Jak przeprowadzać badania neurolingwistyczne w rzeczywistości na dużą skalę: studium przypadku z użyciem EmotivLABS.

Quoc Minh Lai

8 gru 2021

Udostępnij:

Dr Nikolas Williams,

Naukowiec badawczy EMOTIV.

Gdy myślisz o badaniach nad neurobiologią, prawdopodobnie wyobrażasz sobie obraz białych laborków na ciałach naukowców obsługujących dużych, kosztownych urządzeń medycznych na uniwersytecie lub w szpitalu. Z pewnością niektóre metody neurobiologiczne, takie jak pozytonowa tomografia emisyjna (PET), funkcjonalne obrazowanie rezonansem magnetycznym (fMRI) i magnetoencefalografia (MEG), wymagają tych dużych, skomplikowanych systemów, które mają podobnie wysokie ceny. Systemy elektroencefalograficzne (EEG) są jednak zazwyczaj mniejsze i tańsze. Technologia ewoluowała od zapisów na papierze i dużych komputerów do bezprzewodowych, mobilnych, łatwych do skonfigurowania i stosunkowo niedrogich systemów. Oprócz mniejszej wielkości i kosztów, EEG stał się wiodącym narzędziem do dekodowania aktywności mózgu ze względu na swoją wysoką rozdzielczość czasową. Gdzie PET i fMRI mierzą zmiany w aktywności mózgu w ciągu sekund, EEG jest w stanie wykrywać zmiany aktywności, które zachodzą w milisekundach, co czyni go zdolnym do indeksowania procesów, które w przeciwnym razie mogłyby pozostać niewykryte.

Co mierzy EEG?

Gdy neurony się aktywują, uwalniają niewielkie ilości elektryczności. Kiedy wiele neuronów wszystkie aktywują się w tej samej okolicy, tak jak wtedy, gdy o czymś myślisz, powstające pole elektryczne jest wykrywalne poza czaszką. Systemy EEG wykorzystują to zjawisko, po prostu mierząc zmiany napięcia w czasie, za pomocą matryc czujników umieszczonych na skórze głowy. Można myśleć o tych czujnikach jak o małych mikrofonach mierzących elektryczny dźwięk z twojego mózgu. Następnie możemy przekształcić te sygnały na formę cyfrową, zebrać je na komputerze i przetworzyć oraz analizować, aby wyodrębnić znaczące wzory.

Dlaczego EEG jest ważne?

Oftentimes, nie możemy zmierzyć rzeczy po prostu pytając ludzi lub obserwując ich zachowanie. Nawet gdy możemy ich zapytać, ludzie rzadko dokładnie raportują. EEG daje nam wgląd w mózg; wgląd, który nie jest pod wpływem uprzedzeń, postaw czy wierzeń. Na przykład, jeśli zapytasz kogoś, czy czuje się zrelaksowany, nawet jeśli tak nie jest, mogą być skłonni powiedzieć tak, ponieważ ludzie często nie lubią przyznawać się, gdy są zdenerwowani.

Obserwując ich EEG, badacz może być w stanie stwierdzić, że osoba, wbrew własnemu stwierdzeniu, faktycznie doświadcza wysokiego pobudzenia, co wskazuje na stan nie-relaksacyjny. W laboratoriach EEG jest często używane do mierzenia niskopoziomowych procesów poznawczych, takich jak percepcja słuchowa lub wzrokowa, co może pomóc badaczom lepiej zrozumieć te procesy lub zrozumieć, jak dolegliwości mają wpływ na mózg. Tego rodzaju technologia jest kluczowa dla zrozumienia zjawisk, które nie mogą być zgłoszone lub które mogą być źle zgłoszone.

Dlaczego robimy EEG poza laboratorium?

Technologia EEG to doskonała technologia do zrozumienia procesów mózgowych. Większość badań EEG opartych na laboratoriach skupia się na badaniu niskopoziomowych funkcji, takich jak percepcja i poznanie. Laboratoria są idealnym środowiskiem do tego, ponieważ są to wysoce kontrolowane miejsca, w których badacze mogą uwzględniać i eliminować zmienne zewnętrzne. Jednak nie spędzamy całego życia w laboratorium. Jesteśmy chodzącymi, mówiącymi, interaktywnymi istotami, które prowadzą dynamiczne życie charakteryzujące się bogatym i zróżnicowanym doświadczeniem. Ten fakt utrudnia generalizowanie badań przeprowadzonych w laboratoriach do niekontrolowanych środowisk. Wykorzystując technologię poza laboratorium, możemy badać ludzi i ich aktywność mózgu w rzeczywistych środowiskach, które są bliższe sposobowi, w jaki naprawdę żyjemy.

Niedawno przeprowadzanie eksperymentów EEG poza laboratorium było nie do pomyślenia. Systemy były duże i musiały być podłączone do wzmacniaczy, zasilaczy i jednostek transmisji danych. Ponadto, konfiguracja tych systemów była czasochłonna i często niewygodna dla uczestników. Znaczące postępy technologiczne oznaczały, że systemy mogły być budowane w mniejszych rozmiarach, w niższych kosztach i w trybie bezprzewodowym. Dzięki zwiększonej mobilności i zmniejszonej cenie, tanie i łatwe do użycia systemy EEG zyskały znaczną proliferację. EMOTIV jest liderem w tej dziedzinie od ponad dekady, wprowadzając na rynek pierwszy komercyjnie dostępny system EEG. W tym czasie EMOTIV wydał sześć różnych systemów, które obejmują od słuchawek dwu kanałowych po 32-kanałowe czapki badawcze.

Rozwój tych systemów komercyjnych miał także inny skutek: dramatycznie zwiększoną dostępność metod neurobiologicznych. Neurobiologia przestała być tylko dla akademików czy klinicystów. Wszyscy ludzie mają teraz środki, aby zakupić te systemy do użytku domowego. Motywacje do ich zakupu są różne w zależności od demografii i obejmują osoby rekreacyjne, hobbystów i obywatelskich naukowców. Ponadto, przedsiębiorstwa komercyjne szybko dostrzegają możliwość wykorzystania tych systemów w swoich branżach bez konieczności posiadania dedykowanych, wewnętrznych działów neurobiologicznych.

Jakie są zastosowania EEG w prawdziwym świecie?

Zastosowania EEG poza laboratorium są liczne i różnorodne. Jako narzędzie kliniczne EEG może być używane do długoletniego monitorowania funkcji poznawczych ludzi bez konieczności ich odwiedzania w placówce. Na przykład badania potwierdziły, że EEG jest biomarkerem demencji (Chatzikonstantinou et al., 2021). Ponadto, może być nawet wykorzystywane do przewidywania przejścia z łagodnych zaburzeń poznawczych do demencji (Engedal et al., 2020). Stałe, domowe EEG byłoby szczególnie pomocne w tych populacjach, które składają się głównie z starszych dorosłych, dla których regularne podróże do placówki badawczej mogą być nieopłacalne.

Kolejnym aktualnym przykładem zastosowania EEG na zewnątrz jest ostatnia uwaga zwrócona na urazy głowy w sporcie. W sportach o dużym uderzeniu, takich jak profesjonalny futbol, wstrząsy mózgu są powszechnym urazem. Wstrząsy mózgu są niepokojące, ponieważ często umykają klinicznej detekcji i mogą mieć szkodliwy wpływ na funkcjonowanie poznawcze jednostki. Dowody potwierdzają zastosowanie EEG w diagnozowaniu wstrząsu mózgu i wspomaganiu zarządzania klinicznego po urazie (Corbin-Berrigan et al., 2020). Z pewnością obecność przenośnego EEG na boisku byłaby potężnym narzędziem pomagającym zespołom podejmować dobre decyzje dotyczące dobrostanu ich zawodników.

Przemysł komercyjny również ma wiele do zyskania z EEG w realnym świecie. Neuromarketing to szeroki termin, ale ogólnie odnosi się do zdobywania wiedzy o preferencjach konsumenckich i przewidywaniu zachowań poprzez pomiar sygnałów neuralnych lub innych sygnałów fizjologicznych. Wartość wykorzystania EEG do badania pragnień konsumentów tkwi w zdolności tej metody do indeksowania obiektywnych reakcji. Czasami to, co ludzie mówią, nie jest w rzeczywistości zgodne z tym, jak się czują, ponieważ są oni poddani szerokiemu wachlarzowi uprzedzeń. Mogą również mieć silne pragnienie zadowolenia innych lub unikania zawstydzenia. Nawet sposób, w jaki zadawane jest pytanie, może wpłynąć na to, jak osoba postrzega produkt. EEG pozwala badaczom ominąć te cechy i dostarcza nieprzeźroczystego wglądu w sposób, w jaki jednostka przetwarza informacje. Wykorzystując te dane, firmy mogą zwiększać lub zastępować tradycyjne narzędzia marketingowe.

Jakie są niektóre przeszkody związane z EEG w prawdziwym świecie?

Koszt jest być może największą barierą do przeprowadzania eksperymentów EEG w rzeczywistym świecie. Choć mniej kosztowne niż inne narzędzia do obrazowania mózgu, systemy EEG mogą być nadal duże i drogie. Aby zrozumieć dużą ilość danych, wymagane są potoki przetwarzania i analizy. Zbiory danych muszą być również przechowywane w bezpieczny sposób. To sprawia, że wewnętrzna neurobiologia jest poza zasięgiem wielu mniejszych firm.

Koszt przeprowadzania EEG w rzeczywistym świecie jest dodatkowo powiększany przez jeden z krytycznych niedoborów badań nad ludźmi: problem reprezentatywnego próbkowania. Wiele badań jest ograniczonych przez rzeczywistość rekrutacji uczestników, co często prowadzi do wyboru wygodnych próbek (np. studenci uniwersytetu). To prowadzi do tego, że wiele badań zmagają się z problemem „WEIRD”, w którym większość uczestników jest biała, wykształcona, z przemysłowych regionów, bogata oraz mieszka w demokracjach. Po prostu przenoszenie EEG poza laboratorium nie rozwiązuje tego problemu, a trudność w rekrutowaniu próbek złożonych z ludzi o różnych kulturach, poziomach wykształcenia, zainteresowaniach i doświadczeniu może być finansowo i logistycznie nieosiągalna.

Jak mogę przeprowadzić EEG w realnym świecie na dużą skalę?

Biorąc pod uwagę koszt przeprowadzania EEG w realnym świecie, wielu mogłoby założyć, że badania neurobiologiczne pozostaną domeną dobrze finansowanych instytucji akademickich i korporacji. Jednak w dodatku do rewolucjonizowania krajobrazu dzięki przenośnym, niskokosztowym systemom EEG, EMOTIV uruchomił platformy EmotivPRO Builder i EmotivLABS, które umożliwiają firmom projektowanie i przeprowadzanie dużych eksperymentów neurobiologicznych. EmotivPRO Builder to intuicyjny interfejs graficzny, który daje użytkownikom pełną kontrolę nad eksperymentem i ułatwia użytkownikom o różnych umiejętnościach projektowanie badań EEG. Użytkownik bardziej Techniczny może również importować eksperymenty PsychoPy napisane w języku Python.

