien de kosten van het uitvoeren van real-world EEG, zouden velen aannemen dat neurowetenschappelijke studies het domein zouden blijven van goed gefinancierde academische instellingen en bedrijven. Echter, naast het revolutioneren van de markt met draagbare, goedkope EEG-systemen, heeft Emotiv de platforms EmotivPRO Builder en EmotivLABS gelanceerd waarmee bedrijven grootschalige neurowetenschappelijke experimenten kunnen ontwerpen en uitvoeren. EmotivPRO Builder is een intuïtieve, grafische interface die gebruikers volledige controle geeft over een experiment en gebruikers van alle niveaus ondersteunt bij het ontwerpen van EEG-studies. De meer technisch onderlegde gebruiker kan ook PsychoPy-experimenten importeren die in de Python-taal zijn geschreven.

Na het bouwen van een experiment kunnen gebruikers ze implementeren op EmotivLABS. Dit is niet alleen een presentatieplatform, maar stroomlijnt ook de werving van deelnemers via de dashboards en geeft onderzoekers toegang tot de brede Emotiv-pool van medewerkers. Deelnemersbetalingen kunnen ook via het platform worden afgehandeld. De Emotiv-pool van medewerkers is momenteel afkomstig uit 84 landen. Bijna de helft is tweetalig en omvat mensen met een breed scala aan opleidingsachtergronden.

Voor die bedrijven die niet zeker weten hoe ze de kracht van neurowetenschappen het beste kunnen benutten, kan het Emotiv Research as a Service-team worden ingeschakeld voor advies. Het onderzoeksteam identificeert de belangrijkste vragen, ontwerpt een experiment, werft deelnemers, verzamelt, verwerkt en analyseert de gegevens en stelt gepersonaliseerde rapporten op over de bevindingen. Uw input is in elke stap van het proces welkom. Uw partnerschap met het Emotiv-onderzoeksteam vertegenwoordigt een echt end-to-end oplossing voor het aangaan van de neurowetenschappelijke revolutie.

Om een specifieke use-case te illustreren, presenteren we hieronder een casestudy van een recent partnerschap.

Het Mentimeter-effect: Een casestudy van real-world EEG met behulp van EmotivLABS

Mentimeter is een softwareplatform voor multimediapresentaties. De meeste mensen zijn bekend met Microsoft Powerpoint. Talloze uren zijn besteed aan het geven van Powerpoint-presentaties waarbij het publiek een passieve rol speelt. Mentimeter stelt gebruikers ook in staat om informatie over te brengen met behulp van tekst, afbeeldingen, audio en video, maar met een twist. Waar Mentimeter zich in onderscheidt, is door zijn functies die live, interactieve betrokkenheid van het publiek mogelijk maken. Naast de typische dia's kunnen presentatoren elementen opnemen waarmee het publiek kan communiceren met hun persoonlijke apparaten. Leden van het publiek kunnen bijvoorbeeld stemmen over op welke inhoud ze zich willen concentreren in de presentatie. Of ze kunnen hun mening geven over een bepaald onderwerp of quizvragen beantwoorden over wat ze zojuist hebben bekeken. Op deze manier maakt Mentimeter dynamischere, levendigere presentaties mogelijk dan Powerpoint.

Mentimeter wist dat ze een speciaal product hadden en dat mensen het waarschijnlijk boeiender zouden vinden. Ze wilden echter niet alleen vertrouwen op subjectieve rapporten van hun gebruikers. Ze wilden een aantal objectieve, gedetailleerde gegevens die precies zouden laten zien wat Mentimeter speciaal maakt. Ze benaderden Emotiv om een onderzoeksproject uit te voeren om de antwoorden hierop te vinden. In samenwerking met ons onderzoeksteam hebben we de belangrijkste vragen geïdentificeerd die de kern van het succes van Mentimeter zouden raken.

Belangrijkste vragen:

  • Hoeveel boeiender is een presentatie op Mentimeter in vergelijking met een meer traditionele Powerpoint-presentatie?

  • Welke van de speciale functies van Mentimeter trekken de meeste aandacht van het publiek?

  • Hoe wordt de aandacht beïnvloed in de loop van de presentatie? Neemt deze af zoals verwacht zou worden bij een lange Powerpoint-presentatie?

  • Wat is de relatie tussen betrokkenheid en aandacht? Besteden mensen meer aandacht als ze betrokken zijn?

  • Lezingen en presentaties gaan vaak over het leren van nieuwe informatie en het onthouden ervan. Helpt Mentimeter ons om beter te leren?

Om deze vragen te beantwoorden, heeft het onderzoeksteam van Emotiv een op maat gemaakt experiment bedacht. Normaal gesproken zou dit type onderzoek worden gedaan door individuen in een ruimte te verzamelen en EEG-gegevens op een lokale computer te verzamelen terwijl de deelnemers een traditionele presentatie versus een Mentimeter-presentatie bekeken. Het werven van deelnemers uit één gebied en het verzamelen van hen in een besloten ruimte had om verschillende redenen niet de voorkeur.

De eerste was eenvoudige logistiek. Om naar onze locatie te komen, moesten deelnemers reizen, wat het aantal vrijwilligers kon beperken. Evenzo zou het werven van deelnemers uit één enkele regio kunnen leiden tot een steekproef die niet representatief was. Het tweede probleem was dat van de volksgezondheid. Midden in een pandemie was EEG-onderzoek ernstig beperkt vanwege het nauwe interpersoonlijke contact dat nodig was om de systemen op te zetten. Door een extern onderzoek te organiseren dat gebruikmaakte van de Emotiv-gebruikersbasis en dit te implementeren op het EmotivLABS-platform, konden we deze problemen omzeilen. Dit stelde ons in staat om een veilig onderzoek uit te voeren dat gegevens van gebruikers over de hele wereld vastlegde en de geavanceerde machine learning-algoritmen van Emotiv gebruikte om de betrokkenheid, aandacht, interesse en cognitieve stress van het publiek in real-time te beoordelen.

De studie

Om het Mentimeter-effect te evalueren, hebben we een experiment ontworpen waarin mensen naar twee presentaties keken; de ene gemaakt met Mentimeter en de andere met Powerpoint. Terwijl ze de presentaties bekeken, verzamelden we op afstand EEG-gegevens en beoordeelden we hun hersenactiviteit op het gebied van betrokkenheid, aandacht, interesse en cognitieve stress. We hebben ook demografische gegevens en enquêtegegevens op basis van zelfrapportage verzameld.

Deelnemers

Achtentwintig deelnemers werden geworven voor de studie uit het Emotiv-klantenbestand, online via e-mailcommunicatie en online formulieren. Deze steekproefgrootte was lager dan we hadden gewild. We hadden echter te maken met een strak tijdschema voor het project en daarom is het opmerkelijk dat we dit aantal in een kort tijdsbestek hebben kunnen werven en weerspiegelt het de efficiëntie van de werving van deelnemers met behulp van EmotivLABS. Met toestemming werden demografische gegevens verzameld, zodat Mentimeter kon begrijpen hoe deze effecten een verscheidenheid aan mensen zouden beïnvloeden.

Deelnemers uit meer dan 15 verschillende landen werden geworven, met leeftijden variërend van 21 do 64 jaar. Online, wereldwijde werving stelde ons ook in staat om een divers scala aan opleidingsniveaus, beroepen, muzikale vaardigheden en expertise in de relevante onderwerpen vast te leggen. Zie Figuren 1 - 3 voor de kenmerken van de deelnemers.

Figuur 1. Demografische gegevens van de deelnemers.

Figuur 2. Opleidingsniveau en muzikale vaardigheid van de deelnemers.

Figuur 3. Zelfgerapporteerde beoordelingen van kennis over onderwerpen.

Methode

Er werd een wervingsenquête per e-mail gestuurd naar het Emotiv-klantenbestand naar iedereen die geïnteresseerd zou kunnen zijn in deelname aan een online onderzoek. Met behulp van software voor videoconferenties zijn we begonnen met een oriëntatiesessie waarin we de deelnemers de basis hebben uitgelegd van hoe het experiment zou worden uitgevoerd. Alle deelnemers hebben hun Emotiv EPOC, EPOC+ of EPOCX (https://www.emotiv.com/epoc-x/) voorafgaand aan het gesprek ingesteld en na een snelle controle van de gegevenskwaliteit door de Director of Research van Emotiv heeft de EmotivLABS-software automatisch hun signaalkwaliteit gedurende de hele opname gevolgd.

Het hele experiment is gebouwd met behulp van de experiment builder van het Emotiv-webplatform (https://www.emotiv.com/emotivpro/build/). Het EmotivLABS-platform leidde de deelnemers door de nullijn (rustig zitten met de ogen open en de ogen gesloten), een paar vragenlijsten om vast te stellen of er die dag iets was dat de EEG-meting zou kunnen beïnvloeden, en vroeg hen vervolgens om aan hun eerste presentatie te beginnen. Een vertegenwoordiger van Mentimeter, Oscar, presenteerde een webinar over een van de 2 onderwerpen. De ene presentatie werd gedaan met Mentimeter en de andere met Powerpoint. De presentaties hadden ook verschillende inhoud; de ene was "The Harmonic Series" en de andere was "Artificial Intelligence in Music". We hebben deze presentatievoorwaarden uitgebalanceerd om er zeker van te zijn dat de effecten niet werden toegeschreven aan de inhoud, maar in plaats daarvan aan de gebruikte software (see Figuur 4).

Figuur 4. Uitgebalanceerde omstandigheden voor elke groep.

Na de tweede presentatie vulden de deelnemers de vragenlijst in en vervolgens verzamelden we een laatste sessie van nulmeting-EEG. Zie Figuur 5 voor een overzicht van het protocol.

