Het volgende bericht weerspiegelt een interview met EMOTIV-onderzoeks- en datawetenschappers:

• Dr Bill King, directeur Research Engineering

• Dr Nikolas Williams, senior onderzoekswetenschapper

• Dr Roshini Randeniya, onderzoeksmedewerker

De focus ligt op het gebruik van het EmotivLABS-platform om op afstand EEG-experimenten uit te rollen naar grote en diverse steekproeven over de hele wereld.

Het bericht bevat fragmenten uit onze gesprekken, samen met bredere contextuele onderwerpen. Het gesprek omvatte:

EmotivLABS: van interne tools naar een cloudgebaseerd crowd-sourcing onderzoeksplatform

Kan een onderzoeker op afstand neurale experimenten uitrollen naar honderden deelnemers?

Psychologie- en cognitieve-wetenschapexperimenten die gedragsdatapunten verzamelen (reactietijd, enquêteantwoorden) waren de eerste gebruikers van internet voor onderzoeksdataverzameling. Deze experimentele ontwerpen hoeven echter niet beperkt te blijven tot gedragseindpunten. Vóór EmotivLABS bestond het op afstand verzamelen van neurale data niet.

Bill: "Tot nu toe zijn onderzoekers niet in staat geweest om daadwerkelijke hersendata (neurale data) van externe proefpersonen vast te leggen."

De vroegste versies van EmotivLABS waren op maat ontwikkelde toolkits die onderzoekers uit noodzaak voor intern gebruik maakten. Deze oorsprong heeft EMOTIV en het team op unieke wijze gevestigd als thought leaders en marktleiders in neurale dataverzameling op afstand.

Al meer dan tien jaar heeft EMOTIV:

• De grenzen verlegd van door technologie ondersteunde, draagbare en goedkope EEG-hardware.

• Toegankelijkheidsinnovaties in software vergroot.

• Duurzame oplossingen ontwikkeld voor drie belangrijke problemen die de neurowetenschap teisteren. Dit verwijst naar:

• Lage statistische power

• Reproduceerbaarheid

• Repliceerbaarheid

Nikolas: Het EmotivLABS-platform "…is volledig uniek. Je kunt een experiment bouwen via een software-interface en dat vervolgens publiceren op het online experimentenplatform. Van daaruit kan het worden uitgerold en beschikbaar worden gemaakt voor onze volledige gebruikersbasis of een subset daarvan, afhankelijk van de vragen die je wilt beantwoorden. "

Neurowetenschappelijke onderzoekers worden vaak beperkt door:

• Kosten voor werving en testen van proefpersonen

• Gebrek aan universitaire faciliteiten en apparatuur

• Beperkte opties voor deelnemersvergoeding

• Geoptimaliseerde planning van deelnemers

Nikolas: “Als je daarvoor honderden individuen nodig hebt, heb je het over maanden en maanden aan dataverzameling om daar doorheen te komen. Door dit te verspreiden via een cloudgebaseerd platform, zou je theoretisch honderd deelnemers tegelijkertijd hetzelfde experiment kunnen laten doen en binnen je budget kunnen werken."

Zoals besproken in onze eerdere post over "Onderzoeksdata op afstand verbeteren neurowetenschappelijk onderzoek", kunnen neurowetenschappers moeite hebben om kleine aantallen deelnemers te werven, laat staan honderden. Proefpersonen worden lokaal geworven en moeten vervolgens hun EEG-data in een lab aanleveren, wat beschikbaarheid vereist en toegankelijkheid bevoordeelt boven toepasbaarheid.

Deze druk heeft geleid tot een scheve demografische vertegenwoordiging in onderzoek door het gebruik van Amerikaanse bachelorstudenten als onderzoekssubjecten. Dit gebruik van universiteitsstudenten heeft geleid tot een oververzadiging van westerse, opgeleide, geïndustrialiseerde, rijke en democratische (WEIRD) populaties in neurowetenschappelijk onderzoek. Deze overmatige afhankelijkheid heeft geleid tot oneigenlijk gebruik van behandelingen, therapieën en zelfs wetgeving in sommige gemarginaliseerde gemeenschappen.