Po zbudowaniu eksperymentu użytkownicy mogą wdrażać je na EmotivLABS. To nie jest tylko platforma prezentacyjna, ale także upraszcza rekrutację uczestników przez jego pulpity i daje badaczom dostęp do szerokiej bazy uczestników EMOTIV. Płatności dla uczestników mogą być również obsługiwane za pośrednictwem platformy. Aktualnie 84 kraje pochodzą z puli uczestników EMOTIV. Niemal połowa jest dwujęzyczna i obejmuje ludzi z szerokim zakresem wykształcenia.

Dla tych firm, które nie są pewne, jak najlepiej wykorzystać moc neurobiologii, zespół EMOTIV Research as a Service może zostać zaangażowany do konsultacji. Zespół badawczy zidentyfikuje kluczowe pytania, zaprojektuje eksperyment, zrekrutuje uczestników, zbierze, przetworzy i przeanalizuje dane oraz przygotuje spersonalizowane raporty dotyczące wyników. Twoja opinia będzie mile widziana na każdym kroku. Twoje partnerstwo z zespołem badawczym EMOTIV stanowi prawdziwe rozwiązanie kompleksowe w zakresie zaangażowania się w rewolucję neurobiologiczną.

Aby zilustrować konkretny przypadek użycia, przedstawiamy poniżej studium przypadku niedawnego partnerstwa.

Efekt Mentimeter: Studium przypadku EEG w prawdziwym świecie z wykorzystaniem EmotivLABS

Mentimeter to platforma oprogramowania do prezentacji multimedialnych. Większość ludzi zna Microsoft Powerpoint. Niezliczone godziny poświęcono na dostarczanie prezentacji Powerpoint, w których publiczność odgrywa pasywną rolę. Mentimeter również umożliwia użytkownikom przekazywanie informacji za pomocą tekstu, obrazów, dźwięku i wideo, ale z twistem. Tam, gdzie Mentimeter różni się od innych funkcji, to poprzez umożliwienie na żywo interakcji publiczności. Oprócz typowych slajdów, prezenterzy mogą włączyć wydarzenia, z którymi publiczność może interagować za pomocą swoich osobistych urządzeń. Na przykład, członkowie publiczności mogą głosować na treści, które chcieliby skupić się na prezentacji. Lub być może mogą podać swoją opinię na dany temat lub odpowiedzieć na pytania quizowe dotyczące tego, co właśnie oglądali. W ten sposób Mentimeter pozwala na bardziej dynamiczne, żywe prezentacje niż Powerpoint.

Mentimeter wiedział, że mają wyjątkowy produkt i że ludzie prawdopodobnie uznają go za bardziej angażujący. Jednak nie chcieli opierać się wyłącznie na subiektywnych raportach od użytkowników. Chcieli uzyskać obiektywne, dokładne dane, które pokazałyby, co dokładnie czyni Mentimeter wyjątkowym. Zwrócili się do EMOTIV o przeprowadzenie projektu badawczego, aby znaleźć odpowiedzi na to pytanie. Wspólnie z naszym zespołem badawczym zidentyfikowaliśmy kluczowe pytania, które docierały do sedna wyjątkowych cech Mentimeter.

Kluczowe pytania:

  • Jak dużo bardziej angażująca jest prezentacja na Mentimeter w porównaniu do bardziej tradycyjnej prezentacji Powerpoint?

  • Które z wyjątkowych funkcji Mentimeter przyciągają największą uwagę publiczności?

  • Jak uwaga zmienia się w trakcie prezentacji? Czy zmniejsza się, jak można by się spodziewać w dłuższej prezentacji Powerpoint?

  • Jaki jest związek między zaangażowaniem a uwagą? Czy ludzie zwracają większą uwagę, gdy są zaangażowani?

  • Wykłady i prezentacje często mają na celu nauczenie nowych informacji i ich zapamiętanie. Czy Mentimeter pomaga nam uczyć się lepiej?

Aby odpowiedzieć na te pytania, zespół badawczy EMOTIV opracował dostosowany eksperyment. Zazwyczaj ten typ badania byłby realizowany, zbierając uczestników w jednym pomieszczeniu i zbierając dane EEG na lokalny komputer, podczas gdy uczestnicy oglądali tradycyjną prezentację w porównaniu do prezentacji Mentimeter. Rekrutacja uczestników z jednego obszaru i zbieranie ich w zamkniętej przestrzeni nie było preferowane z wielu powodów.

Pierwszy był prostą logistyką. Aby dotrzeć do naszej lokalizacji, uczestnicy musieliby podróżować, co mogłoby ograniczyć liczbę chętnych. Podobnie rekrutacja uczestników z jednego regionu mogłaby prowadzić do próby, która nie byłaby reprezentatywna. Drugim problemem była kwestia zdrowia publicznego. W trakcie pandemii badania EEG były poważnie ograniczone z powodu bliskiego kontaktu interpersonalnego wymaganego do skonfigurowania systemów. Organizując badanie zdalne, które wykorzystało bazę użytkowników EMOTIV i wdrażając ją na platformie EmotivLABS, mogliśmy ominąć te problemy. Umożliwiło to przeprowadzenie bezpiecznego badania, które zbierało dane od użytkowników na całym świecie i wykorzystywało zaawansowane algorytmy uczenia maszynowego EMOTIV do oceny zaangażowania publiczności, uwagi, zainteresowania oraz stresu poznawczego w czasie rzeczywistym.

Badanie

Aby ocenić efekt Mentimeter, zaprojektowaliśmy eksperyment, w którym ludzie oglądali dwie prezentacje; jedną wykonaną w Mentimeter, a drugą wykonaną w Powerpoint. Podczas oglądania prezentacji, zdalnie zbieraliśmy dane EEG i analizowaliśmy ich aktywność mózgu w dziedzinach zaangażowania, uwagi, zainteresowania i stresu poznawczego. Zbieraliśmy również dane demograficzne i dane z ankiety samodzielnej oceny.

Uczestnicy

Dwadzieścia osiem uczestników zostało zrekrutowanych do badania z bazy klientów EMOTIV, online za pośrednictwem komunikacji e-mailowej i formularzy online. Ta wielkość próbki była mniejsza, niż byśmy woleli. Jednakże byliśmy pod presją czasową projektu, więc warto zauważyć, że udało nam się zrekrutować tę liczbę w krótkim czasie, co odzwierciedla efektywność rekrutacji uczestników przy użyciu EmotivLABS. Za zgodą zebrano dane demograficzne, aby Mentimeter mogło zrozumieć, w jaki sposób te efekty wpłyną na różne osoby.

Uczestnicy z ponad 15 różnych krajów zostali zrekrutowani, w wieku od 21 do 64 lat. Rekrutacja online na całym świecie również pozwoliła nam przechwycić różnorodną gamę poziomów wykształcenia, zawodów, umiejętności muzycznych i wiedzy na tematy związane. Zobacz Rysunki 1 -3 dla charakterystyki uczestników.



Rysunek 1. Demografia uczestników.



Rysunek 2. Poziom wykształcenia uczestników i umiejętności muzyczne.



Rysunek 3. Oceny własnej wiedzy na tematy.

Metoda

Ankieta rekrutacyjna została wysłana e-mailem do bazy klientów EMOTIV dla wszystkich, którzy mogą być zainteresowani uczestnictwem w badaniach online. Przy użyciu oprogramowania do wideokonferencji rozpoczęliśmy sesję orientacyjną, w trakcie której wyjaśniliśmy uczestnikom podstawy przeprowadzenia eksperymentu. Wszyscy uczestnicy skonfigurowali swoje EMOTIV EPOC, EPOC+ lub EPOCX (https://www.emotiv.com/epoc-x/) przed rozmową, a po szybkim sprawdzeniu jakości danych przez Dyrektora Badań Emotiv, oprogramowanie EmotivLABS automatycznie śledziło jakość ich sygnału przez cały czas nagrywania.

Cały eksperyment został zbudowany przy użyciu narzędzia do budowy eksperymentów na platformie EMOTIV (https://www.emotiv.com/emotivpro/build/). Platforma EmotivLABS poprowadziła uczestników przez podstawową linię (siedząc cicho z otwartymi i zamkniętymi oczami), kilka kwestionariuszy, aby ustalić, czy istniało coś, co mogłoby wpłynąć na EEG w dniu badania, a następnie poprowadziła ich do rozpoczęcia pierwszej prezentacji. Przedstawiciel Mentimeter, Oscar, zaprezentował webinar na jednym z dwóch tematów. Jedna prezentacja była zrealizowana w Mentimeter, a druga w Powerpoint. Prezentacje miały również różne treści; jedna to „Szereg harmoniczny”, a druga „Sztuczna inteligencja w muzyce”. Zrównoważyliśmy te warunki prezentacji, aby zapewnić, że jakiekolwiek efekty nie były przypisane do treścią, ale zamiast tego do używanego oprogramowania (zobacz Rysunek 4).



Rysunek 4. Zrównoważone warunki dla każdej grupy.

Po drugiej prezentacji uczestnicy wypełnili kwestionariusz, a następnie zebraliśmy ostatnią sesję EEG. Zobacz Rysunek 5 w celu przeglądu protokołu.



Rysunek 5. Przegląd eksperymentu.

Metryki wydajności Emotiv

Metryki wydajności EMOTIV (PM) są neurofizjologicznymi miarami stanów poznawczych i afektywnych. Są to zastrzeżone algorytmy uczenia maszynowego, które dostarczają wartości w czasie rzeczywistym z agregowanych pomiarów elektroencefalografii (EEG); zmienne amplitudy fal mózgowych, rozkłady przestrzenne, moce i częstotliwości neuronów strzelających w mózgu.

Dane EEG z setek osób w kontrolowanych eksperymentach psychologicznych i rzeczywistych warunkach zostały zebrane i wykorzystane do zbudowania tych algorytmów. Każda z metryk wydajności jest skalowana i dostosowana do indywidualnego użytkownika w oparciu o jego własny „zakres” aktywności mózgu (zobacz Rysunek 6 w celu przeglądu PM używanych w tym badaniu).



Rysunek 6. Przegląd metryk wydajności EMOTIV

Wyniki

Mentimeter vs Powerpoint: Ogólne wzory PM

Najpierw zbadaliśmy aktywność mózgu na poziomie grupy we wszystkich prezentacjach jako całości. Rysunek 7 pokazuje średnią każdej PM dla prezentacji Mentimeter i prezentacji Powerpoint. W porównaniu do Powerpoint, osoby wykazały statystycznie istotnie niższe poziomy znudzenia oraz wyższe poziomy zaangażowania, uwagi i obciążenia poznawczego. Nie stwierdzono statystycznej różnicy w poziomach zainteresowania; jednak tendencja liczbowa zmierza w kierunku większego zainteresowania prezentacją Mentimeter.



Rysunek 7. Średnia PM w całej prezentacji porównywana według platformy prezentacji.