Figuur 5. Overzicht van het experiment.

Emotiv Performance Metrics

Emotiv Performance Metrics (PM) zijn neurofysiologische metingen van cognitieve en emotionele toestanden. Het zijn eigen machine learning-algoritmen die real-time waarden leveren van geaggregeerde elektro-encefalografie (EEG)-metingen; variërende hersengolfamplituden, ruimtelijke verdelingen, vermogens en frequenties van neuronen die in de hersenen vuren.

EEG-gegevens van honderden individuen in gecontroleerde psychologische experimenten en praktijksituaties zijn verzamelt en gebruikt om deze algoritmen te bouwen. Elk van de prestatiemetrieken is geschaald en afgestemd op de individuele gebruiker op basis van hun eigen "bereik" van hersenactiviteit (zie Figuur 6 voor een overzicht van de PM's die in dit onderzoek zijn gebruikt).

Figuur 6. Overzicht van Emotiv Performance Metrics

Bevindingen

Mentimeter vs Powerpoint: Algemene PM-patronen

We hebben eerst de hersenactiviteit op groepsniveau over elk van de presentaties als geheel onderzocht. Figuur 7 toont het gemiddelde van elke PM voor Mentimeter-presentaties en Powerpoint-presentaties. Vergeleken met Powerpoint vertoonden individuen statistisch significant lagere niveaus van verveling en hogere niveaus van betrokkenheid, aandacht en cognitieve belasting. Er was geen statistisch verschil in de mate van interesse; de numerieke trend neigde echter naar meer interesse in de Mentimeter-presentatie.

Figuur 7. Gemiddelde PM over de gehele presentatie vergeleken per presentatieplatform.

Vervolgens hebben we gekeken naar hoe individuen reageerden op elk van de presentaties. In Figuur 8 duiden "bredere" vormen op meer individuele PM-waarnemingen bij die waarde en "smallere" vormen op minder PM-waarnemingen bij die waarde. Deze patronen suggereerden dat de Mentimeter-presentaties homogenere reacties opriepen dan Powerpoint. Met andere woorden, mensen reageerden vergelijkbaar op Mentimeter, maar vonden Powerpoint meer polariserend.

Figuur 8. Individuele gemiddelde PM-verdelingen vergeleken per presentatieplatform.

Mentimeter vs Powerpoint: PM's in de loop van de tijd

Om een idee te krijgen van hoe mensen reageerden in de loop van de presentatie, berekenden we de gemiddelde groeps-PM-waarden over elke dia voor elk van de platforms (Mentimeter vs Powerpoint) en elk van de inhoud (AI vs Harmonics). Figuur 9 toont de meest opmerkelijke patronen.

Figuur 9. Tijdsverloop van PM's over dia's.

Voor de AI-inhoud waren de verveeldheidsniveaus lager gedurende de hele presentatie. We hebben een interessant verveeldheidspatroon waargenomen in de Harmonics-inhoud, waar de verveling steeg naar het midden van de presentatie en vervolgens weer daalde. Dit suggereerde dat het unieke, boeiende karakter van Mentimeter- "evenementen" hielp de toenemende verveling te verminderen die in de loop van een presentatie kan optreden.

We hebben waargenomen dat de betrokkenheidsniveaus voor Mentimeter hoger waren voor beide soorten inhoud gedurende bijna de hele presentatie. Van de 24 dia's in totaal waren er slechts twee gevallen waarin de betrokkenheid bij Mentimeter niet hoger was dan bij Powerpoint.

Het Mentimeter-effect: Mentimeter-evenementen vergelijken met Powerpoint-dia's

Hoewel we over het algemeen vonden dat mensen positief reageerden op Mentimeter, wilden we dieper graven en zien hoe de specifieke Mentimeter-evenementen zich verhielden tot de Powerpoint-dia's. Mentimeter-evenementen zijn momenten waarop het publiek wordt aangemoedigd om met de presentatie te communiceren met behulp van hun mobiele apparaten. De deelnemers kregen bijvoorbeeld de vraag naar hun individuele mening over een onderwerp of ze kregen een quizvraag te beantwoorden over de presentatie. Figuur 10 toont de gemiddelde PM waargenomen voor Mentimeter-evenementen en Powerpoint-dia's.

Figuur 10. Vergelijking van PM-waarden voor Mentimeter-evenementen en Powerpoint-dia's.

We hebben waargenomen dat Mentimeter-evenementen, in vergelijking met Powerpoint-dia's, leidden tot minder verveling en meer betrokkenheid, aandacht, interesse en cognitieve belasting. De grootste effecten waren te zien in de verveling- en betrokkenheidsniveaus, die respectievelijk een daling van 16% en een stijging van 13% lieten zien.

Het Mentimeter-effect: Hoe verhouden de verschillende Mentimeter-evenementen zich tot elkaar?

Hoewel Mentimeter-evenementen over het algemeen positieve reacties opriepen bij het publiek, wilden we weten of sommige evenementen beter waren dan andere. De Mentimeter-presentaties bevatten drie soorten evenementen: Meningsuitingsevenementen, waarbij het publiek naar hun mening over een onderwerp werd gevraagd; Quiz-evenementen, waarbij het publiek vragen over de inhoud van de presentatie werd gesteld; en video-evenementen, waarbij de deelnemers een video bekeken. Figuur 11 toont de PM-waarden voor elk van de evenementtypen. We hebben ook Powerpoint-dia's ter vergelijking opgenomen.

Figuur 11. Gemiddelde PM voor elk type Mentimeter-evenement. Gemiddelde PM voor Powerpoint-dia ter vergelijking opgenomen.

Meningsuitingsevenementen vertoonden het meest consistente effect door de minste hoeveelheid verveling en de meeste betrokkenheid, aandacht, interesse en cognitieve belasting op te roepen in vergelijking met de andere evenementen. Interessant is dat video-evenementen de neiging hadden om de meeste verveling en de minste betrokkenheid en aandacht op te roepen.

Het Mentimeter-effect: Een nadere blik op betrokkenheid

Hoewel alle PM wezen in de richting van een positieve reactie op Mentimeter-presentaties, leek de betrokkenheid het meest consistente effect te hebben. Om dit van dichterbij te bekijken, hebben we het punt geïndexeerd waarop elke deelnemer zijn maximale PM voor betrokkenheid liet zien. Figuur 12 toont aan dat er een groter aantal maximale betrokkenheidswaarden optrad tijdens de Mentimeter-presentatie. Bovendien vonden 70% van de maximale betrokkenheidsscores van de deelnemers plaats tijdens een Mentimeter-evenement.

Figuur 12. Verdeling van maximale betrokkenheid PM.

Het Mentimeter-effect: Vergelijking van objectieve and subjectieve metingen

Hoewel EEG objectieve reacties op stimuli in kaart kan brengen, bieden gevallen waarin deze metingen worden versterkt door zelfrapportages overtuigend bewijs voor effecten. Figuur 13 toont de subjectieve betrokkenheidsscores voor de vijf betrokkenheidsgerelateerde vragen die aan het einde van het experiment werden gesteld.

Figuur 13. Subjectieve betrokkenheidsscores zoals gerapporteerd door deelnemers op een 1-5 Likert-schaal van "Helemaal niet" tot "Uiterst".

De antwoorden op alle vragen ondersteunden de bevindingen uit de hersengegevens. In vergelijking met Powerpoint-presentaties resulteerden Mentimeter-presentaties erin dat deelnemers zich meer betrokken voelden bij presentaties, meer betrokken waren bij de presentator, meer geïnteresseerd waren in de inhoud, meer plezier beleefden aan de presentatie en het gevoel hadden dat ze meer nieuwe inhoud hadden geleerd tijdens de presentatie.

Samenvatting

Aan het einde van het onderzoek heeft het onderzoeksteam van Emotiv een gedetailleerd rapport over de bevindingen aan Mentimeter overhandigd. Dit stelde Mentimeter in staat om hun product beter te begrijpen en te begrijpen wat het tot zo'n positieve ervaring maakte voor hun gebruikers. Mentimeter kreeg niet alleen empirische gegevens die aantoonden dat hun product zorgde voor een hogere betrokkenheid, aandacht en cognitieve belasting en tegelijkertijd de verveling verminderde, het bood ook bruikbare inzichten in welke van hun speciale functies de gebruikers het meest aanspraken. Het verslag van Mentimeter over de bevindingen van het onderzoek is te vinden op https://www.mentimeter.com/campaigns/the-mentimeter-effect?

Onderzoeken zoals de Mentimeter Effect vertegenwoordigen slechts een fractie van de mogelijkheden voor externe, gestroomlijnde en gepersonaliseerde EEG-experimenten. Van het evalueren van de voorkeuren van de consument tot het onderzoeken van psychische problemen, de onderzoekssuite van Emotiv is het ideale platform voor schaalbaar EEG-onderzoek. In samenwerking met ons onderzoeksteam kunnen individuen, bedrijven en instellingen de kracht van de neurowetenschappen benutten om inzicht te krijgen in de menselijke populatie. Deze oplossing is het ideale antwoord op moderne neurowetenschappen die immuun zijn voor crises in de volksgezondheid, bestand zijn tegen krimpende budgetten en in brede zin openstaan voor een wereldwijde gemeenschap.