Factoren achter de vraag naar uitrol op afstand van neurowetenschappelijke experimenten

Toenemende vraag naar diversiteit, representatie en nauwkeurige generaliseerbaarheid van onderzoeksresultaten zijn drie factoren die de vraag naar uitrol op afstand in de neurowetenschap hebben aangewakkerd.

De samenloop van verschillende beperkende factoren in sociale wetenschappen en onderzoek met menselijke proefpersonen—de replicatiecrisis, het reproduceerbaarheidsprobleem en beperkte demografische diversiteit—had onderzoek op afstand al op tafel gelegd als noodzakelijke optie. Vervolgens sloeg de COVID-19-pandemie toe en stopte fysieke dataverzameling.

Nikolas: "Een vroeg teken van verandering richting online experimentele onderzoeksdataverzameling was de snelle interesse in en experimentatie met MTurk in psychologie- en cognitieve experimenten. MTurk maakte snelle verzameling van grote datasets binnen korte tijdframes mogelijk, tegen betaalbare kosten."

Vergeleken met MTurk gaat EmotivLABS verder dan de volgende generatie. Gebouwd als een professioneel platform van onderzoekskwaliteit voor dataverzameling op afstand, heeft het EMOTIV-team grondig nagedacht over de specifieke dagelijkse taken die onderzoekers moeten uitvoeren die niet direct met de wetenschap te maken hebben. Dit omvat planning, training en betaling van onderzoeksdeelnemers voor hun bijdragen.

Bill: "EMOTIV zorgt ervoor dat onderzoekers minder tijd besteden aan administratieve rompslomp, rapportage en logistieke planning, en meer tijd aan hun wetenschap."

EmotivLABS is expliciet ontwikkeld voor neurale dataverzameling en -analyse op afstand, waardoor wetenschappers zich creatiever op hun werk kunnen richten. EMOTIV's full-stackbenadering, waarbij draadloze EEG-headsets worden gekoppeld aan doelgericht ontwikkelde software met grafische gebruikersinterface, helpt de integriteit van het signaal in de datapijplijn te valideren en bevestigen.

Bill: "Neem de taak van signaalmarkering. In wezen annoteer je de signaaltijdreeks met markeringen die noteren wat er wanneer gebeurde. Dit wordt automatisch uitgevoerd binnen de one-stop-shop van EmotivLABS. Als je naar een externe data-analyseomgeving gaat, moet je hun conventies rond signaalmarkering begrijpen. Dus besteed je nu de hele dag aan het voorbereiden van ruwe data alleen maar om die te importeren en correct te laten begrijpen door andermans software, in plaats van na te denken over de daadwerkelijke resultaten zoals ze zijn."

Net als Apple’s koppeling van de iPhone met iOS, heeft EMOTIV ingebouwde kwaliteitscontrole- en signaalverwerkingsfunctionaliteit onder de motorkap, uit het zicht/uit het hoofd van onderzoekers en deelnemers. Door die kritieke elementen achter de schermen te plaatsen, krijgen EmotivLABS-gebruikers eenvoudig te navigeren en doelbewust ontworpen gebruikersinterfaces. Daardoor kunnen de gedrags- of neurowetenschappelijke onderzoekers van EMOTIV hun tijd besteden aan de interpretatie van experimentele resultaten in plaats van het worstelen met of masseren van de ruwe data tot iets herkenbaars.

Aan de slag met EmotivLABS

Start op elk onderzoeksniveau

EMOTIV's benadering van EEG-onderzoek weerspiegelt sterker "real-world" omstandigheden, omdat geteste individuen zich bevinden op locaties en in omgevingen die weerspiegelen hoe zij hun leven leiden.