Następnie przyjrzeliśmy się, jak osoby reagowały w poszczególnych prezentacjach. Na Rysunku 8 „szersze” kształty wskazują na więcej indywidualnych obserwacji PM na tym poziomie, a „szczuplejsze” kształty na mniej. Te wzory sugerowały, że prezentacje Mentimeter wywołały bardziej jednorodne reakcje niż Powerpoint. Innymi słowy, ludzie podobnie reagowali na Mentimeter, ale uważali Powerpoint za bardziej polaryzujący.



Rysunek 8. Indywidualne rozkłady PM porównywane według platformy prezentacji.

Mentimeter vs Powerpoint: PM w czasie

Aby mieć poczucie, jak ludzie reagowali podczas prezentacji, obliczyliśmy średnie wartości PM dla grupy na każdym slajdzie dla każdej z platform (Mentimeter vs Powerpoint) i każdego z treści (AI vs Harmonics). Rysunek 9 pokazuje najbardziej zauważalne wzory.



Rysunek 9. Czasowy wykres PM na slajdach.

Dla treści AI, poziomy znudzenia były niższe w całej prezentacji. Obserwowaliśmy interesujący wzór nudności w treści Harmonics, gdzie znudzenie wzrosło w połowie prezentacji, a następnie spadło. Sugerowało to, że wyjątkowa, angażująca natura „wydarzeń” Mentimeter pomogła złagodzić narastające znudzenie, które może wystąpić podczas prezentacji.

Obserwowaliśmy poziomy zaangażowania, które były wyższe dla Mentimeter we wszystkich rodzajach treści praktycznie przez całą prezentację. Z 24 całkowitych slajdów, tylko w dwóch przypadkach zaangażowanie Mentimeter było niższe niż w Powerpoint.

Efekt Mentimera: Porównanie wydarzeń Mentimeter do slajdów Powerpoint

Pomimo że ogólnie stwierdziliśmy, że ludzie pozytywnie zareagowali na Mentimeter, chcieliśmy zbadać głębiej i zobaczyć, jak konkretne wydarzenia Mentimeter porównują się ze slajdami Powerpoint. Wydarzenia Mentimeter to momenty, w których publiczność jest zachęcana do interakcji z prezentacją za pomocą swoich urządzeń mobilnych. Na przykład, uczestnicy mogli być poproszeni o wyrażenie swojej opinii na dany temat lub mieli za zadanie odpowiedzieć na pytanie quizowe związane z prezentacją. Rysunek 10 pokazuje średnie PM zaobserwowane dla wydarzeń Mentimeter i slajdów Powerpoint.



Rysunek 10. Porównanie wartości PM dla wydarzeń Mentimeter i slajdów Powerpoint.

Obserwowaliśmy, że w porównaniu do slajdów Powerpoint, wydarzenia Mentimeter spowodowały niższe znudzenie oraz wyższe zaangażowanie, uwagę, zainteresowanie i obciążenie poznawcze. Największe efekty dotyczyły poziomów znudzenia i zaangażowania, które spadły o 16% i wzrosły o 13%, odpowiednio.

Efekt Mentimera: Jak różne wydarzenia Mentimeter porównują się?

Choć wydarzenia Mentimeter generalnie wywołały pozytywne reakcje wśród publiczności, chcieliśmy wiedzieć, czy niektóre wydarzenia były lepsze niż inne. Prezentacje Mentimeter zawierały trzy rodzaje wydarzeń: wydarzenia opinii, w których publiczność była pytana o swoje zdanie na dany temat; wydarzenia quizowe, w których publiczność zadawała pytania dotyczące treści prezentacji; oraz wydarzenia wideo, w których uczestnicy oglądali film. Rysunek 11 pokazuje wartości PM dla każdego z rodzajów wydarzeń. Zawarto również slajdy Powerpoint dla porównania.



Rysunek 11. Średnia PM dla każdego rodzaju wydarzenia Mentimeter. Średnia PM dla slajdów Powerpoint również uwzględniona w celu porównania.

Wydarzenia opinii wykazały najbardziej spójną tendencję, wywołując najmniejsze znudzenie oraz największe zaangażowanie, uwagę, zainteresowanie i obciążenie poznawcze w porównaniu do innych wydarzeń. Ciekawie, że wydarzenia wideo tendowały do wywoływania największego znudzenia i najmniejszego zaangażowania oraz uwagi.

Efekt Mentimera: Bliższe spojrzenie na zaangażowanie

Chociaż wszystkie PM zmierzały w kierunku pozytywnej reakcji na prezentacje Mentimeter, wydaje się, że zaangażowanie miało najbardziej konsekwentny efekt. Aby przyjrzeć się bardziej szczegółowo, pokazywaliśmy punkt, w którym każdy uczestnik wykazał najwyższe PM zaangażowanie. Rysunek 12 pokazuje, że większa liczba maksymalnych wartości zaangażowania wystąpiła podczas prezentacji Mentimeter. Ponadto, 70% maksymalnych wyników zaangażowania uczestników wystąpiło podczas wydarzenia Mentimeter.



Rysunek 12. Rozkład maksymalnego zaangażowania PM.

Efekt Mentimera: Porównanie miar obiektywnych i subiektywnych

Chociaż EEG może indeksować obiektywne reakcje na bodźce, przypadki, w których te miary są wspierane przez raporty własne, dostarczają przekonujących dowodów na efekty. Rysunek 13 pokazuje subiektywne oceny zaangażowania dla pięciu pytań związanych z zaangażowaniem, które przedstawiono na końcu eksperymentu.



Rysunek 13. Subiektywne oceny zaangażowania raportowane przez uczestników w skali Likerta 1-5 „Wcale” do „Ekstremalnie”.

Odpowiedzi na wszystkie pytania wspierały ustalenia z danych z mózgu. W porównaniu do prezentacji Powerpoint, prezentacje Mentimeter spowodowały, że uczestnicy czuli się bardziej zaangażowani w prezentacje, bardziej zaangażowani w prezentera, bardziej zainteresowani treściom, doświadczali większej przyjemności z prezentacji i czuli, że nauczyli się bardziej nowej treści podczas prezentacji.

Podsumowanie

Na końcu badania zespół badawczy EMOTIV dostarczył szczegółowy raport z wynikami do Mentimeter. Umożliwiło to Mentimeter lepsze zrozumienie swojego produktu i co czyni go tak pozytywnym doświadczeniem dla użytkowników. Nie tylko Mentimeter otrzymał dane empiryczne, które wykazały, że ich produkt wywołuje wyższe zaangażowanie, uwagę i obcią żenie poznawcze, jednocześnie obniżając znudzenie, dostarczając także praktycznych spostrzeżeń, które z ich szczególnych funkcji były najbardziej angażujące dla użytkowników. Opis stanu badań Mentimeter można znaleźć pod adresem https://www.mentimeter.com/campaigns/the-mentimeter-effect?

Badania takie jak Efekt Mentimeter reprezentują tylko niewielką część możliwości zdalnych, uproszczonych i spersonalizowanych badań EEG. Oceny preferencji konsumentów do badania problemów zdrowia psychicznego, zestaw badań EMOTIV jest idealną platformą dla badań EEG w skali. Współpraca z naszym zespołem badawczym pozwala osobom, firmom i instytucjom wykorzystać moc neurobiologii, by uzyskać wgląd w populację ludzką. To rozwiązanie to idealna odpowiedź na nowoczesną neurobiologię, która jest odporna na kryzysy zdrowia publicznego, odporna na kurczące się budżety i szeroko dostępna dla globalnej społeczności.

Dr Nikolas Williams,

Naukowiec badawczy EMOTIV.

Gdy myślisz o badaniach nad neurobiologią, prawdopodobnie wyobrażasz sobie obraz białych laborków na ciałach naukowców obsługujących dużych, kosztownych urządzeń medycznych na uniwersytecie lub w szpitalu. Z pewnością niektóre metody neurobiologiczne, takie jak pozytonowa tomografia emisyjna (PET), funkcjonalne obrazowanie rezonansem magnetycznym (fMRI) i magnetoencefalografia (MEG), wymagają tych dużych, skomplikowanych systemów, które mają podobnie wysokie ceny. Systemy elektroencefalograficzne (EEG) są jednak zazwyczaj mniejsze i tańsze. Technologia ewoluowała od zapisów na papierze i dużych komputerów do bezprzewodowych, mobilnych, łatwych do skonfigurowania i stosunkowo niedrogich systemów. Oprócz mniejszej wielkości i kosztów, EEG stał się wiodącym narzędziem do dekodowania aktywności mózgu ze względu na swoją wysoką rozdzielczość czasową. Gdzie PET i fMRI mierzą zmiany w aktywności mózgu w ciągu sekund, EEG jest w stanie wykrywać zmiany aktywności, które zachodzą w milisekundach, co czyni go zdolnym do indeksowania procesów, które w przeciwnym razie mogłyby pozostać niewykryte.

Co mierzy EEG?

Gdy neurony się aktywują, uwalniają niewielkie ilości elektryczności. Kiedy wiele neuronów wszystkie aktywują się w tej samej okolicy, tak jak wtedy, gdy o czymś myślisz, powstające pole elektryczne jest wykrywalne poza czaszką. Systemy EEG wykorzystują to zjawisko, po prostu mierząc zmiany napięcia w czasie, za pomocą matryc czujników umieszczonych na skórze głowy. Można myśleć o tych czujnikach jak o małych mikrofonach mierzących elektryczny dźwięk z twojego mózgu. Następnie możemy przekształcić te sygnały na formę cyfrową, zebrać je na komputerze i przetworzyć oraz analizować, aby wyodrębnić znaczące wzory.

Dlaczego EEG jest ważne?

Oftentimes, nie możemy zmierzyć rzeczy po prostu pytając ludzi lub obserwując ich zachowanie. Nawet gdy możemy ich zapytać, ludzie rzadko dokładnie raportują. EEG daje nam wgląd w mózg; wgląd, który nie jest pod wpływem uprzedzeń, postaw czy wierzeń. Na przykład, jeśli zapytasz kogoś, czy czuje się zrelaksowany, nawet jeśli tak nie jest, mogą być skłonni powiedzieć tak, ponieważ ludzie często nie lubią przyznawać się, gdy są zdenerwowani.

Obserwując ich EEG, badacz może być w stanie stwierdzić, że osoba, wbrew własnemu stwierdzeniu, faktycznie doświadcza wysokiego pobudzenia, co wskazuje na stan nie-relaksacyjny. W laboratoriach EEG jest często używane do mierzenia niskopoziomowych procesów poznawczych, takich jak percepcja słuchowa lub wzrokowa, co może pomóc badaczom lepiej zrozumieć te procesy lub zrozumieć, jak dolegliwości mają wpływ na mózg. Tego rodzaju technologia jest kluczowa dla zrozumienia zjawisk, które nie mogą być zgłoszone lub które mogą być źle zgłoszone.

Dlaczego robimy EEG poza laboratorium?