Wanneer u aan neurowetenschappelijk onderzoek denkt, stelt u zich waarschijnlijk wetenschappers in witte jassen voor die grote, dure medische machines bedienen in een universiteit of ziekenhuis. Zeker, sommige neurowetenschappelijke methoden, zoals positronemissietomografie (PET), functionele magnetische resonantiebeeldvorming (fMRI) en magneto-encefalografie (MEG), vereisen deze grote, complexe systemen die gepaard gaan met eveneens grote prijskaartjes. Elektro-encefalografie (EEG)-systemen zijn over het algemeen echter kleiner en minder duur. De technologie is geëvolueerd van papieren opnames en grote computers naar draadloze, mobiele, eenvoudig op te zetten en relatief goedkope systemen. Naast de kleinere voetafdruk en financiële uitgaven is EEG uitgegroeid tot een toonaangevend instrument voor het decoderen van hersenactiviteit vanwege de hoge temporele resolutie. Waar PET en fMRI veranderingen in hersenactiviteit over seconden meten, is EEG in staat om veranderingen in activiteit te detecteren die in milliseconden optreden, waardoor het in staat is om processen in kaart te brengen die anders onopgemerkt zouden blijven.

Wat meet een EEG?

Wanneer uw neuronen vuren, laten ze minuscule hoeveelheden elektriciteit vrij. Wanneer veel neuronen allemaal in hetzelfde gebied vuren, zoals wanneer u ergens aan denkt, is het resulterende elektrische veld buiten de schedel detecteerbaar. EEG-systemen maken gebruik van dit fenomeen door eenvoudig de spanningsveranderingen in de loop van de tijd te meten met behulp van sensoren die op de hoofdhuid zijn geplaatst. U kunt deze sensoren zien als kleine microfoons die het elektrische geluid uit uw hersenen meten. We kunnen deze signalen vervolgens converteren naar digitale vorm, ze verzamelen op een computer en ze verwerken en analyseren om betekenisvolle patronen af te leiden.

Waarom is EEG belangrijk?

Vaak kunnen we dingen niet meten door ze simpelweg aan mensen te vragen of door hun gedrag te observeren. Zelfs als we het wel kunnen vragen, rapporteren mensen niet nauwkeurig. EEG biedt ons een venster op de hersenen; een venster dat niet wordt beïnvloed door vooroordelen, attitudes of overtuigingen. Als u bijvoorbeeld aan iemand vraagt of hij zich ontspannen voelt, kan hij, zelfs als dat niet zo is, geneigd zijn om ja te zeggen, omdat mensen vaak niet graag toegeven dat ze angstig zijn.

Door hun EEG te observeren, kan een onderzoeker mogelijk vaststellen dat de persoon, in tegenstelling tot zijn bewering, in feite een hoge opwinding ervaart die wijst op een niet-ontspannen toestand. In het laboratorium wordt EEG vaak gebruikt om laagdrempelige cognitieve processen te meten, zoals auditieve of visuele perceptie, wat onderzoekers kan helpen deze processen beter te begrijpen of te begrijpen hoe aandoeningen de hersenen beïnvloeden. Dit type technologie is cruciaal voor het begrijpen van fenomenen die niet kunnen worden gerapporteerd of die waarschijnlijk verkeerd worden gerapporteerd.

Waarom zouden we EEG buiten het lab doen?

EEG-technologie is een uitstekende technologie voor het begrijpen van hersenprocessen. Veel van het op het lab gebaseerde EEG-onderzoek is gericht op het onderzoeken van laagdrempelige functies zoals perceptie en cognitie. Laboratoria zijn hier een ideale omgeving voor, omdat het zeer gecontroleerde plaatsen zijn waar onderzoekers rekening kunnen houden met externe variabelen en deze kunnen elimineren. We brengen ons leven echter niet door in een lab. We zijn lopende, pratende, op elkaar inwerkende wezens die een dynamisch leven leiden dat wordt gekenmerkt door rijke en gevarieerde ervaringen. Dit feit maakt het generaliseren van laboratoriumstudies naar ongecontroleerde omgevingen moeilijk. Door de technologie uit het lab te halen, kunnen we mensen en hun hersenactiviteit onderzoeken in real-world omgevingen die dichter liggen bij de manier waarop we ons leven daadwerkelijk leiden.

Nog niet zo lang geleden was het uitvoeren van EEG-experimenten buiten het lab ondenkbaar. De systemen waren groot en moesten worden gekoppeld aan versterkers, voedingen en datatransmissie-eenheden. Bovendien was het opzetten van deze systemen tijdrovend en vaak ongemakkelijk voor de deelnemers. Grote technologische vooruitgang heeft ertoe geleid dat systemen kleiner, goedkoper en draadloos konden worden gebouwd. Door deze toegenomen draagbaarheid en het lagere prijskaartje hebben kosteneffectieve en gebruiksvriendelijke EEG-systemen een duidelijke proliferatie doorgemaakt. Emotiv is al meer dan een decennium toonaangevend op dit gebied en heeft het eerste commercieel verkrijgbare EEG-systeem op de markt gebracht. Sinds die tijd heeft Emotiv zes verschillende systemen uitgebracht, variërend van oortelefoons met twee kanalen tot onderzoekscaps met 32 kanalen.

De ontwikkeling van deze commerciële systemen heeft nog een ander effect gehad: een drastisch toegenomen toegankelijkheid van neurowetenschappelijke methoden. Neurowetenschap is niet langer uitsluitend voor academici of clinici. Iedereen heeft nu de middelen om deze systemen aan te schaffen voor thuisgebruik. De motivaties hiervoor variëren per demografie en omvatten recreanten, hobbyisten en burgerwetenschappers. Bovendien merken commerciële ondernemingen snel de mogelijkheid op om deze systemen te gebruiken voor inzet in hun industrieën zonder dat er speciale, interne neurowetenschappelijke afdelingen nodig zijn.

Wat zijn de real-world toepassingen van EEG?

EEG-toepassingen buiten het lab zijn talrijk en divers. Als klinisch hulpmiddel kan EEG worden gebruikt om de cognitieve functie van mensen longitudinaal te monitoren zonder dat ze naar een instelling hoeven te komen. Onderzoek heeft EEG bijvoorbeeld ondersteund als een biomarker voor dementie (Chatzikonstantinou et al., 2021). Verder kan het zelfs worden gebruikt om de overgang van milde cognitieve stoornissen naar dementie te voorspellen (Engedal et al., 2020). Consistent thuis-EEG zou bijzonder nuttig zijn in deze populaties, die voornamelijk bestaan uit oudere volwassenen voor wie regelmatig reizen naar een onderzoeksinstelling mogelijk niet haalbaar is.

Een ander actueel voorbeeld van een EEG-toepassing in de praktijk is de recente aandacht voor traumatisch hersenletsel in de sport. In contactsporten, zoals professioneel American football, zijn hersenschuddingen een veelvoorkomende blessure. Hersenschuddingen zijn zorgwekkend omdat ze vaak aan klinische detectie ontsnappen en een schadelijke impact kunnen hebben op het cognitief functioneren van een individu. Bewijs ondersteunt het gebruik van EEG om de diagnose van hersenschudding te ondersteunen en om het klinisch beheer na letsel te ondersteunen (Corbin-Berrigan et al., 2020). Zeker, de aanwezigheid van draagbare EEG langs de zijlijn zou een krachtig hulpmiddel zijn om teams te helpen goede beslissingen te nemen met betrekking tot het welzijn van hun spelers.

Commerciële ondernemingen hebben ook veel te winnen bij real-world EEG. Neuromarketing is een brede term, maar wordt over het algemeen geassocieerd met het verkrijgen van inzicht in consumentenvoorkeuren en het voorspellen van gedrag door het meten van neurale of andere fysiologische signalen. De waarde van het gebruik van EEG om de wensen van de consument te onderzoeken, ligt in het vermogen van de methode om objectieve reacties in kaart te brengen. Soms is wat mensen rapporteren niet hoe ze zich daadwerkelijk voelen, omdat mensen onderhevig zijn aan een grote verscheidenheid aan vooroordelen. Ze kunnen ook een sterk verlangen hebben om anderen te plezieren of om schaamte te voorkomen. Zelfs de manier waarop een vraag is geformuleerd, kan invloed hebben op hoe een persoon een product ervaart. EEG stelt onderzoekers in staat om deze kenmerken te omzeilen en biedt een ongefilterde blik op de manier waarop een individu informatie verwerkt. Door gebruik te maken van deze datastromen kunnen bedrijven traditionele marketingtools aanvullen of vervangen.

Wat zijn enkele obstakels voor real-world EEG?

Kosten zijn misschien wel de grootste barrière voor het uitvoeren van real-world EEG-experimenten. Hoewel ze minder duur zijn dan andere beeldvormingstools voor de hersenen, kunnen EEG-systemen nog steeds groot en duur zijn. Om de grote hoeveelheid gegevens te begrijpen, zijn verwerkings- en analysepijplijnen nodig. De datasets moeten ook op een veilige manier worden opgeslagen. Dit maakt in-house neurowetenschappen onbereikbaar voor veel kleinere bedrijven.

De kosten van het uitvoeren van real-world EEG worden verder verhoogd wanneer men kijkt naar een van de kritieke tekortkomingen van menselijk onderzoek: de kwestie van representatieve steekproeven. Veel onderzoeken worden beperkt door de realiteit van de werving van deelnemers, die vaak standaard vervalt in een van gemak (bijv. universiteitsstudenten). Dit resulteert erin dat veel onderzoek wordt geplaagd door het "WEIRD"-probleem, waarbij de meeste deelnemers wit, opgeleid, uit geïndustrialiseerde regio's, rijk zijn en in democratieën wonen. Het simpelweg verplaatsen van EEG buiten het lab lost dit probleem niet op en de last van het werven van steekproeven bestaande uit mensen met verschillende culturen, opleidingsniveaus, interesses en ervaringen kan financieel en logistiek onbetaalbaar zijn.