Roshini: "Er zijn geen vereisten of training nodig om te starten met EMOTIV-apparaten en software. De builder is zeer gebruiksvriendelijk. Verschillende neuromarketeers gebruiken de headset en het LABS-platform voor reclame en productdifferentiatie. Velen hebben geen ervaring met EEG, maar kunnen wel starten met EMOTIV-apparaten en gaandeweg tips en trucs leren. Het is zeer gebruiksvriendelijk."

Wees zo creatief als jij of je team maar wil zijn

Nikolas: "We hebben niet veel beperkingen op wat mensen als experiment zouden bouwen. Ze kunnen alles bouwen wat ze willen als experiment en het vervolgens publiceren op het EmotivLABS-platform. Om de test van een onderzoeker te laten beginnen, moet er een formulier voor geïnformeerde toestemming zijn dat deelnemers kunnen lezen, dus dat moeten ze wel ontwikkelen. Als ze het voor een universiteit uitvoeren, is dat sowieso verplicht omdat je het nodig hebt om iets van je resultaten te publiceren."

EMOTIV beoordeelt experimenten om ervoor te zorgen dat verzoeken aan het grote publiek zinvol en ethisch zijn. Over het algemeen laten de community-moderators van EMOTIV vrijheid toe in onderzoekstypen. Ze beoordelen experimenten echter wel voor kwaliteitsborgingsdoeleinden. Bovendien stellen deze kwaliteitscontroles EMOTIV-ontwikkelaars in staat tekortkomingen in de huidige codebase te identificeren en in realtime nieuwe functies op te nemen op basis van interactieve klantfeedback.

Krijg hulp bij planning op maat van EMOTIV

EMOTIV, opgericht in 2011, is een bio-informaticabedrijf uit San Francisco dat ons begrip van het menselijk brein wil vergroten met behulp van aangepaste elektro-encefalografie (EEG)-hardware, analyse en visualisatie. EMOTIV kan ook met klanten samenwerken om ervoor te zorgen dat hun experimenten voldoen aan regionale en staats-/natiegebonden onderzoeksrichtlijnen.

Nikolas: "We hebben een research-as-a-service-team. Als een organisatie hulp wil bij het conceptualiseren van vragen en het ontwerpen van experimenten, het bouwen van dat experiment en vervolgens het uitrollen ervan, in feite een end-to-end soort dienst, dan is die dienst beschikbaar. <…> We reageren zeer snel op de behoeften van onze onderzoekers die experimenten opzetten, dus we faciliteren en helpen hen, ondersteunen hen en beantwoorden hun vragen."

Sta je te popelen om te beginnen? Lees meer over EmotivLABS.

Nikolas Willams

Senior onderzoekswetenschapper bij EMOTIV

Nik beoordeelt en ondersteunt wetenschappelijke integriteit bij EMOTIV. Hij ontwerpt experimenten en analyseert data voor EMOTIV-onderzoeksprojecten, het EMOTIVLabs-platform en dataverwerking en -analyse. Hij ondersteunt de ontwikkeling van productfuncties en werkt eraan om Flexibele en innovatieve wetenschappelijke methoden mogelijk te maken.

Bill King

Directeur Research Engineering bij EMOTIV

Bill's primaire focus is het ontwikkelen van Analyzer—de EEG-dataanalysetool van EMOTIV. Met Analyzer kunnen EmotivPRO-gebruikers een aantal EEG-verwerkingspijplijnen in de cloud uitvoeren. Beschikbare analysetypen omvatten EEG-voorbewerking, band-poweranalyse en rapporten, en automatische event-related potential (ERP)-analyse. Analyzer zorgt ervoor dat ruwe sensordata die is verzameld met EMOTIV EEG-hardware van onderzoekskwaliteit, interoperabel en toegankelijk is voor onderzoekers op het cloudplatform.

Roshini Randeniya

Onderzoeksmedewerker bij EMOTIV

Roshini ontwerpt en voert experimenten uit om detecties van EMOTIV's draagbare EEG-headsets te verbeteren. Ze is ook betrokken bij onderzoeksprojecten die functionaliteit voor datacaptatie en -analyse evalueren.