Technologia EEG to doskonała technologia do zrozumienia procesów mózgowych. Większość badań EEG opartych na laboratoriach skupia się na badaniu niskopoziomowych funkcji, takich jak percepcja i poznanie. Laboratoria są idealnym środowiskiem do tego, ponieważ są to wysoce kontrolowane miejsca, w których badacze mogą uwzględniać i eliminować zmienne zewnętrzne. Jednak nie spędzamy całego życia w laboratorium. Jesteśmy chodzącymi, mówiącymi, interaktywnymi istotami, które prowadzą dynamiczne życie charakteryzujące się bogatym i zróżnicowanym doświadczeniem. Ten fakt utrudnia generalizowanie badań przeprowadzonych w laboratoriach do niekontrolowanych środowisk. Wykorzystując technologię poza laboratorium, możemy badać ludzi i ich aktywność mózgu w rzeczywistych środowiskach, które są bliższe sposobowi, w jaki naprawdę żyjemy.

Niedawno przeprowadzanie eksperymentów EEG poza laboratorium było nie do pomyślenia. Systemy były duże i musiały być podłączone do wzmacniaczy, zasilaczy i jednostek transmisji danych. Ponadto, konfiguracja tych systemów była czasochłonna i często niewygodna dla uczestników. Znaczące postępy technologiczne oznaczały, że systemy mogły być budowane w mniejszych rozmiarach, w niższych kosztach i w trybie bezprzewodowym. Dzięki zwiększonej mobilności i zmniejszonej cenie, tanie i łatwe do użycia systemy EEG zyskały znaczną proliferację. EMOTIV jest liderem w tej dziedzinie od ponad dekady, wprowadzając na rynek pierwszy komercyjnie dostępny system EEG. W tym czasie EMOTIV wydał sześć różnych systemów, które obejmują od słuchawek dwu kanałowych po 32-kanałowe czapki badawcze.

Rozwój tych systemów komercyjnych miał także inny skutek: dramatycznie zwiększoną dostępność metod neurobiologicznych. Neurobiologia przestała być tylko dla akademików czy klinicystów. Wszyscy ludzie mają teraz środki, aby zakupić te systemy do użytku domowego. Motywacje do ich zakupu są różne w zależności od demografii i obejmują osoby rekreacyjne, hobbystów i obywatelskich naukowców. Ponadto, przedsiębiorstwa komercyjne szybko dostrzegają możliwość wykorzystania tych systemów w swoich branżach bez konieczności posiadania dedykowanych, wewnętrznych działów neurobiologicznych.

Jakie są zastosowania EEG w prawdziwym świecie?

Zastosowania EEG poza laboratorium są liczne i różnorodne. Jako narzędzie kliniczne EEG może być używane do długoletniego monitorowania funkcji poznawczych ludzi bez konieczności ich odwiedzania w placówce. Na przykład badania potwierdziły, że EEG jest biomarkerem demencji (Chatzikonstantinou et al., 2021). Ponadto, może być nawet wykorzystywane do przewidywania przejścia z łagodnych zaburzeń poznawczych do demencji (Engedal et al., 2020). Stałe, domowe EEG byłoby szczególnie pomocne w tych populacjach, które składają się głównie z starszych dorosłych, dla których regularne podróże do placówki badawczej mogą być nieopłacalne.

Kolejnym aktualnym przykładem zastosowania EEG na zewnątrz jest ostatnia uwaga zwrócona na urazy głowy w sporcie. W sportach o dużym uderzeniu, takich jak profesjonalny futbol, wstrząsy mózgu są powszechnym urazem. Wstrząsy mózgu są niepokojące, ponieważ często umykają klinicznej detekcji i mogą mieć szkodliwy wpływ na funkcjonowanie poznawcze jednostki. Dowody potwierdzają zastosowanie EEG w diagnozowaniu wstrząsu mózgu i wspomaganiu zarządzania klinicznego po urazie (Corbin-Berrigan et al., 2020). Z pewnością obecność przenośnego EEG na boisku byłaby potężnym narzędziem pomagającym zespołom podejmować dobre decyzje dotyczące dobrostanu ich zawodników.

Przemysł komercyjny również ma wiele do zyskania z EEG w realnym świecie. Neuromarketing to szeroki termin, ale ogólnie odnosi się do zdobywania wiedzy o preferencjach konsumenckich i przewidywaniu zachowań poprzez pomiar sygnałów neuralnych lub innych sygnałów fizjologicznych. Wartość wykorzystania EEG do badania pragnień konsumentów tkwi w zdolności tej metody do indeksowania obiektywnych reakcji. Czasami to, co ludzie mówią, nie jest w rzeczywistości zgodne z tym, jak się czują, ponieważ są oni poddani szerokiemu wachlarzowi uprzedzeń. Mogą również mieć silne pragnienie zadowolenia innych lub unikania zawstydzenia. Nawet sposób, w jaki zadawane jest pytanie, może wpłynąć na to, jak osoba postrzega produkt. EEG pozwala badaczom ominąć te cechy i dostarcza nieprzeźroczystego wglądu w sposób, w jaki jednostka przetwarza informacje. Wykorzystując te dane, firmy mogą zwiększać lub zastępować tradycyjne narzędzia marketingowe.

Jakie są niektóre przeszkody związane z EEG w prawdziwym świecie?

Koszt jest być może największą barierą do przeprowadzania eksperymentów EEG w rzeczywistym świecie. Choć mniej kosztowne niż inne narzędzia do obrazowania mózgu, systemy EEG mogą być nadal duże i drogie. Aby zrozumieć dużą ilość danych, wymagane są potoki przetwarzania i analizy. Zbiory danych muszą być również przechowywane w bezpieczny sposób. To sprawia, że wewnętrzna neurobiologia jest poza zasięgiem wielu mniejszych firm.

Koszt przeprowadzania EEG w rzeczywistym świecie jest dodatkowo powiększany przez jeden z krytycznych niedoborów badań nad ludźmi: problem reprezentatywnego próbkowania. Wiele badań jest ograniczonych przez rzeczywistość rekrutacji uczestników, co często prowadzi do wyboru wygodnych próbek (np. studenci uniwersytetu). To prowadzi do tego, że wiele badań zmagają się z problemem „WEIRD”, w którym większość uczestników jest biała, wykształcona, z przemysłowych regionów, bogata oraz mieszka w demokracjach. Po prostu przenoszenie EEG poza laboratorium nie rozwiązuje tego problemu, a trudność w rekrutowaniu próbek złożonych z ludzi o różnych kulturach, poziomach wykształcenia, zainteresowaniach i doświadczeniu może być finansowo i logistycznie nieosiągalna.

Jak mogę przeprowadzić EEG w realnym świecie na dużą skalę?

Biorąc pod uwagę koszt przeprowadzania EEG w realnym świecie, wielu mogłoby założyć, że badania neurobiologiczne pozostaną domeną dobrze finansowanych instytucji akademickich i korporacji. Jednak w dodatku do rewolucjonizowania krajobrazu dzięki przenośnym, niskokosztowym systemom EEG, EMOTIV uruchomił platformy EmotivPRO Builder i EmotivLABS, które umożliwiają firmom projektowanie i przeprowadzanie dużych eksperymentów neurobiologicznych. EmotivPRO Builder to intuicyjny interfejs graficzny, który daje użytkownikom pełną kontrolę nad eksperymentem i ułatwia użytkownikom o różnych umiejętnościach projektowanie badań EEG. Użytkownik bardziej Techniczny może również importować eksperymenty PsychoPy napisane w języku Python.

Po zbudowaniu eksperymentu użytkownicy mogą wdrażać je na EmotivLABS. To nie jest tylko platforma prezentacyjna, ale także upraszcza rekrutację uczestników przez jego pulpity i daje badaczom dostęp do szerokiej bazy uczestników EMOTIV. Płatności dla uczestników mogą być również obsługiwane za pośrednictwem platformy. Aktualnie 84 kraje pochodzą z puli uczestników EMOTIV. Niemal połowa jest dwujęzyczna i obejmuje ludzi z szerokim zakresem wykształcenia.

Dla tych firm, które nie są pewne, jak najlepiej wykorzystać moc neurobiologii, zespół EMOTIV Research as a Service może zostać zaangażowany do konsultacji. Zespół badawczy zidentyfikuje kluczowe pytania, zaprojektuje eksperyment, zrekrutuje uczestników, zbierze, przetworzy i przeanalizuje dane oraz przygotuje spersonalizowane raporty dotyczące wyników. Twoja opinia będzie mile widziana na każdym kroku. Twoje partnerstwo z zespołem badawczym EMOTIV stanowi prawdziwe rozwiązanie kompleksowe w zakresie zaangażowania się w rewolucję neurobiologiczną.

Aby zilustrować konkretny przypadek użycia, przedstawiamy poniżej studium przypadku niedawnego partnerstwa.

Efekt Mentimeter: Studium przypadku EEG w prawdziwym świecie z wykorzystaniem EmotivLABS

Mentimeter to platforma oprogramowania do prezentacji multimedialnych. Większość ludzi zna Microsoft Powerpoint. Niezliczone godziny poświęcono na dostarczanie prezentacji Powerpoint, w których publiczność odgrywa pasywną rolę. Mentimeter również umożliwia użytkownikom przekazywanie informacji za pomocą tekstu, obrazów, dźwięku i wideo, ale z twistem. Tam, gdzie Mentimeter różni się od innych funkcji, to poprzez umożliwienie na żywo interakcji publiczności. Oprócz typowych slajdów, prezenterzy mogą włączyć wydarzenia, z którymi publiczność może interagować za pomocą swoich osobistych urządzeń. Na przykład, członkowie publiczności mogą głosować na treści, które chcieliby skupić się na prezentacji. Lub być może mogą podać swoją opinię na dany temat lub odpowiedzieć na pytania quizowe dotyczące tego, co właśnie oglądali. W ten sposób Mentimeter pozwala na bardziej dynamiczne, żywe prezentacje niż Powerpoint.

Mentimeter wiedział, że mają wyjątkowy produkt i że ludzie prawdopodobnie uznają go za bardziej angażujący. Jednak nie chcieli opierać się wyłącznie na subiektywnych raportach od użytkowników. Chcieli uzyskać obiektywne, dokładne dane, które pokazałyby, co dokładnie czyni Mentimeter wyjątkowym. Zwrócili się do EMOTIV o przeprowadzenie projektu badawczego, aby znaleźć odpowiedzi na to pytanie. Wspólnie z naszym zespołem badawczym zidentyfikowaliśmy kluczowe pytania, które docierały do sedna wyjątkowych cech Mentimeter.

Kluczowe pytania:

  • Jak dużo bardziej angażująca jest prezentacja na Mentimeter w porównaniu do bardziej tradycyjnej prezentacji Powerpoint?

  • Które z wyjątkowych funkcji Mentimeter przyciągają największą uwagę publiczności?

  • Jak uwaga zmienia się w trakcie prezentacji? Czy zmniejsza się, jak można by się spodziewać w dłuższej prezentacji Powerpoint?

  • Jaki jest związek między zaangażowaniem a uwagą? Czy ludzie zwracają większą uwagę, gdy są zaangażowani?