Hoe kan ik real-world EEG op grote schaal uitvoeren?

Gezien de kosten van het uitvoeren van real-world EEG, zouden velen aannemen dat neurowetenschappelijke studies het domein zouden blijven van goed gefinancierde academische instellingen en bedrijven. Echter, naast het revolutioneren van de markt met draagbare, goedkope EEG-systemen, heeft Emotiv de platforms EmotivPRO Builder en EmotivLABS gelanceerd waarmee bedrijven grootschalige neurowetenschappelijke experimenten kunnen ontwerpen en uitvoeren. EmotivPRO Builder is een intuïtieve, grafische interface die gebruikers volledige controle geeft over een experiment en gebruikers van alle niveaus ondersteunt bij het ontwerpen van EEG-studies. De meer technisch onderlegde gebruiker kan ook PsychoPy-experimenten importeren die in de Python-taal zijn geschreven.

Na het bouwen van een experiment kunnen gebruikers ze implementeren op EmotivLABS. Dit is niet alleen een presentatieplatform, maar stroomlijnt ook de werving van deelnemers via de dashboards en geeft onderzoekers toegang tot de brede Emotiv-pool van medewerkers. Deelnemersbetalingen kunnen ook via het platform worden afgehandeld. De Emotiv-pool van medewerkers is momenteel afkomstig uit 84 landen. Bijna de helft is tweetalig en omvat mensen met een breed scala aan opleidingsachtergronden.

Voor die bedrijven die niet zeker weten hoe ze de kracht van neurowetenschappen het beste kunnen benutten, kan het Emotiv Research as a Service-team worden ingeschakeld voor advies. Het onderzoeksteam identificeert de belangrijkste vragen, ontwerpt een experiment, werft deelnemers, verzamelt, verwerkt en analyseert de gegevens en stelt gepersonaliseerde rapporten op over de bevindingen. Uw input is in elke stap van het proces welkom. Uw partnerschap met het Emotiv-onderzoeksteam vertegenwoordigt een echt end-to-end oplossing voor het aangaan van de neurowetenschappelijke revolutie.

Om een specifieke use-case te illustreren, presenteren we hieronder een casestudy van een recent partnerschap.

Het Mentimeter-effect: Een casestudy van real-world EEG met behulp van EmotivLABS

Mentimeter is een softwareplatform voor multimediapresentaties. De meeste mensen zijn bekend met Microsoft Powerpoint. Talloze uren zijn besteed aan het geven van Powerpoint-presentaties waarbij het publiek een passieve rol speelt. Mentimeter stelt gebruikers ook in staat om informatie over te brengen met behulp van tekst, afbeeldingen, audio en video, maar met een twist. Waar Mentimeter zich in onderscheidt, is door zijn functies die live, interactieve betrokkenheid van het publiek mogelijk maken. Naast de typische dia's kunnen presentatoren elementen opnemen waarmee het publiek kan communiceren met hun persoonlijke apparaten. Leden van het publiek kunnen bijvoorbeeld stemmen over op welke inhoud ze zich willen concentreren in de presentatie. Of ze kunnen hun mening geven over een bepaald onderwerp of quizvragen beantwoorden over wat ze zojuist hebben bekeken. Op deze manier maakt Mentimeter dynamischere, levendigere presentaties mogelijk dan Powerpoint.

Mentimeter wist dat ze een speciaal product hadden en dat mensen het waarschijnlijk boeiender zouden vinden. Ze wilden echter niet alleen vertrouwen op subjectieve rapporten van hun gebruikers. Ze wilden een aantal objectieve, gedetailleerde gegevens die precies zouden laten zien wat Mentimeter speciaal maakt. Ze benaderden Emotiv om een onderzoeksproject uit te voeren om de antwoorden hierop te vinden. In samenwerking met ons onderzoeksteam hebben we de belangrijkste vragen geïdentificeerd die de kern van het succes van Mentimeter zouden raken.

Belangrijkste vragen:

  • Hoeveel boeiender is een presentatie op Mentimeter in vergelijking met een meer traditionele Powerpoint-presentatie?

  • Welke van de speciale functies van Mentimeter trekken de meeste aandacht van het publiek?

  • Hoe wordt de aandacht beïnvloed in de loop van de presentatie? Neemt deze af zoals verwacht zou worden bij een lange Powerpoint-presentatie?

  • Wat is de relatie tussen betrokkenheid en aandacht? Besteden mensen meer aandacht als ze betrokken zijn?

  • Lezingen en presentaties gaan vaak over het leren van nieuwe informatie en het onthouden ervan. Helpt Mentimeter ons om beter te leren?

Om deze vragen te beantwoorden, heeft het onderzoeksteam van Emotiv een op maat gemaakt experiment bedacht. Normaal gesproken zou dit type onderzoek worden gedaan door individuen in een ruimte te verzamelen en EEG-gegevens op een lokale computer te verzamelen terwijl de deelnemers een traditionele presentatie versus een Mentimeter-presentatie bekeken. Het werven van deelnemers uit één gebied en het verzamelen van hen in een besloten ruimte had om verschillende redenen niet de voorkeur.

De eerste was eenvoudige logistiek. Om naar onze locatie te komen, moesten deelnemers reizen, wat het aantal vrijwilligers kon beperken. Evenzo zou het werven van deelnemers uit één enkele regio kunnen leiden tot een steekproef die niet representatief was. Het tweede probleem was dat van de volksgezondheid. Midden in een pandemie was EEG-onderzoek ernstig beperkt vanwege het nauwe interpersoonlijke contact dat nodig was om de systemen op te zetten. Door een extern onderzoek te organiseren dat gebruikmaakte van de Emotiv-gebruikersbasis en dit te implementeren op het EmotivLABS-platform, konden we deze problemen omzeilen. Dit stelde ons in staat om een veilig onderzoek uit te voeren dat gegevens van gebruikers over de hele wereld vastlegde en de geavanceerde machine learning-algoritmen van Emotiv gebruikte om de betrokkenheid, aandacht, interesse en cognitieve stress van het publiek in real-time te beoordelen.

De studie

Om het Mentimeter-effect te evalueren, hebben we een experiment ontworpen waarin mensen naar twee presentaties keken; de ene gemaakt met Mentimeter en de andere met Powerpoint. Terwijl ze de presentaties bekeken, verzamelden we op afstand EEG-gegevens en beoordeelden we hun hersenactiviteit op het gebied van betrokkenheid, aandacht, interesse en cognitieve stress. We hebben ook demografische gegevens en enquêtegegevens op basis van zelfrapportage verzameld.

Deelnemers

Achtentwintig deelnemers werden geworven voor de studie uit het Emotiv-klantenbestand, online via e-mailcommunicatie en online formulieren. Deze steekproefgrootte was lager dan we hadden gewild. We hadden echter te maken met een strak tijdschema voor het project en daarom is het opmerkelijk dat we dit aantal in een kort tijdsbestek hebben kunnen werven en weerspiegelt het de efficiëntie van de werving van deelnemers met behulp van EmotivLABS. Met toestemming werden demografische gegevens verzameld, zodat Mentimeter kon begrijpen hoe deze effecten een verscheidenheid aan mensen zouden beïnvloeden.

Deelnemers uit meer dan 15 verschillende landen werden geworven, met leeftijden variërend van 21 do 64 jaar. Online, wereldwijde werving stelde ons ook in staat om een divers scala aan opleidingsniveaus, beroepen, muzikale vaardigheden en expertise in de relevante onderwerpen vast te leggen. Zie Figuren 1 - 3 voor de kenmerken van de deelnemers.

Figuur 1. Demografische gegevens van de deelnemers.

Figuur 2. Opleidingsniveau en muzikale vaardigheid van de deelnemers.

Figuur 3. Zelfgerapporteerde beoordelingen van kennis over onderwerpen.

Methode

Er werd een wervingsenquête per e-mail gestuurd naar het Emotiv-klantenbestand naar iedereen die geïnteresseerd zou kunnen zijn in deelname aan een online onderzoek. Met behulp van software voor videoconferenties zijn we begonnen met een oriëntatiesessie waarin we de deelnemers de basis hebben uitgelegd van hoe het experiment zou worden uitgevoerd. Alle deelnemers hebben hun Emotiv EPOC, EPOC+ of EPOCX (https://www.emotiv.com/epoc-x/) voorafgaand aan het gesprek ingesteld en na een snelle controle van de gegevenskwaliteit door de Director of Research van Emotiv heeft de EmotivLABS-software automatisch hun signaalkwaliteit gedurende de hele opname gevolgd.

Het hele experiment is gebouwd met behulp van de experiment builder van het Emotiv-webplatform (https://www.emotiv.com/emotivpro/build/). Het EmotivLABS-platform leidde de deelnemers door de nullijn (rustig zitten met de ogen open en de ogen gesloten), een paar vragenlijsten om vast te stellen of er die dag iets was dat de EEG-meting zou kunnen beïnvloeden, en vroeg hen vervolgens om aan hun eerste presentatie te beginnen. Een vertegenwoordiger van Mentimeter, Oscar, presenteerde een webinar over een van de 2 onderwerpen. De ene presentatie werd gedaan met Mentimeter en de andere met Powerpoint. De presentaties hadden ook verschillende inhoud; de ene was "The Harmonic Series" en de andere was "Artificial Intelligence in Music". We hebben deze presentatievoorwaarden uitgebalanceerd om er zeker van te zijn dat de effecten niet werden toegeschreven aan de inhoud, maar in plaats daarvan aan de gebruikte software (see Figuur 4).

Figuur 4. Uitgebalanceerde omstandigheden voor elke groep.