  • Wykłady i prezentacje często mają na celu nauczenie nowych informacji i ich zapamiętanie. Czy Mentimeter pomaga nam uczyć się lepiej?

Aby odpowiedzieć na te pytania, zespół badawczy EMOTIV opracował dostosowany eksperyment. Zazwyczaj ten typ badania byłby realizowany, zbierając uczestników w jednym pomieszczeniu i zbierając dane EEG na lokalny komputer, podczas gdy uczestnicy oglądali tradycyjną prezentację w porównaniu do prezentacji Mentimeter. Rekrutacja uczestników z jednego obszaru i zbieranie ich w zamkniętej przestrzeni nie było preferowane z wielu powodów.

Pierwszy był prostą logistyką. Aby dotrzeć do naszej lokalizacji, uczestnicy musieliby podróżować, co mogłoby ograniczyć liczbę chętnych. Podobnie rekrutacja uczestników z jednego regionu mogłaby prowadzić do próby, która nie byłaby reprezentatywna. Drugim problemem była kwestia zdrowia publicznego. W trakcie pandemii badania EEG były poważnie ograniczone z powodu bliskiego kontaktu interpersonalnego wymaganego do skonfigurowania systemów. Organizując badanie zdalne, które wykorzystało bazę użytkowników EMOTIV i wdrażając ją na platformie EmotivLABS, mogliśmy ominąć te problemy. Umożliwiło to przeprowadzenie bezpiecznego badania, które zbierało dane od użytkowników na całym świecie i wykorzystywało zaawansowane algorytmy uczenia maszynowego EMOTIV do oceny zaangażowania publiczności, uwagi, zainteresowania oraz stresu poznawczego w czasie rzeczywistym.

Badanie

Aby ocenić efekt Mentimeter, zaprojektowaliśmy eksperyment, w którym ludzie oglądali dwie prezentacje; jedną wykonaną w Mentimeter, a drugą wykonaną w Powerpoint. Podczas oglądania prezentacji, zdalnie zbieraliśmy dane EEG i analizowaliśmy ich aktywność mózgu w dziedzinach zaangażowania, uwagi, zainteresowania i stresu poznawczego. Zbieraliśmy również dane demograficzne i dane z ankiety samodzielnej oceny.

Uczestnicy

Dwadzieścia osiem uczestników zostało zrekrutowanych do badania z bazy klientów EMOTIV, online za pośrednictwem komunikacji e-mailowej i formularzy online. Ta wielkość próbki była mniejsza, niż byśmy woleli. Jednakże byliśmy pod presją czasową projektu, więc warto zauważyć, że udało nam się zrekrutować tę liczbę w krótkim czasie, co odzwierciedla efektywność rekrutacji uczestników przy użyciu EmotivLABS. Za zgodą zebrano dane demograficzne, aby Mentimeter mogło zrozumieć, w jaki sposób te efekty wpłyną na różne osoby.

Uczestnicy z ponad 15 różnych krajów zostali zrekrutowani, w wieku od 21 do 64 lat. Rekrutacja online na całym świecie również pozwoliła nam przechwycić różnorodną gamę poziomów wykształcenia, zawodów, umiejętności muzycznych i wiedzy na tematy związane. Zobacz Rysunki 1 -3 dla charakterystyki uczestników.



Rysunek 1. Demografia uczestników.



Rysunek 2. Poziom wykształcenia uczestników i umiejętności muzyczne.



Rysunek 3. Oceny własnej wiedzy na tematy.

Metoda

Ankieta rekrutacyjna została wysłana e-mailem do bazy klientów EMOTIV dla wszystkich, którzy mogą być zainteresowani uczestnictwem w badaniach online. Przy użyciu oprogramowania do wideokonferencji rozpoczęliśmy sesję orientacyjną, w trakcie której wyjaśniliśmy uczestnikom podstawy przeprowadzenia eksperymentu. Wszyscy uczestnicy skonfigurowali swoje EMOTIV EPOC, EPOC+ lub EPOCX (https://www.emotiv.com/epoc-x/) przed rozmową, a po szybkim sprawdzeniu jakości danych przez Dyrektora Badań Emotiv, oprogramowanie EmotivLABS automatycznie śledziło jakość ich sygnału przez cały czas nagrywania.

Cały eksperyment został zbudowany przy użyciu narzędzia do budowy eksperymentów na platformie EMOTIV (https://www.emotiv.com/emotivpro/build/). Platforma EmotivLABS poprowadziła uczestników przez podstawową linię (siedząc cicho z otwartymi i zamkniętymi oczami), kilka kwestionariuszy, aby ustalić, czy istniało coś, co mogłoby wpłynąć na EEG w dniu badania, a następnie poprowadziła ich do rozpoczęcia pierwszej prezentacji. Przedstawiciel Mentimeter, Oscar, zaprezentował webinar na jednym z dwóch tematów. Jedna prezentacja była zrealizowana w Mentimeter, a druga w Powerpoint. Prezentacje miały również różne treści; jedna to „Szereg harmoniczny”, a druga „Sztuczna inteligencja w muzyce”. Zrównoważyliśmy te warunki prezentacji, aby zapewnić, że jakiekolwiek efekty nie były przypisane do treścią, ale zamiast tego do używanego oprogramowania (zobacz Rysunek 4).



Rysunek 4. Zrównoważone warunki dla każdej grupy.

Po drugiej prezentacji uczestnicy wypełnili kwestionariusz, a następnie zebraliśmy ostatnią sesję EEG. Zobacz Rysunek 5 w celu przeglądu protokołu.



Rysunek 5. Przegląd eksperymentu.

Metryki wydajności Emotiv

Metryki wydajności EMOTIV (PM) są neurofizjologicznymi miarami stanów poznawczych i afektywnych. Są to zastrzeżone algorytmy uczenia maszynowego, które dostarczają wartości w czasie rzeczywistym z agregowanych pomiarów elektroencefalografii (EEG); zmienne amplitudy fal mózgowych, rozkłady przestrzenne, moce i częstotliwości neuronów strzelających w mózgu.

Dane EEG z setek osób w kontrolowanych eksperymentach psychologicznych i rzeczywistych warunkach zostały zebrane i wykorzystane do zbudowania tych algorytmów. Każda z metryk wydajności jest skalowana i dostosowana do indywidualnego użytkownika w oparciu o jego własny „zakres” aktywności mózgu (zobacz Rysunek 6 w celu przeglądu PM używanych w tym badaniu).



Rysunek 6. Przegląd metryk wydajności EMOTIV

Wyniki

Mentimeter vs Powerpoint: Ogólne wzory PM

Najpierw zbadaliśmy aktywność mózgu na poziomie grupy we wszystkich prezentacjach jako całości. Rysunek 7 pokazuje średnią każdej PM dla prezentacji Mentimeter i prezentacji Powerpoint. W porównaniu do Powerpoint, osoby wykazały statystycznie istotnie niższe poziomy znudzenia oraz wyższe poziomy zaangażowania, uwagi i obciążenia poznawczego. Nie stwierdzono statystycznej różnicy w poziomach zainteresowania; jednak tendencja liczbowa zmierza w kierunku większego zainteresowania prezentacją Mentimeter.



Rysunek 7. Średnia PM w całej prezentacji porównywana według platformy prezentacji.

Następnie przyjrzeliśmy się, jak osoby reagowały w poszczególnych prezentacjach. Na Rysunku 8 „szersze” kształty wskazują na więcej indywidualnych obserwacji PM na tym poziomie, a „szczuplejsze” kształty na mniej. Te wzory sugerowały, że prezentacje Mentimeter wywołały bardziej jednorodne reakcje niż Powerpoint. Innymi słowy, ludzie podobnie reagowali na Mentimeter, ale uważali Powerpoint za bardziej polaryzujący.



Rysunek 8. Indywidualne rozkłady PM porównywane według platformy prezentacji.

Mentimeter vs Powerpoint: PM w czasie

Aby mieć poczucie, jak ludzie reagowali podczas prezentacji, obliczyliśmy średnie wartości PM dla grupy na każdym slajdzie dla każdej z platform (Mentimeter vs Powerpoint) i każdego z treści (AI vs Harmonics). Rysunek 9 pokazuje najbardziej zauważalne wzory.



Rysunek 9. Czasowy wykres PM na slajdach.

Dla treści AI, poziomy znudzenia były niższe w całej prezentacji. Obserwowaliśmy interesujący wzór nudności w treści Harmonics, gdzie znudzenie wzrosło w połowie prezentacji, a następnie spadło. Sugerowało to, że wyjątkowa, angażująca natura „wydarzeń” Mentimeter pomogła złagodzić narastające znudzenie, które może wystąpić podczas prezentacji.

Obserwowaliśmy poziomy zaangażowania, które były wyższe dla Mentimeter we wszystkich rodzajach treści praktycznie przez całą prezentację. Z 24 całkowitych slajdów, tylko w dwóch przypadkach zaangażowanie Mentimeter było niższe niż w Powerpoint.

Efekt Mentimera: Porównanie wydarzeń Mentimeter do slajdów Powerpoint

Pomimo że ogólnie stwierdziliśmy, że ludzie pozytywnie zareagowali na Mentimeter, chcieliśmy zbadać głębiej i zobaczyć, jak konkretne wydarzenia Mentimeter porównują się ze slajdami Powerpoint. Wydarzenia Mentimeter to momenty, w których publiczność jest zachęcana do interakcji z prezentacją za pomocą swoich urządzeń mobilnych. Na przykład, uczestnicy mogli być poproszeni o wyrażenie swojej opinii na dany temat lub mieli za zadanie odpowiedzieć na pytanie quizowe związane z prezentacją. Rysunek 10 pokazuje średnie PM zaobserwowane dla wydarzeń Mentimeter i slajdów Powerpoint.



Rysunek 10. Porównanie wartości PM dla wydarzeń Mentimeter i slajdów Powerpoint.

Obserwowaliśmy, że w porównaniu do slajdów Powerpoint, wydarzenia Mentimeter spowodowały niższe znudzenie oraz wyższe zaangażowanie, uwagę, zainteresowanie i obciążenie poznawcze. Największe efekty dotyczyły poziomów znudzenia i zaangażowania, które spadły o 16% i wzrosły o 13%, odpowiednio.

Efekt Mentimera: Jak różne wydarzenia Mentimeter porównują się?

Choć wydarzenia Mentimeter generalnie wywołały pozytywne reakcje wśród publiczności, chcieliśmy wiedzieć, czy niektóre wydarzenia były lepsze niż inne. Prezentacje Mentimeter zawierały trzy rodzaje wydarzeń: wydarzenia opinii, w których publiczność była pytana o swoje zdanie na dany temat; wydarzenia quizowe, w których publiczność zadawała pytania dotyczące treści prezentacji; oraz wydarzenia wideo, w których uczestnicy oglądali film. Rysunek 11 pokazuje wartości PM dla każdego z rodzajów wydarzeń. Zawarto również slajdy Powerpoint dla porównania.