Na de tweede presentatie vulden de deelnemers de vragenlijst in en vervolgens verzamelden we een laatste sessie van nulmeting-EEG. Zie Figuur 5 voor een overzicht van het protocol.

Figuur 5. Overzicht van het experiment.

Emotiv Performance Metrics

Emotiv Performance Metrics (PM) zijn neurofysiologische metingen van cognitieve en emotionele toestanden. Het zijn eigen machine learning-algoritmen die real-time waarden leveren van geaggregeerde elektro-encefalografie (EEG)-metingen; variërende hersengolfamplituden, ruimtelijke verdelingen, vermogens en frequenties van neuronen die in de hersenen vuren.

EEG-gegevens van honderden individuen in gecontroleerde psychologische experimenten en praktijksituaties zijn verzamelt en gebruikt om deze algoritmen te bouwen. Elk van de prestatiemetrieken is geschaald en afgestemd op de individuele gebruiker op basis van hun eigen "bereik" van hersenactiviteit (zie Figuur 6 voor een overzicht van de PM's die in dit onderzoek zijn gebruikt).

Figuur 6. Overzicht van Emotiv Performance Metrics

Bevindingen

Mentimeter vs Powerpoint: Algemene PM-patronen

We hebben eerst de hersenactiviteit op groepsniveau over elk van de presentaties als geheel onderzocht. Figuur 7 toont het gemiddelde van elke PM voor Mentimeter-presentaties en Powerpoint-presentaties. Vergeleken met Powerpoint vertoonden individuen statistisch significant lagere niveaus van verveling en hogere niveaus van betrokkenheid, aandacht en cognitieve belasting. Er was geen statistisch verschil in de mate van interesse; de numerieke trend neigde echter naar meer interesse in de Mentimeter-presentatie.

Figuur 7. Gemiddelde PM over de gehele presentatie vergeleken per presentatieplatform.

Vervolgens hebben we gekeken naar hoe individuen reageerden op elk van de presentaties. In Figuur 8 duiden "bredere" vormen op meer individuele PM-waarnemingen bij die waarde en "smallere" vormen op minder PM-waarnemingen bij die waarde. Deze patronen suggereerden dat de Mentimeter-presentaties homogenere reacties opriepen dan Powerpoint. Met andere woorden, mensen reageerden vergelijkbaar op Mentimeter, maar vonden Powerpoint meer polariserend.

Figuur 8. Individuele gemiddelde PM-verdelingen vergeleken per presentatieplatform.

Mentimeter vs Powerpoint: PM's in de loop van de tijd

Om een idee te krijgen van hoe mensen reageerden in de loop van de presentatie, berekenden we de gemiddelde groeps-PM-waarden over elke dia voor elk van de platforms (Mentimeter vs Powerpoint) en elk van de inhoud (AI vs Harmonics). Figuur 9 toont de meest opmerkelijke patronen.

Figuur 9. Tijdsverloop van PM's over dia's.

Voor de AI-inhoud waren de verveeldheidsniveaus lager gedurende de hele presentatie. We hebben een interessant verveeldheidspatroon waargenomen in de Harmonics-inhoud, waar de verveling steeg naar het midden van de presentatie en vervolgens weer daalde. Dit suggereerde dat het unieke, boeiende karakter van Mentimeter- "evenementen" hielp de toenemende verveling te verminderen die in de loop van een presentatie kan optreden.

We hebben waargenomen dat de betrokkenheidsniveaus voor Mentimeter hoger waren voor beide soorten inhoud gedurende bijna de hele presentatie. Van de 24 dia's in totaal waren er slechts twee gevallen waarin de betrokkenheid bij Mentimeter niet hoger was dan bij Powerpoint.

Het Mentimeter-effect: Mentimeter-evenementen vergelijken met Powerpoint-dia's

Hoewel we over het algemeen vonden dat mensen positief reageerden op Mentimeter, wilden we dieper graven en zien hoe de specifieke Mentimeter-evenementen zich verhielden tot de Powerpoint-dia's. Mentimeter-evenementen zijn momenten waarop het publiek wordt aangemoedigd om met de presentatie te communiceren met behulp van hun mobiele apparaten. De deelnemers kregen bijvoorbeeld de vraag naar hun individuele mening over een onderwerp of ze kregen een quizvraag te beantwoorden over de presentatie. Figuur 10 toont de gemiddelde PM waargenomen voor Mentimeter-evenementen en Powerpoint-dia's.

Figuur 10. Vergelijking van PM-waarden voor Mentimeter-evenementen en Powerpoint-dia's.

We hebben waargenomen dat Mentimeter-evenementen, in vergelijking met Powerpoint-dia's, leidden tot minder verveling en meer betrokkenheid, aandacht, interesse en cognitieve belasting. De grootste effecten waren te zien in de verveling- en betrokkenheidsniveaus, die respectievelijk een daling van 16% en een stijging van 13% lieten zien.

Het Mentimeter-effect: Hoe verhouden de verschillende Mentimeter-evenementen zich tot elkaar?

Hoewel Mentimeter-evenementen over het algemeen positieve reacties opriepen bij het publiek, wilden we weten of sommige evenementen beter waren dan andere. De Mentimeter-presentaties bevatten drie soorten evenementen: Meningsuitingsevenementen, waarbij het publiek naar hun mening over een onderwerp werd gevraagd; Quiz-evenementen, waarbij het publiek vragen over de inhoud van de presentatie werd gesteld; en video-evenementen, waarbij de deelnemers een video bekeken. Figuur 11 toont de PM-waarden voor elk van de evenementtypen. We hebben ook Powerpoint-dia's ter vergelijking opgenomen.

Figuur 11. Gemiddelde PM voor elk type Mentimeter-evenement. Gemiddelde PM voor Powerpoint-dia ter vergelijking opgenomen.

Meningsuitingsevenementen vertoonden het meest consistente effect door de minste hoeveelheid verveling en de meeste betrokkenheid, aandacht, interesse en cognitieve belasting op te roepen in vergelijking met de andere evenementen. Interessant is dat video-evenementen de neiging hadden om de meeste verveling en de minste betrokkenheid en aandacht op te roepen.

Het Mentimeter-effect: Een nadere blik op betrokkenheid

Hoewel alle PM wezen in de richting van een positieve reactie op Mentimeter-presentaties, leek de betrokkenheid het meest consistente effect te hebben. Om dit van dichterbij te bekijken, hebben we het punt geïndexeerd waarop elke deelnemer zijn maximale PM voor betrokkenheid liet zien. Figuur 12 toont aan dat er een groter aantal maximale betrokkenheidswaarden optrad tijdens de Mentimeter-presentatie. Bovendien vonden 70% van de maximale betrokkenheidsscores van de deelnemers plaats tijdens een Mentimeter-evenement.

Figuur 12. Verdeling van maximale betrokkenheid PM.

Het Mentimeter-effect: Vergelijking van objectieve and subjectieve metingen

Hoewel EEG objectieve reacties op stimuli in kaart kan brengen, bieden gevallen waarin deze metingen worden versterkt door zelfrapportages overtuigend bewijs voor effecten. Figuur 13 toont de subjectieve betrokkenheidsscores voor de vijf betrokkenheidsgerelateerde vragen die aan het einde van het experiment werden gesteld.

Figuur 13. Subjectieve betrokkenheidsscores zoals gerapporteerd door deelnemers op een 1-5 Likert-schaal van "Helemaal niet" tot "Uiterst".

De antwoorden op alle vragen ondersteunden de bevindingen uit de hersengegevens. In vergelijking met Powerpoint-presentaties resulteerden Mentimeter-presentaties erin dat deelnemers zich meer betrokken voelden bij presentaties, meer betrokken waren bij de presentator, meer geïnteresseerd waren in de inhoud, meer plezier beleefden aan de presentatie en het gevoel hadden dat ze meer nieuwe inhoud hadden geleerd tijdens de presentatie.

Samenvatting

Aan het einde van het onderzoek heeft het onderzoeksteam van Emotiv een gedetailleerd rapport over de bevindingen aan Mentimeter overhandigd. Dit stelde Mentimeter in staat om hun product beter te begrijpen en te begrijpen wat het tot zo'n positieve ervaring maakte voor hun gebruikers. Mentimeter kreeg niet alleen empirische gegevens die aantoonden dat hun product zorgde voor een hogere betrokkenheid, aandacht en cognitieve belasting en tegelijkertijd de verveling verminderde, het bood ook bruikbare inzichten in welke van hun speciale functies de gebruikers het meest aanspraken. Het verslag van Mentimeter over de bevindingen van het onderzoek is te vinden op https://www.mentimeter.com/campaigns/the-mentimeter-effect?

Onderzoeken zoals de Mentimeter Effect vertegenwoordigen slechts een fractie van de mogelijkheden voor externe, gestroomlijnde en gepersonaliseerde EEG-experimenten. Van het evalueren van de voorkeuren van de consument tot het onderzoeken van psychische problemen, de onderzoekssuite van Emotiv is het ideale platform voor schaalbaar EEG-onderzoek. In samenwerking met ons onderzoeksteam kunnen individuen, bedrijven en instellingen de kracht van de neurowetenschappen benutten om inzicht te krijgen in de menselijke populatie. Deze oplossing is het ideale antwoord op moderne neurowetenschappen die immuun zijn voor crises in de volksgezondheid, bestand zijn tegen krimpende budgetten en in brede zin openstaan voor een wereldwijde gemeenschap.