Rysunek 11. Średnia PM dla każdego rodzaju wydarzenia Mentimeter. Średnia PM dla slajdów Powerpoint również uwzględniona w celu porównania.

Wydarzenia opinii wykazały najbardziej spójną tendencję, wywołując najmniejsze znudzenie oraz największe zaangażowanie, uwagę, zainteresowanie i obciążenie poznawcze w porównaniu do innych wydarzeń. Ciekawie, że wydarzenia wideo tendowały do wywoływania największego znudzenia i najmniejszego zaangażowania oraz uwagi.

Efekt Mentimera: Bliższe spojrzenie na zaangażowanie

Chociaż wszystkie PM zmierzały w kierunku pozytywnej reakcji na prezentacje Mentimeter, wydaje się, że zaangażowanie miało najbardziej konsekwentny efekt. Aby przyjrzeć się bardziej szczegółowo, pokazywaliśmy punkt, w którym każdy uczestnik wykazał najwyższe PM zaangażowanie. Rysunek 12 pokazuje, że większa liczba maksymalnych wartości zaangażowania wystąpiła podczas prezentacji Mentimeter. Ponadto, 70% maksymalnych wyników zaangażowania uczestników wystąpiło podczas wydarzenia Mentimeter.



Rysunek 12. Rozkład maksymalnego zaangażowania PM.

Efekt Mentimera: Porównanie miar obiektywnych i subiektywnych

Chociaż EEG może indeksować obiektywne reakcje na bodźce, przypadki, w których te miary są wspierane przez raporty własne, dostarczają przekonujących dowodów na efekty. Rysunek 13 pokazuje subiektywne oceny zaangażowania dla pięciu pytań związanych z zaangażowaniem, które przedstawiono na końcu eksperymentu.



Rysunek 13. Subiektywne oceny zaangażowania raportowane przez uczestników w skali Likerta 1-5 „Wcale” do „Ekstremalnie”.

Odpowiedzi na wszystkie pytania wspierały ustalenia z danych z mózgu. W porównaniu do prezentacji Powerpoint, prezentacje Mentimeter spowodowały, że uczestnicy czuli się bardziej zaangażowani w prezentacje, bardziej zaangażowani w prezentera, bardziej zainteresowani treściom, doświadczali większej przyjemności z prezentacji i czuli, że nauczyli się bardziej nowej treści podczas prezentacji.

Podsumowanie

Na końcu badania zespół badawczy EMOTIV dostarczył szczegółowy raport z wynikami do Mentimeter. Umożliwiło to Mentimeter lepsze zrozumienie swojego produktu i co czyni go tak pozytywnym doświadczeniem dla użytkowników. Nie tylko Mentimeter otrzymał dane empiryczne, które wykazały, że ich produkt wywołuje wyższe zaangażowanie, uwagę i obcią żenie poznawcze, jednocześnie obniżając znudzenie, dostarczając także praktycznych spostrzeżeń, które z ich szczególnych funkcji były najbardziej angażujące dla użytkowników. Opis stanu badań Mentimeter można znaleźć pod adresem https://www.mentimeter.com/campaigns/the-mentimeter-effect?

Badania takie jak Efekt Mentimeter reprezentują tylko niewielką część możliwości zdalnych, uproszczonych i spersonalizowanych badań EEG. Oceny preferencji konsumentów do badania problemów zdrowia psychicznego, zestaw badań EMOTIV jest idealną platformą dla badań EEG w skali. Współpraca z naszym zespołem badawczym pozwala osobom, firmom i instytucjom wykorzystać moc neurobiologii, by uzyskać wgląd w populację ludzką. To rozwiązanie to idealna odpowiedź na nowoczesną neurobiologię, która jest odporna na kryzysy zdrowia publicznego, odporna na kurczące się budżety i szeroko dostępna dla globalnej społeczności.

Dr Nikolas Williams,

Naukowiec badawczy EMOTIV.

Gdy myślisz o badaniach nad neurobiologią, prawdopodobnie wyobrażasz sobie obraz białych laborków na ciałach naukowców obsługujących dużych, kosztownych urządzeń medycznych na uniwersytecie lub w szpitalu. Z pewnością niektóre metody neurobiologiczne, takie jak pozytonowa tomografia emisyjna (PET), funkcjonalne obrazowanie rezonansem magnetycznym (fMRI) i magnetoencefalografia (MEG), wymagają tych dużych, skomplikowanych systemów, które mają podobnie wysokie ceny. Systemy elektroencefalograficzne (EEG) są jednak zazwyczaj mniejsze i tańsze. Technologia ewoluowała od zapisów na papierze i dużych komputerów do bezprzewodowych, mobilnych, łatwych do skonfigurowania i stosunkowo niedrogich systemów. Oprócz mniejszej wielkości i kosztów, EEG stał się wiodącym narzędziem do dekodowania aktywności mózgu ze względu na swoją wysoką rozdzielczość czasową. Gdzie PET i fMRI mierzą zmiany w aktywności mózgu w ciągu sekund, EEG jest w stanie wykrywać zmiany aktywności, które zachodzą w milisekundach, co czyni go zdolnym do indeksowania procesów, które w przeciwnym razie mogłyby pozostać niewykryte.

Co mierzy EEG?

Gdy neurony się aktywują, uwalniają niewielkie ilości elektryczności. Kiedy wiele neuronów wszystkie aktywują się w tej samej okolicy, tak jak wtedy, gdy o czymś myślisz, powstające pole elektryczne jest wykrywalne poza czaszką. Systemy EEG wykorzystują to zjawisko, po prostu mierząc zmiany napięcia w czasie, za pomocą matryc czujników umieszczonych na skórze głowy. Można myśleć o tych czujnikach jak o małych mikrofonach mierzących elektryczny dźwięk z twojego mózgu. Następnie możemy przekształcić te sygnały na formę cyfrową, zebrać je na komputerze i przetworzyć oraz analizować, aby wyodrębnić znaczące wzory.

Dlaczego EEG jest ważne?

Oftentimes, nie możemy zmierzyć rzeczy po prostu pytając ludzi lub obserwując ich zachowanie. Nawet gdy możemy ich zapytać, ludzie rzadko dokładnie raportują. EEG daje nam wgląd w mózg; wgląd, który nie jest pod wpływem uprzedzeń, postaw czy wierzeń. Na przykład, jeśli zapytasz kogoś, czy czuje się zrelaksowany, nawet jeśli tak nie jest, mogą być skłonni powiedzieć tak, ponieważ ludzie często nie lubią przyznawać się, gdy są zdenerwowani.

Obserwując ich EEG, badacz może być w stanie stwierdzić, że osoba, wbrew własnemu stwierdzeniu, faktycznie doświadcza wysokiego pobudzenia, co wskazuje na stan nie-relaksacyjny. W laboratoriach EEG jest często używane do mierzenia niskopoziomowych procesów poznawczych, takich jak percepcja słuchowa lub wzrokowa, co może pomóc badaczom lepiej zrozumieć te procesy lub zrozumieć, jak dolegliwości mają wpływ na mózg. Tego rodzaju technologia jest kluczowa dla zrozumienia zjawisk, które nie mogą być zgłoszone lub które mogą być źle zgłoszone.

Dlaczego robimy EEG poza laboratorium?

Technologia EEG to doskonała technologia do zrozumienia procesów mózgowych. Większość badań EEG opartych na laboratoriach skupia się na badaniu niskopoziomowych funkcji, takich jak percepcja i poznanie. Laboratoria są idealnym środowiskiem do tego, ponieważ są to wysoce kontrolowane miejsca, w których badacze mogą uwzględniać i eliminować zmienne zewnętrzne. Jednak nie spędzamy całego życia w laboratorium. Jesteśmy chodzącymi, mówiącymi, interaktywnymi istotami, które prowadzą dynamiczne życie charakteryzujące się bogatym i zróżnicowanym doświadczeniem. Ten fakt utrudnia generalizowanie badań przeprowadzonych w laboratoriach do niekontrolowanych środowisk. Wykorzystując technologię poza laboratorium, możemy badać ludzi i ich aktywność mózgu w rzeczywistych środowiskach, które są bliższe sposobowi, w jaki naprawdę żyjemy.

Niedawno przeprowadzanie eksperymentów EEG poza laboratorium było nie do pomyślenia. Systemy były duże i musiały być podłączone do wzmacniaczy, zasilaczy i jednostek transmisji danych. Ponadto, konfiguracja tych systemów była czasochłonna i często niewygodna dla uczestników. Znaczące postępy technologiczne oznaczały, że systemy mogły być budowane w mniejszych rozmiarach, w niższych kosztach i w trybie bezprzewodowym. Dzięki zwiększonej mobilności i zmniejszonej cenie, tanie i łatwe do użycia systemy EEG zyskały znaczną proliferację. EMOTIV jest liderem w tej dziedzinie od ponad dekady, wprowadzając na rynek pierwszy komercyjnie dostępny system EEG. W tym czasie EMOTIV wydał sześć różnych systemów, które obejmują od słuchawek dwu kanałowych po 32-kanałowe czapki badawcze.

Rozwój tych systemów komercyjnych miał także inny skutek: dramatycznie zwiększoną dostępność metod neurobiologicznych. Neurobiologia przestała być tylko dla akademików czy klinicystów. Wszyscy ludzie mają teraz środki, aby zakupić te systemy do użytku domowego. Motywacje do ich zakupu są różne w zależności od demografii i obejmują osoby rekreacyjne, hobbystów i obywatelskich naukowców. Ponadto, przedsiębiorstwa komercyjne szybko dostrzegają możliwość wykorzystania tych systemów w swoich branżach bez konieczności posiadania dedykowanych, wewnętrznych działów neurobiologicznych.

Jakie są zastosowania EEG w prawdziwym świecie?

Zastosowania EEG poza laboratorium są liczne i różnorodne. Jako narzędzie kliniczne EEG może być używane do długoletniego monitorowania funkcji poznawczych ludzi bez konieczności ich odwiedzania w placówce. Na przykład badania potwierdziły, że EEG jest biomarkerem demencji (Chatzikonstantinou et al., 2021). Ponadto, może być nawet wykorzystywane do przewidywania przejścia z łagodnych zaburzeń poznawczych do demencji (Engedal et al., 2020). Stałe, domowe EEG byłoby szczególnie pomocne w tych populacjach, które składają się głównie z starszych dorosłych, dla których regularne podróże do placówki badawczej mogą być nieopłacalne.

Kolejnym aktualnym przykładem zastosowania EEG na zewnątrz jest ostatnia uwaga zwrócona na urazy głowy w sporcie. W sportach o dużym uderzeniu, takich jak profesjonalny futbol, wstrząsy mózgu są powszechnym urazem. Wstrząsy mózgu są niepokojące, ponieważ często umykają klinicznej detekcji i mogą mieć szkodliwy wpływ na funkcjonowanie poznawcze jednostki. Dowody potwierdzają zastosowanie EEG w diagnozowaniu wstrząsu mózgu i wspomaganiu zarządzania klinicznego po urazie (Corbin-Berrigan et al., 2020). Z pewnością obecność przenośnego EEG na boisku byłaby potężnym narzędziem pomagającym zespołom podejmować dobre decyzje dotyczące dobrostanu ich zawodników.