Wanneer u aan neurowetenschappelijk onderzoek denkt, stelt u zich waarschijnlijk wetenschappers in witte jassen voor die grote, dure medische machines bedienen in een universiteit of ziekenhuis. Zeker, sommige neurowetenschappelijke methoden, zoals positronemissietomografie (PET), functionele magnetische resonantiebeeldvorming (fMRI) en magneto-encefalografie (MEG), vereisen deze grote, complexe systemen die gepaard gaan met eveneens grote prijskaartjes. Elektro-encefalografie (EEG)-systemen zijn over het algemeen echter kleiner en minder duur. De technologie is geëvolueerd van papieren opnames en grote computers naar draadloze, mobiele, eenvoudig op te zetten en relatief goedkope systemen. Naast de kleinere voetafdruk en financiële uitgaven is EEG uitgegroeid tot een toonaangevend instrument voor het decoderen van hersenactiviteit vanwege de hoge temporele resolutie. Waar PET en fMRI veranderingen in hersenactiviteit over seconden meten, is EEG in staat om veranderingen in activiteit te detecteren die in milliseconden optreden, waardoor het in staat is om processen in kaart te brengen die anders onopgemerkt zouden blijven.

Wat meet een EEG?

Wanneer uw neuronen vuren, laten ze minuscule hoeveelheden elektriciteit vrij. Wanneer veel neuronen allemaal in hetzelfde gebied vuren, zoals wanneer u ergens aan denkt, is het resulterende elektrische veld buiten de schedel detecteerbaar. EEG-systemen maken gebruik van dit fenomeen door eenvoudig de spanningsveranderingen in de loop van de tijd te meten met behulp van sensoren die op de hoofdhuid zijn geplaatst. U kunt deze sensoren zien als kleine microfoons die het elektrische geluid uit uw hersenen meten. We kunnen deze signalen vervolgens converteren naar digitale vorm, ze verzamelen op een computer en ze verwerken en analyseren om betekenisvolle patronen af te leiden.

Waarom is EEG belangrijk?

Vaak kunnen we dingen niet meten door ze simpelweg aan mensen te vragen of door hun gedrag te observeren. Zelfs als we het wel kunnen vragen, rapporteren mensen niet nauwkeurig. EEG biedt ons een venster op de hersenen; een venster dat niet wordt beïnvloed door vooroordelen, attitudes of overtuigingen. Als u bijvoorbeeld aan iemand vraagt of hij zich ontspannen voelt, kan hij, zelfs als dat niet zo is, geneigd zijn om ja te zeggen, omdat mensen vaak niet graag toegeven dat ze angstig zijn.

Door hun EEG te observeren, kan een onderzoeker mogelijk vaststellen dat de persoon, in tegenstelling tot zijn bewering, in feite een hoge opwinding ervaart die wijst op een niet-ontspannen toestand. In het laboratorium wordt EEG vaak gebruikt om laagdrempelige cognitieve processen te meten, zoals auditieve of visuele perceptie, wat onderzoekers kan helpen deze processen beter te begrijpen of te begrijpen hoe aandoeningen de hersenen beïnvloeden. Dit type technologie is cruciaal voor het begrijpen van fenomenen die niet kunnen worden gerapporteerd of die waarschijnlijk verkeerd worden gerapporteerd.

Waarom zouden we EEG buiten het lab doen?

EEG-technologie is een uitstekende technologie voor het begrijpen van hersenprocessen. Veel van het op het lab gebaseerde EEG-onderzoek is gericht op het onderzoeken van laagdrempelige functies zoals perceptie en cognitie. Laboratoria zijn hier een ideale omgeving voor, omdat het zeer gecontroleerde plaatsen zijn waar onderzoekers rekening kunnen houden met externe variabelen en deze kunnen elimineren. We brengen ons leven echter niet door in een lab. We zijn lopende, pratende, op elkaar inwerkende wezens die een dynamisch leven leiden dat wordt gekenmerkt door rijke en gevarieerde ervaringen. Dit feit maakt het generaliseren van laboratoriumstudies naar ongecontroleerde omgevingen moeilijk. Door de technologie uit het lab te halen, kunnen we mensen en hun hersenactiviteit onderzoeken in real-world omgevingen die dichter liggen bij de manier waarop we ons leven daadwerkelijk leiden.

Nog niet zo lang geleden was het uitvoeren van EEG-experimenten buiten het lab ondenkbaar. De systemen waren groot en moesten worden gekoppeld aan versterkers, voedingen en datatransmissie-eenheden. Bovendien was het opzetten van deze systemen tijdrovend en vaak ongemakkelijk voor de deelnemers. Grote technologische vooruitgang heeft ertoe geleid dat systemen kleiner, goedkoper en draadloos konden worden gebouwd. Door deze toegenomen draagbaarheid en het lagere prijskaartje hebben kosteneffectieve en gebruiksvriendelijke EEG-systemen een duidelijke proliferatie doorgemaakt. Emotiv is al meer dan een decennium toonaangevend op dit gebied en heeft het eerste commercieel verkrijgbare EEG-systeem op de markt gebracht. Sinds die tijd heeft Emotiv zes verschillende systemen uitgebracht, variërend van oortelefoons met twee kanalen tot onderzoekscaps met 32 kanalen.

De ontwikkeling van deze commerciële systemen heeft nog een ander effect gehad: een drastisch toegenomen toegankelijkheid van neurowetenschappelijke methoden. Neurowetenschap is niet langer uitsluitend voor academici of clinici. Iedereen heeft nu de middelen om deze systemen aan te schaffen voor thuisgebruik. De motivaties hiervoor variëren per demografie en omvatten recreanten, hobbyisten en burgerwetenschappers. Bovendien merken commerciële ondernemingen snel de mogelijkheid op om deze systemen te gebruiken voor inzet in hun industrieën zonder dat er speciale, interne neurowetenschappelijke afdelingen nodig zijn.

Wat zijn de real-world toepassingen van EEG?

EEG-toepassingen buiten het lab zijn talrijk en divers. Als klinisch hulpmiddel kan EEG worden gebruikt om de cognitieve functie van mensen longitudinaal te monitoren zonder dat ze naar een instelling hoeven te komen. Onderzoek heeft EEG bijvoorbeeld ondersteund als een biomarker voor dementie (Chatzikonstantinou et al., 2021). Verder kan het zelfs worden gebruikt om de overgang van milde cognitieve stoornissen naar dementie te voorspellen (Engedal et al., 2020). Consistent thuis-EEG zou bijzonder nuttig zijn in deze populaties, die voornamelijk bestaan uit oudere volwassenen voor wie regelmatig reizen naar een onderzoeksinstelling mogelijk niet haalbaar is.

Een ander actueel voorbeeld van een EEG-toepassing in de praktijk is de recente aandacht voor traumatisch hersenletsel in de sport. In contactsporten, zoals professioneel American football, zijn hersenschuddingen een veelvoorkomende blessure. Hersenschuddingen zijn zorgwekkend omdat ze vaak aan klinische detectie ontsnappen en een schadelijke impact kunnen hebben op het cognitief functioneren van een individu. Bewijs ondersteunt het gebruik van EEG om de diagnose van hersenschudding te ondersteunen en om het klinisch beheer na letsel te ondersteunen (Corbin-Berrigan et al., 2020). Zeker, de aanwezigheid van draagbare EEG langs de zijlijn zou een krachtig hulpmiddel zijn om teams te helpen goede beslissingen te nemen met betrekking tot het welzijn van hun spelers.

Commerciële ondernemingen hebben ook veel te winnen bij real-world EEG. Neuromarketing is een brede term, maar wordt over het algemeen geassocieerd met het verkrijgen van inzicht in consumentenvoorkeuren en het voorspellen van gedrag door het meten van neurale of andere fysiologische signalen. De waarde van het gebruik van EEG om de wensen van de consument te onderzoeken, ligt in het vermogen van de methode om objectieve reacties in kaart te brengen. Soms is wat mensen rapporteren niet hoe ze zich daadwerkelijk voelen, omdat mensen onderhevig zijn aan een grote verscheidenheid aan vooroordelen. Ze kunnen ook een sterk verlangen hebben om anderen te plezieren of om schaamte te voorkomen. Zelfs de manier waarop een vraag is geformuleerd, kan invloed hebben op hoe een persoon een product ervaart. EEG stelt onderzoekers in staat om deze kenmerken te omzeilen en biedt een ongefilterde blik op de manier waarop een individu informatie verwerkt. Door gebruik te maken van deze datastromen kunnen bedrijven traditionele marketingtools aanvullen of vervangen.

Wat zijn enkele obstakels voor real-world EEG?

Kosten zijn misschien wel de grootste barrière voor het uitvoeren van real-world EEG-experimenten. Hoewel ze minder duur zijn dan andere beeldvormingstools voor de hersenen, kunnen EEG-systemen nog steeds groot en duur zijn. Om de grote hoeveelheid gegevens te begrijpen, zijn verwerkings- en analysepijplijnen nodig. De datasets moeten ook op een veilige manier worden opgeslagen. Dit maakt in-house neurowetenschappen onbereikbaar voor veel kleinere bedrijven.

De kosten van het uitvoeren van real-world EEG worden verder verhoogd wanneer men kijkt naar een van de kritieke tekortkomingen van menselijk onderzoek: de kwestie van representatieve steekproeven. Veel onderzoeken worden beperkt door de realiteit van de werving van deelnemers, die vaak standaard vervalt in een van gemak (bijv. universiteitsstudenten). Dit resulteert erin dat veel onderzoek wordt geplaagd door het "WEIRD"-probleem, waarbij de meeste deelnemers wit, opgeleid, uit geïndustrialiseerde regio's, rijk zijn en in democratieën wonen. Het simpelweg verplaatsen van EEG buiten het lab lost dit probleem niet op en de last van het werven van steekproeven bestaande uit mensen met verschillende culturen, opleidingsniveaus, interesses en ervaringen kan financieel en logistiek onbetaalbaar zijn.

Hoe kan ik real-world EEG op grote schaal uitvoeren?

Gezien de kosten van het uitvoeren van real-world EEG, zouden velen aannemen dat neurowetenschappelijke studies het domein zouden blijven van goed gefinancierde academische instellingen en bedrijven. Echter, naast het revolutioneren van de markt met draagbare, goedkope EEG-systemen, heeft Emotiv de platforms EmotivPRO Builder en EmotivLABS gelanceerd waarmee bedrijven grootschalige neurowetenschappelijke experimenten kunnen ontwerpen en uitvoeren. EmotivPRO Builder is een intuïtieve, grafische interface die gebruikers volledige controle geeft over een experiment en gebruikers van alle niveaus ondersteunt bij het ontwerpen van EEG-studies. De meer technisch onderlegde gebruiker kan ook PsychoPy-experimenten importeren die in de Python-taal zijn geschreven.

Na het bouwen van een experiment kunnen gebruikers ze implementeren op EmotivLABS. Dit is niet alleen een presentatieplatform, maar stroomlijnt ook de werving van deelnemers via de dashboards en geeft onderzoekers toegang tot de brede Emotiv-pool van medewerkers. Deelnemersbetalingen kunnen ook via het platform worden afgehandeld. De Emotiv-pool van medewerkers is momenteel afkomstig uit 84 landen. Bijna de helft is tweetalig en omvat mensen met een breed scala aan opleidingsachtergronden.

Voor die bedrijven die niet zeker weten hoe ze de kracht van neurowetenschappen het beste kunnen benutten, kan het Emotiv Research as a Service-team worden ingeschakeld voor advies. Het onderzoeksteam identificeert de belangrijkste vragen, ontwerpt een experiment, werft deelnemers, verzamelt, verwerkt en analyseert de gegevens en stelt gepersonaliseerde rapporten op over de bevindingen. Uw input is in elke stap van het proces welkom. Uw partnerschap met het Emotiv-onderzoeksteam vertegenwoordigt een echt end-to-end oplossing voor het aangaan van de neurowetenschappelijke revolutie.

Om een specifieke use-case te illustreren, presenteren we hieronder een casestudy van een recent partnerschap.

Het Mentimeter-effect: Een casestudy van real-world EEG met behulp van EmotivLABS

Mentimeter is een softwareplatform voor multimediapresentaties. De meeste mensen zijn bekend met Microsoft Powerpoint. Talloze uren zijn besteed aan het geven van Powerpoint-presentaties waarbij het publiek een passieve rol speelt. Mentimeter stelt gebruikers ook in staat om informatie over te brengen met behulp van tekst, afbeeldingen, audio en video, maar met een twist. Waar Mentimeter zich in onderscheidt, is door zijn functies die live, interactieve betrokkenheid van het publiek mogelijk maken. Naast de typische dia's kunnen presentatoren elementen opnemen waarmee het publiek kan communiceren met hun persoonlijke apparaten. Leden van het publiek kunnen bijvoorbeeld stemmen over op welke inhoud ze zich willen concentreren in de presentatie. Of ze kunnen hun mening geven over een bepaald onderwerp of quizvragen beantwoorden over wat ze zojuist hebben bekeken. Op deze manier maakt Mentimeter dynamischere, levendigere presentaties mogelijk dan Powerpoint.

Mentimeter wist dat ze een speciaal product hadden en dat mensen het waarschijnlijk boeiender zouden vinden. Ze wilden echter niet alleen vertrouwen op subjectieve rapporten van hun gebruikers. Ze wilden een aantal objectieve, gedetailleerde gegevens die precies zouden laten zien wat Mentimeter speciaal maakt. Ze benaderden Emotiv om een onderzoeksproject uit te voeren om de antwoorden hierop te vinden. In samenwerking met ons onderzoeksteam hebben we de belangrijkste vragen geïdentificeerd die de kern van het succes van Mentimeter zouden raken.

Belangrijkste vragen:

  • Hoeveel boeiender is een presentatie op Mentimeter in vergelijking met een meer traditionele Powerpoint-presentatie?

  • Welke van de speciale functies van Mentimeter trekken de meeste aandacht van het publiek?

  • Hoe wordt de aandacht beïnvloed in de loop van de presentatie? Neemt deze af zoals verwacht zou worden bij een lange Powerpoint-presentatie?

  • Wat is de relatie tussen betrokkenheid en aandacht? Besteden mensen meer aandacht als ze betrokken zijn?

  • Lezingen en presentaties gaan vaak over het leren van nieuwe informatie en het onthouden ervan. Helpt Mentimeter ons om beter te leren?

Om deze vragen te beantwoorden, heeft het onderzoeksteam van Emotiv een op maat gemaakt experiment bedacht. Normaal gesproken zou dit type onderzoek worden gedaan door individuen in een ruimte te verzamelen en EEG-gegevens op een lokale computer te verzamelen terwijl de deelnemers een traditionele presentatie versus een Mentimeter-presentatie bekeken. Het werven van deelnemers uit één gebied en het verzamelen van hen in een besloten ruimte had om verschillende redenen niet de voorkeur.

De eerste was eenvoudige logistiek. Om naar onze locatie te komen, moesten deelnemers reizen, wat het aantal vrijwilligers kon beperken. Evenzo zou het werven van deelnemers uit één enkele regio kunnen leiden tot een steekproef die niet representatief was. Het tweede probleem was dat van de volksgezondheid. Midden in een pandemie was EEG-onderzoek ernstig beperkt vanwege het nauwe interpersoonlijke contact dat nodig was om de systemen op te zetten. Door een extern onderzoek te organiseren dat gebruikmaakte van de Emotiv-gebruikersbasis en dit te implementeren op het EmotivLABS-platform, konden we deze problemen omzeilen. Dit stelde ons in staat om een veilig onderzoek uit te voeren dat gegevens van gebruikers over de hele wereld vastlegde en de geavanceerde machine learning-algoritmen van Emotiv gebruikte om de betrokkenheid, aandacht, interesse en cognitieve stress van het publiek in real-time te beoordelen.

De studie

Om het Mentimeter-effect te evalueren, hebben we een experiment ontworpen waarin mensen naar twee presentaties keken; de ene gemaakt met Mentimeter en de andere met Powerpoint. Terwijl ze de presentaties bekeken, verzamelden we op afstand EEG-gegevens en beoordeelden we hun hersenactiviteit op het gebied van betrokkenheid, aandacht, interesse en cognitieve stress. We hebben ook demografische gegevens en enquêtegegevens op basis van zelfrapportage verzameld.

Deelnemers

Achtentwintig deelnemers werden geworven voor de studie uit het Emotiv-klantenbestand, online via e-mailcommunicatie en online formulieren. Deze steekproefgrootte was lager dan we hadden gewild. We hadden echter te maken met een strak tijdschema voor het project en daarom is het opmerkelijk dat we dit aantal in een kort tijdsbestek hebben kunnen werven en weerspiegelt het de efficiëntie van de werving van deelnemers met behulp van EmotivLABS. Met toestemming werden demografische gegevens verzameld, zodat Mentimeter kon begrijpen hoe deze effecten een verscheidenheid aan mensen zouden beïnvloeden.

Deelnemers uit meer dan 15 verschillende landen werden geworven, met leeftijden variërend van 21 do 64 jaar. Online, wereldwijde werving stelde ons ook in staat om een divers scala aan opleidingsniveaus, beroepen, muzikale vaardigheden en expertise in de relevante onderwerpen vast te leggen. Zie Figuren 1 - 3 voor de kenmerken van de deelnemers.

Figuur 1. Demografische gegevens van de deelnemers.

Figuur 2. Opleidingsniveau en muzikale vaardigheid van de deelnemers.

Figuur 3. Zelfgerapporteerde beoordelingen van kennis over onderwerpen.

Methode

Er werd een wervingsenquête per e-mail gestuurd naar het Emotiv-klantenbestand naar iedereen die geïnteresseerd zou kunnen zijn in deelname aan een online onderzoek. Met behulp van software voor videoconferenties zijn we begonnen met een oriëntatiesessie waarin we de deelnemers de basis hebben uitgelegd van hoe het experiment zou worden uitgevoerd. Alle deelnemers hebben hun Emotiv EPOC, EPOC+ of EPOCX (https://www.emotiv.com/epoc-x/) voorafgaand aan het gesprek ingesteld en na een snelle controle van de gegevenskwaliteit door de Director of Research van Emotiv heeft de EmotivLABS-software automatisch hun signaalkwaliteit gedurende de hele opname gevolgd.

Het hele experiment is gebouwd met behulp van de experiment builder van het Emotiv-webplatform (https://www.emotiv.com/emotivpro/build/). Het EmotivLABS-platform leidde de deelnemers door de nullijn (rustig zitten met de ogen open en de ogen gesloten), een paar vragenlijsten om vast te stellen of er die dag iets was dat de EEG-meting zou kunnen beïnvloeden, en vroeg hen vervolgens om aan hun eerste presentatie te beginnen. Een vertegenwoordiger van Mentimeter, Oscar, presenteerde een webinar over een van de 2 onderwerpen. De ene presentatie werd gedaan met Mentimeter en de andere met Powerpoint. De presentaties hadden ook verschillende inhoud; de ene was "The Harmonic Series" en de andere was "Artificial Intelligence in Music". We hebben deze presentatievoorwaarden uitgebalanceerd om er zeker van te zijn dat de effecten niet werden toegeschreven aan de inhoud, maar in plaats daarvan aan de gebruikte software (see Figuur 4).