Przemysł komercyjny również ma wiele do zyskania z EEG w realnym świecie. Neuromarketing to szeroki termin, ale ogólnie odnosi się do zdobywania wiedzy o preferencjach konsumenckich i przewidywaniu zachowań poprzez pomiar sygnałów neuralnych lub innych sygnałów fizjologicznych. Wartość wykorzystania EEG do badania pragnień konsumentów tkwi w zdolności tej metody do indeksowania obiektywnych reakcji. Czasami to, co ludzie mówią, nie jest w rzeczywistości zgodne z tym, jak się czują, ponieważ są oni poddani szerokiemu wachlarzowi uprzedzeń. Mogą również mieć silne pragnienie zadowolenia innych lub unikania zawstydzenia. Nawet sposób, w jaki zadawane jest pytanie, może wpłynąć na to, jak osoba postrzega produkt. EEG pozwala badaczom ominąć te cechy i dostarcza nieprzeźroczystego wglądu w sposób, w jaki jednostka przetwarza informacje. Wykorzystując te dane, firmy mogą zwiększać lub zastępować tradycyjne narzędzia marketingowe.

Jakie są niektóre przeszkody związane z EEG w prawdziwym świecie?

Koszt jest być może największą barierą do przeprowadzania eksperymentów EEG w rzeczywistym świecie. Choć mniej kosztowne niż inne narzędzia do obrazowania mózgu, systemy EEG mogą być nadal duże i drogie. Aby zrozumieć dużą ilość danych, wymagane są potoki przetwarzania i analizy. Zbiory danych muszą być również przechowywane w bezpieczny sposób. To sprawia, że wewnętrzna neurobiologia jest poza zasięgiem wielu mniejszych firm.

Koszt przeprowadzania EEG w rzeczywistym świecie jest dodatkowo powiększany przez jeden z krytycznych niedoborów badań nad ludźmi: problem reprezentatywnego próbkowania. Wiele badań jest ograniczonych przez rzeczywistość rekrutacji uczestników, co często prowadzi do wyboru wygodnych próbek (np. studenci uniwersytetu). To prowadzi do tego, że wiele badań zmagają się z problemem „WEIRD”, w którym większość uczestników jest biała, wykształcona, z przemysłowych regionów, bogata oraz mieszka w demokracjach. Po prostu przenoszenie EEG poza laboratorium nie rozwiązuje tego problemu, a trudność w rekrutowaniu próbek złożonych z ludzi o różnych kulturach, poziomach wykształcenia, zainteresowaniach i doświadczeniu może być finansowo i logistycznie nieosiągalna.

Jak mogę przeprowadzić EEG w realnym świecie na dużą skalę?

Biorąc pod uwagę koszt przeprowadzania EEG w realnym świecie, wielu mogłoby założyć, że badania neurobiologiczne pozostaną domeną dobrze finansowanych instytucji akademickich i korporacji. Jednak w dodatku do rewolucjonizowania krajobrazu dzięki przenośnym, niskokosztowym systemom EEG, EMOTIV uruchomił platformy EmotivPRO Builder i EmotivLABS, które umożliwiają firmom projektowanie i przeprowadzanie dużych eksperymentów neurobiologicznych. EmotivPRO Builder to intuicyjny interfejs graficzny, który daje użytkownikom pełną kontrolę nad eksperymentem i ułatwia użytkownikom o różnych umiejętnościach projektowanie badań EEG. Użytkownik bardziej Techniczny może również importować eksperymenty PsychoPy napisane w języku Python.

Po zbudowaniu eksperymentu użytkownicy mogą wdrażać je na EmotivLABS. To nie jest tylko platforma prezentacyjna, ale także upraszcza rekrutację uczestników przez jego pulpity i daje badaczom dostęp do szerokiej bazy uczestników EMOTIV. Płatności dla uczestników mogą być również obsługiwane za pośrednictwem platformy. Aktualnie 84 kraje pochodzą z puli uczestników EMOTIV. Niemal połowa jest dwujęzyczna i obejmuje ludzi z szerokim zakresem wykształcenia.

Dla tych firm, które nie są pewne, jak najlepiej wykorzystać moc neurobiologii, zespół EMOTIV Research as a Service może zostać zaangażowany do konsultacji. Zespół badawczy zidentyfikuje kluczowe pytania, zaprojektuje eksperyment, zrekrutuje uczestników, zbierze, przetworzy i przeanalizuje dane oraz przygotuje spersonalizowane raporty dotyczące wyników. Twoja opinia będzie mile widziana na każdym kroku. Twoje partnerstwo z zespołem badawczym EMOTIV stanowi prawdziwe rozwiązanie kompleksowe w zakresie zaangażowania się w rewolucję neurobiologiczną.

Aby zilustrować konkretny przypadek użycia, przedstawiamy poniżej studium przypadku niedawnego partnerstwa.

Efekt Mentimeter: Studium przypadku EEG w prawdziwym świecie z wykorzystaniem EmotivLABS

Mentimeter to platforma oprogramowania do prezentacji multimedialnych. Większość ludzi zna Microsoft Powerpoint. Niezliczone godziny poświęcono na dostarczanie prezentacji Powerpoint, w których publiczność odgrywa pasywną rolę. Mentimeter również umożliwia użytkownikom przekazywanie informacji za pomocą tekstu, obrazów, dźwięku i wideo, ale z twistem. Tam, gdzie Mentimeter różni się od innych funkcji, to poprzez umożliwienie na żywo interakcji publiczności. Oprócz typowych slajdów, prezenterzy mogą włączyć wydarzenia, z którymi publiczność może interagować za pomocą swoich osobistych urządzeń. Na przykład, członkowie publiczności mogą głosować na treści, które chcieliby skupić się na prezentacji. Lub być może mogą podać swoją opinię na dany temat lub odpowiedzieć na pytania quizowe dotyczące tego, co właśnie oglądali. W ten sposób Mentimeter pozwala na bardziej dynamiczne, żywe prezentacje niż Powerpoint.

Mentimeter wiedział, że mają wyjątkowy produkt i że ludzie prawdopodobnie uznają go za bardziej angażujący. Jednak nie chcieli opierać się wyłącznie na subiektywnych raportach od użytkowników. Chcieli uzyskać obiektywne, dokładne dane, które pokazałyby, co dokładnie czyni Mentimeter wyjątkowym. Zwrócili się do EMOTIV o przeprowadzenie projektu badawczego, aby znaleźć odpowiedzi na to pytanie. Wspólnie z naszym zespołem badawczym zidentyfikowaliśmy kluczowe pytania, które docierały do sedna wyjątkowych cech Mentimeter.

Kluczowe pytania:

  • Jak dużo bardziej angażująca jest prezentacja na Mentimeter w porównaniu do bardziej tradycyjnej prezentacji Powerpoint?

  • Które z wyjątkowych funkcji Mentimeter przyciągają największą uwagę publiczności?

  • Jak uwaga zmienia się w trakcie prezentacji? Czy zmniejsza się, jak można by się spodziewać w dłuższej prezentacji Powerpoint?

  • Jaki jest związek między zaangażowaniem a uwagą? Czy ludzie zwracają większą uwagę, gdy są zaangażowani?

  • Wykłady i prezentacje często mają na celu nauczenie nowych informacji i ich zapamiętanie. Czy Mentimeter pomaga nam uczyć się lepiej?

Aby odpowiedzieć na te pytania, zespół badawczy EMOTIV opracował dostosowany eksperyment. Zazwyczaj ten typ badania byłby realizowany, zbierając uczestników w jednym pomieszczeniu i zbierając dane EEG na lokalny komputer, podczas gdy uczestnicy oglądali tradycyjną prezentację w porównaniu do prezentacji Mentimeter. Rekrutacja uczestników z jednego obszaru i zbieranie ich w zamkniętej przestrzeni nie było preferowane z wielu powodów.

Pierwszy był prostą logistyką. Aby dotrzeć do naszej lokalizacji, uczestnicy musieliby podróżować, co mogłoby ograniczyć liczbę chętnych. Podobnie rekrutacja uczestników z jednego regionu mogłaby prowadzić do próby, która nie byłaby reprezentatywna. Drugim problemem była kwestia zdrowia publicznego. W trakcie pandemii badania EEG były poważnie ograniczone z powodu bliskiego kontaktu interpersonalnego wymaganego do skonfigurowania systemów. Organizując badanie zdalne, które wykorzystało bazę użytkowników EMOTIV i wdrażając ją na platformie EmotivLABS, mogliśmy ominąć te problemy. Umożliwiło to przeprowadzenie bezpiecznego badania, które zbierało dane od użytkowników na całym świecie i wykorzystywało zaawansowane algorytmy uczenia maszynowego EMOTIV do oceny zaangażowania publiczności, uwagi, zainteresowania oraz stresu poznawczego w czasie rzeczywistym.

Badanie

Aby ocenić efekt Mentimeter, zaprojektowaliśmy eksperyment, w którym ludzie oglądali dwie prezentacje; jedną wykonaną w Mentimeter, a drugą wykonaną w Powerpoint. Podczas oglądania prezentacji, zdalnie zbieraliśmy dane EEG i analizowaliśmy ich aktywność mózgu w dziedzinach zaangażowania, uwagi, zainteresowania i stresu poznawczego. Zbieraliśmy również dane demograficzne i dane z ankiety samodzielnej oceny.

Uczestnicy

Dwadzieścia osiem uczestników zostało zrekrutowanych do badania z bazy klientów EMOTIV, online za pośrednictwem komunikacji e-mailowej i formularzy online. Ta wielkość próbki była mniejsza, niż byśmy woleli. Jednakże byliśmy pod presją czasową projektu, więc warto zauważyć, że udało nam się zrekrutować tę liczbę w krótkim czasie, co odzwierciedla efektywność rekrutacji uczestników przy użyciu EmotivLABS. Za zgodą zebrano dane demograficzne, aby Mentimeter mogło zrozumieć, w jaki sposób te efekty wpłyną na różne osoby.

Uczestnicy z ponad 15 różnych krajów zostali zrekrutowani, w wieku od 21 do 64 lat. Rekrutacja online na całym świecie również pozwoliła nam przechwycić różnorodną gamę poziomów wykształcenia, zawodów, umiejętności muzycznych i wiedzy na tematy związane. Zobacz Rysunki 1 -3 dla charakterystyki uczestników.



Rysunek 1. Demografia uczestników.



Rysunek 2. Poziom wykształcenia uczestników i umiejętności muzyczne.



Rysunek 3. Oceny własnej wiedzy na tematy.