Figuur 4. Uitgebalanceerde omstandigheden voor elke groep.

Na de tweede presentatie vulden de deelnemers de vragenlijst in en vervolgens verzamelden we een laatste sessie van nulmeting-EEG. Zie Figuur 5 voor een overzicht van het protocol.

Figuur 5. Overzicht van het experiment.

Emotiv Performance Metrics

Emotiv Performance Metrics (PM) zijn neurofysiologische metingen van cognitieve en emotionele toestanden. Het zijn eigen machine learning-algoritmen die real-time waarden leveren van geaggregeerde elektro-encefalografie (EEG)-metingen; variërende hersengolfamplituden, ruimtelijke verdelingen, vermogens en frequenties van neuronen die in de hersenen vuren.

EEG-gegevens van honderden individuen in gecontroleerde psychologische experimenten en praktijksituaties zijn verzamelt en gebruikt om deze algoritmen te bouwen. Elk van de prestatiemetrieken is geschaald en afgestemd op de individuele gebruiker op basis van hun eigen "bereik" van hersenactiviteit (zie Figuur 6 voor een overzicht van de PM's die in dit onderzoek zijn gebruikt).

Figuur 6. Overzicht van Emotiv Performance Metrics

Bevindingen

Mentimeter vs Powerpoint: Algemene PM-patronen

We hebben eerst de hersenactiviteit op groepsniveau over elk van de presentaties als geheel onderzocht. Figuur 7 toont het gemiddelde van elke PM voor Mentimeter-presentaties en Powerpoint-presentaties. Vergeleken met Powerpoint vertoonden individuen statistisch significant lagere niveaus van verveling en hogere niveaus van betrokkenheid, aandacht en cognitieve belasting. Er was geen statistisch verschil in de mate van interesse; de numerieke trend neigde echter naar meer interesse in de Mentimeter-presentatie.

Figuur 7. Gemiddelde PM over de gehele presentatie vergeleken per presentatieplatform.

Vervolgens hebben we gekeken naar hoe individuen reageerden op elk van de presentaties. In Figuur 8 duiden "bredere" vormen op meer individuele PM-waarnemingen bij die waarde en "smallere" vormen op minder PM-waarnemingen bij die waarde. Deze patronen suggereerden dat de Mentimeter-presentaties homogenere reacties opriepen dan Powerpoint. Met andere woorden, mensen reageerden vergelijkbaar op Mentimeter, maar vonden Powerpoint meer polariserend.

Figuur 8. Individuele gemiddelde PM-verdelingen vergeleken per presentatieplatform.

Mentimeter vs Powerpoint: PM's in de loop van de tijd

Om een idee te krijgen van hoe mensen reageerden in de loop van de presentatie, berekenden we de gemiddelde groeps-PM-waarden over elke dia voor elk van de platforms (Mentimeter vs Powerpoint) en elk van de inhoud (AI vs Harmonics). Figuur 9 toont de meest opmerkelijke patronen.

Figuur 9. Tijdsverloop van PM's over dia's.

Voor de AI-inhoud waren de verveeldheidsniveaus lager gedurende de hele presentatie. We hebben een interessant verveeldheidspatroon waargenomen in de Harmonics-inhoud, waar de verveling steeg naar het midden van de presentatie en vervolgens weer daalde. Dit suggereerde dat het unieke, boeiende karakter van Mentimeter- "evenementen" hielp de toenemende verveling te verminderen die in de loop van een presentatie kan optreden.

We hebben waargenomen dat de betrokkenheidsniveaus voor Mentimeter hoger waren voor beide soorten inhoud gedurende bijna de hele presentatie. Van de 24 dia's in totaal waren er slechts twee gevallen waarin de betrokkenheid bij Mentimeter niet hoger was dan bij Powerpoint.

Het Mentimeter-effect: Mentimeter-evenementen vergelijken met Powerpoint-dia's

Hoewel we over het algemeen vonden dat mensen positief reageerden op Mentimeter, wilden we dieper graven en zien hoe de specifieke Mentimeter-evenementen zich verhielden tot de Powerpoint-dia's. Mentimeter-evenementen zijn momenten waarop het publiek wordt aangemoedigd om met de presentatie te communiceren met behulp van hun mobiele apparaten. De deelnemers kregen bijvoorbeeld de vraag naar hun individuele mening over een onderwerp of ze kregen een quizvraag te beantwoorden over de presentatie. Figuur 10 toont de gemiddelde PM waargenomen voor Mentimeter-evenementen en Powerpoint-dia's.

Figuur 10. Vergelijking van PM-waarden voor Mentimeter-evenementen en Powerpoint-dia's.

We hebben waargenomen dat Mentimeter-evenementen, in vergelijking met Powerpoint-dia's, leidden tot minder verveling en meer betrokkenheid, aandacht, interesse en cognitieve belasting. De grootste effecten waren te zien in de verveling- en betrokkenheidsniveaus, die respectievelijk een daling van 16% en een stijging van 13% lieten zien.

Het Mentimeter-effect: Hoe verhouden de verschillende Mentimeter-evenementen zich tot elkaar?

Hoewel Mentimeter-evenementen over het algemeen positieve reacties opriepen bij het publiek, wilden we weten of sommige evenementen beter waren dan andere. De Mentimeter-presentaties bevatten drie soorten evenementen: Meningsuitingsevenementen, waarbij het publiek naar hun mening over een onderwerp werd gevraagd; Quiz-evenementen, waarbij het publiek vragen over de inhoud van de presentatie werd gesteld; en video-evenementen, waarbij de deelnemers een video bekeken. Figuur 11 toont de PM-waarden voor elk van de evenementtypen. We hebben ook Powerpoint-dia's ter vergelijking opgenomen.

Figuur 11. Gemiddelde PM voor elk type Mentimeter-evenement. Gemiddelde PM voor Powerpoint-dia ter vergelijking opgenomen.

Meningsuitingsevenementen vertoonden het meest consistente effect door de minste hoeveelheid verveling en de meeste betrokkenheid, aandacht, interesse en cognitieve belasting op te roepen in vergelijking met de andere evenementen. Interessant is dat video-evenementen de neiging hadden om de meeste verveling en de minste betrokkenheid en aandacht op te roepen.

Het Mentimeter-effect: Een nadere blik op betrokkenheid

Hoewel alle PM wezen in de richting van een positieve reactie op Mentimeter-presentaties, leek de betrokkenheid het meest consistente effect te hebben. Om dit van dichterbij te bekijken, hebben we het punt geïndexeerd waarop elke deelnemer zijn maximale PM voor betrokkenheid liet zien. Figuur 12 toont aan dat er een groter aantal maximale betrokkenheidswaarden optrad tijdens de Mentimeter-presentatie. Bovendien vonden 70% van de maximale betrokkenheidsscores van de deelnemers plaats tijdens een Mentimeter-evenement.

Figuur 12. Verdeling van maximale betrokkenheid PM.

Het Mentimeter-effect: Vergelijking van objectieve and subjectieve metingen

Hoewel EEG objectieve reacties op stimuli in kaart kan brengen, bieden gevallen waarin deze metingen worden versterkt door zelfrapportages overtuigend bewijs voor effecten. Figuur 13 toont de subjectieve betrokkenheidsscores voor de vijf betrokkenheidsgerelateerde vragen die aan het einde van het experiment werden gesteld.

Figuur 13. Subjectieve betrokkenheidsscores zoals gerapporteerd door deelnemers op een 1-5 Likert-schaal van "Helemaal niet" tot "Uiterst".

De antwoorden op alle vragen ondersteunden de bevindingen uit de hersengegevens. In vergelijking met Powerpoint-presentaties resulteerden Mentimeter-presentaties erin dat deelnemers zich meer betrokken voelden bij presentaties, meer betrokken waren bij de presentator, meer geïnteresseerd waren in de inhoud, meer plezier beleefden aan de presentatie en het gevoel hadden dat ze meer nieuwe inhoud hadden geleerd tijdens de presentatie.

Samenvatting

Aan het einde van het onderzoek heeft het onderzoeksteam van Emotiv een gedetailleerd rapport over de bevindingen aan Mentimeter overhandigd. Dit stelde Mentimeter in staat om hun product beter te begrijpen en te begrijpen wat het tot zo'n positieve ervaring maakte voor hun gebruikers. Mentimeter kreeg niet alleen empirische gegevens die aantoonden dat hun product zorgde voor een hogere betrokkenheid, aandacht en cognitieve belasting en tegelijkertijd de verveling verminderde, het bood ook bruikbare inzichten in welke van hun speciale functies de gebruikers het meest aanspraken. Het verslag van Mentimeter over de bevindingen van het onderzoek is te vinden op https://www.mentimeter.com/campaigns/the-mentimeter-effect?

Onderzoeken zoals de Mentimeter Effect vertegenwoordigen slechts een fractie van de mogelijkheden voor externe, gestroomlijnde en gepersonaliseerde EEG-experimenten. Van het evalueren van de voorkeuren van de consument tot het onderzoeken van psychische problemen, de onderzoekssuite van Emotiv is het ideale platform voor schaalbaar EEG-onderzoek. In samenwerking met ons onderzoeksteam kunnen individuen, bedrijven en instellingen de kracht van de neurowetenschappen benutten om inzicht te krijgen in de menselijke populatie. Deze oplossing is het ideale antwoord op moderne neurowetenschappen die immuun zijn voor crises in de volksgezondheid, bestand zijn tegen krimpende budgetten en in brede zin openstaan voor een wereldwijde gemeenschap.

kaart van wereldwijde EMOTIV EPOC-projecten

Lees verder

Emotiv EPOC: 10 jaar aan peer-reviewed onderzoek