Metoda

Ankieta rekrutacyjna została wysłana e-mailem do bazy klientów EMOTIV dla wszystkich, którzy mogą być zainteresowani uczestnictwem w badaniach online. Przy użyciu oprogramowania do wideokonferencji rozpoczęliśmy sesję orientacyjną, w trakcie której wyjaśniliśmy uczestnikom podstawy przeprowadzenia eksperymentu. Wszyscy uczestnicy skonfigurowali swoje EMOTIV EPOC, EPOC+ lub EPOCX (https://www.emotiv.com/epoc-x/) przed rozmową, a po szybkim sprawdzeniu jakości danych przez Dyrektora Badań Emotiv, oprogramowanie EmotivLABS automatycznie śledziło jakość ich sygnału przez cały czas nagrywania.

Cały eksperyment został zbudowany przy użyciu narzędzia do budowy eksperymentów na platformie EMOTIV (https://www.emotiv.com/emotivpro/build/). Platforma EmotivLABS poprowadziła uczestników przez podstawową linię (siedząc cicho z otwartymi i zamkniętymi oczami), kilka kwestionariuszy, aby ustalić, czy istniało coś, co mogłoby wpłynąć na EEG w dniu badania, a następnie poprowadziła ich do rozpoczęcia pierwszej prezentacji. Przedstawiciel Mentimeter, Oscar, zaprezentował webinar na jednym z dwóch tematów. Jedna prezentacja była zrealizowana w Mentimeter, a druga w Powerpoint. Prezentacje miały również różne treści; jedna to „Szereg harmoniczny”, a druga „Sztuczna inteligencja w muzyce”. Zrównoważyliśmy te warunki prezentacji, aby zapewnić, że jakiekolwiek efekty nie były przypisane do treścią, ale zamiast tego do używanego oprogramowania (zobacz Rysunek 4).



Rysunek 4. Zrównoważone warunki dla każdej grupy.

Po drugiej prezentacji uczestnicy wypełnili kwestionariusz, a następnie zebraliśmy ostatnią sesję EEG. Zobacz Rysunek 5 w celu przeglądu protokołu.



Rysunek 5. Przegląd eksperymentu.

Metryki wydajności Emotiv

Metryki wydajności EMOTIV (PM) są neurofizjologicznymi miarami stanów poznawczych i afektywnych. Są to zastrzeżone algorytmy uczenia maszynowego, które dostarczają wartości w czasie rzeczywistym z agregowanych pomiarów elektroencefalografii (EEG); zmienne amplitudy fal mózgowych, rozkłady przestrzenne, moce i częstotliwości neuronów strzelających w mózgu.

Dane EEG z setek osób w kontrolowanych eksperymentach psychologicznych i rzeczywistych warunkach zostały zebrane i wykorzystane do zbudowania tych algorytmów. Każda z metryk wydajności jest skalowana i dostosowana do indywidualnego użytkownika w oparciu o jego własny „zakres” aktywności mózgu (zobacz Rysunek 6 w celu przeglądu PM używanych w tym badaniu).



Rysunek 6. Przegląd metryk wydajności EMOTIV

Wyniki

Mentimeter vs Powerpoint: Ogólne wzory PM

Najpierw zbadaliśmy aktywność mózgu na poziomie grupy we wszystkich prezentacjach jako całości. Rysunek 7 pokazuje średnią każdej PM dla prezentacji Mentimeter i prezentacji Powerpoint. W porównaniu do Powerpoint, osoby wykazały statystycznie istotnie niższe poziomy znudzenia oraz wyższe poziomy zaangażowania, uwagi i obciążenia poznawczego. Nie stwierdzono statystycznej różnicy w poziomach zainteresowania; jednak tendencja liczbowa zmierza w kierunku większego zainteresowania prezentacją Mentimeter.



Rysunek 7. Średnia PM w całej prezentacji porównywana według platformy prezentacji.

Następnie przyjrzeliśmy się, jak osoby reagowały w poszczególnych prezentacjach. Na Rysunku 8 „szersze” kształty wskazują na więcej indywidualnych obserwacji PM na tym poziomie, a „szczuplejsze” kształty na mniej. Te wzory sugerowały, że prezentacje Mentimeter wywołały bardziej jednorodne reakcje niż Powerpoint. Innymi słowy, ludzie podobnie reagowali na Mentimeter, ale uważali Powerpoint za bardziej polaryzujący.



Rysunek 8. Indywidualne rozkłady PM porównywane według platformy prezentacji.

Mentimeter vs Powerpoint: PM w czasie

Aby mieć poczucie, jak ludzie reagowali podczas prezentacji, obliczyliśmy średnie wartości PM dla grupy na każdym slajdzie dla każdej z platform (Mentimeter vs Powerpoint) i każdego z treści (AI vs Harmonics). Rysunek 9 pokazuje najbardziej zauważalne wzory.



Rysunek 9. Czasowy wykres PM na slajdach.

Dla treści AI, poziomy znudzenia były niższe w całej prezentacji. Obserwowaliśmy interesujący wzór nudności w treści Harmonics, gdzie znudzenie wzrosło w połowie prezentacji, a następnie spadło. Sugerowało to, że wyjątkowa, angażująca natura „wydarzeń” Mentimeter pomogła złagodzić narastające znudzenie, które może wystąpić podczas prezentacji.

Obserwowaliśmy poziomy zaangażowania, które były wyższe dla Mentimeter we wszystkich rodzajach treści praktycznie przez całą prezentację. Z 24 całkowitych slajdów, tylko w dwóch przypadkach zaangażowanie Mentimeter było niższe niż w Powerpoint.

Efekt Mentimera: Porównanie wydarzeń Mentimeter do slajdów Powerpoint

Pomimo że ogólnie stwierdziliśmy, że ludzie pozytywnie zareagowali na Mentimeter, chcieliśmy zbadać głębiej i zobaczyć, jak konkretne wydarzenia Mentimeter porównują się ze slajdami Powerpoint. Wydarzenia Mentimeter to momenty, w których publiczność jest zachęcana do interakcji z prezentacją za pomocą swoich urządzeń mobilnych. Na przykład, uczestnicy mogli być poproszeni o wyrażenie swojej opinii na dany temat lub mieli za zadanie odpowiedzieć na pytanie quizowe związane z prezentacją. Rysunek 10 pokazuje średnie PM zaobserwowane dla wydarzeń Mentimeter i slajdów Powerpoint.



Rysunek 10. Porównanie wartości PM dla wydarzeń Mentimeter i slajdów Powerpoint.

Obserwowaliśmy, że w porównaniu do slajdów Powerpoint, wydarzenia Mentimeter spowodowały niższe znudzenie oraz wyższe zaangażowanie, uwagę, zainteresowanie i obciążenie poznawcze. Największe efekty dotyczyły poziomów znudzenia i zaangażowania, które spadły o 16% i wzrosły o 13%, odpowiednio.

Efekt Mentimera: Jak różne wydarzenia Mentimeter porównują się?

Choć wydarzenia Mentimeter generalnie wywołały pozytywne reakcje wśród publiczności, chcieliśmy wiedzieć, czy niektóre wydarzenia były lepsze niż inne. Prezentacje Mentimeter zawierały trzy rodzaje wydarzeń: wydarzenia opinii, w których publiczność była pytana o swoje zdanie na dany temat; wydarzenia quizowe, w których publiczność zadawała pytania dotyczące treści prezentacji; oraz wydarzenia wideo, w których uczestnicy oglądali film. Rysunek 11 pokazuje wartości PM dla każdego z rodzajów wydarzeń. Zawarto również slajdy Powerpoint dla porównania.



Rysunek 11. Średnia PM dla każdego rodzaju wydarzenia Mentimeter. Średnia PM dla slajdów Powerpoint również uwzględniona w celu porównania.

Wydarzenia opinii wykazały najbardziej spójną tendencję, wywołując najmniejsze znudzenie oraz największe zaangażowanie, uwagę, zainteresowanie i obciążenie poznawcze w porównaniu do innych wydarzeń. Ciekawie, że wydarzenia wideo tendowały do wywoływania największego znudzenia i najmniejszego zaangażowania oraz uwagi.

Efekt Mentimera: Bliższe spojrzenie na zaangażowanie

Chociaż wszystkie PM zmierzały w kierunku pozytywnej reakcji na prezentacje Mentimeter, wydaje się, że zaangażowanie miało najbardziej konsekwentny efekt. Aby przyjrzeć się bardziej szczegółowo, pokazywaliśmy punkt, w którym każdy uczestnik wykazał najwyższe PM zaangażowanie. Rysunek 12 pokazuje, że większa liczba maksymalnych wartości zaangażowania wystąpiła podczas prezentacji Mentimeter. Ponadto, 70% maksymalnych wyników zaangażowania uczestników wystąpiło podczas wydarzenia Mentimeter.



Rysunek 12. Rozkład maksymalnego zaangażowania PM.

Efekt Mentimera: Porównanie miar obiektywnych i subiektywnych

Chociaż EEG może indeksować obiektywne reakcje na bodźce, przypadki, w których te miary są wspierane przez raporty własne, dostarczają przekonujących dowodów na efekty. Rysunek 13 pokazuje subiektywne oceny zaangażowania dla pięciu pytań związanych z zaangażowaniem, które przedstawiono na końcu eksperymentu.



Rysunek 13. Subiektywne oceny zaangażowania raportowane przez uczestników w skali Likerta 1-5 „Wcale” do „Ekstremalnie”.

Odpowiedzi na wszystkie pytania wspierały ustalenia z danych z mózgu. W porównaniu do prezentacji Powerpoint, prezentacje Mentimeter spowodowały, że uczestnicy czuli się bardziej zaangażowani w prezentacje, bardziej zaangażowani w prezentera, bardziej zainteresowani treściom, doświadczali większej przyjemności z prezentacji i czuli, że nauczyli się bardziej nowej treści podczas prezentacji.

Podsumowanie

Na końcu badania zespół badawczy EMOTIV dostarczył szczegółowy raport z wynikami do Mentimeter. Umożliwiło to Mentimeter lepsze zrozumienie swojego produktu i co czyni go tak pozytywnym doświadczeniem dla użytkowników. Nie tylko Mentimeter otrzymał dane empiryczne, które wykazały, że ich produkt wywołuje wyższe zaangażowanie, uwagę i obcią żenie poznawcze, jednocześnie obniżając znudzenie, dostarczając także praktycznych spostrzeżeń, które z ich szczególnych funkcji były najbardziej angażujące dla użytkowników. Opis stanu badań Mentimeter można znaleźć pod adresem https://www.mentimeter.com/campaigns/the-mentimeter-effect?

Badania takie jak Efekt Mentimeter reprezentują tylko niewielką część możliwości zdalnych, uproszczonych i spersonalizowanych badań EEG. Oceny preferencji konsumentów do badania problemów zdrowia psychicznego, zestaw badań EMOTIV jest idealną platformą dla badań EEG w skali. Współpraca z naszym zespołem badawczym pozwala osobom, firmom i instytucjom wykorzystać moc neurobiologii, by uzyskać wgląd w populację ludzką. To rozwiązanie to idealna odpowiedź na nowoczesną neurobiologię, która jest odporna na kryzysy zdrowia publicznego, odporna na kurczące się budżety i szeroko dostępna dla globalnej społeczności.