Dlaczego używać EEG do badań?
Mehul Nayak
17 lut 2022
Udostępnij:
Wyobraź sobie, że stworzyłeś krótki film i chcesz dowiedzieć się, które jego części były angażujące dla widzów. Zazwyczaj po prostu byś ich zapytał. Może użyjesz ankiety. Jednak najczęstsza odpowiedź może brzmieć „Nie jestem dokładnie pewien” lub „Nie pamiętam”. Przeprowadzanie badań nad percepcją ludzką, korzystając wyłącznie z subiektywnych mierników, może być obarczone niepewnością, którą można by przezwyciężyć, mierząc odpowiedzi neurofizjologiczne. Urządzenia EEG są wyjątkowo dobrze dostosowane jako łatwo dostępne, opłacalne narzędzie, które może wzbogacić badania związane z percepcją ludzką. W rezultacie szybko stają się kluczowym narzędziem w psychologii, neuromarketingu i BCI.
Co to jest EEG?
Elektroencefalografia (EEG) to pomiar aktywności elektrycznej wywołanej przez komórki mózgowe, zwane neuronami. Jest to bezpieczna i nieinwazyjna metoda używająca elektrod umieszczonych na skórze głowy. Urządzenia EEG używane do tego celu mogą się różnić od jednokanałowych urządzeń komercyjnych po 256-kanałowe systemy medycznej klasy. Możesz przeczytać więcej szczegółów o tym, czym jest EEG i różnych urządzeniach EEG tutaj.
Jakie są korzyści z EEG?
Wysoka rozdzielczość czasowa
Dzięki wysokiej rozdzielczości czasowej EEG jest w stanie indeksować procesy przedświadome.
Największą siłą EEG w porównaniu z innymi metodami neuroobrazowania jest jego rozdzielczość czasowa, tzn. zdolność do mierzenia szybkich reakcji mózgu w zakresie milisekund. Inne metody obrazowania mózgu, takie jak fMRI (funkcjonalne obrazowanie rezonansu magnetycznego), wymagają sekundy lub dłużej po zaprezentowaniu interesujących bodźców. Ponadto, zadania behawioralne zaprojektowane w celu uniknięcia niepewności w subiektywnych reakcjach zazwyczaj polegają na czasach reakcji i odpowiedziach przy użyciu przycisków. Te mogą zająć do sekundy, co jest bardzo wolne, biorąc pod uwagę, że mózg jest w stanie wygenerować wiele złożonych procesów neurofizjologicznych w skali milisekund. Tak więc, dzięki wysokiej rozdzielczości czasowej, EEG jest w stanie indeksować procesy przedświadome, które w przeciwnym razie mogłyby pozostać nierozpoznane w wyniku jedynie raportów samoopisowych i zadań opartych na odpowiedziach.
Przystępność i mobilność
Nauki o sporcie: Paxton Lynch przechodzi test ciśnienia z użyciem zestawu słuchawkowego EEG Emotiv Insight.
Urządzenia EEG stały się opłacalne i bezprzewodowe, co pozwala badaczom prowadzić badania w terenie, zamiast przyprowadzać uczestników do laboratorium. Chociaż zarówno EEG, jak i MEG (magnetoencefalografia) mają wysoką rozdzielczość czasową, EEG jest bardziej dostępnym narzędziem badawczym ze względu na niskie koszty i mobilność, co umożliwia badanie zachowań ludzkich w kontrolowanych lub naturalnych warunkach. Alternatywne metody neuroobrazowania (np. MEG, MRI i PET) wymagają wysokich kosztów utrzymania, a uczestnicy muszą być przyprowadzani do szpitala lub laboratorium, aby przeprowadzić te badania. W ostrym kontraście, prawie każde miejsce można przekształcić w „laboratorium” EEG. (Zobacz recenzję Park et al.1 na temat wykorzystania mobilnego EEG w poprawie wydajności sportowej).
Badania w siedzibie lub zdalnie
EEG nie musi być w laboratoriach przy użyciu jednego urządzenia. Dzięki postępom w przystępnych cenowo komercyjnych urządzeniach EEG, użytkownicy w domu mogą nagrywać EEG na sobie. Platforma EmotivLABS umożliwia badaczom przeprowadzanie swoich eksperymentów online za pomocą headsetów EMOTIV, które zostały zweryfikowane w stosunku do urządzeń badawczych²ʹ³. Przeczytaj o naszym pilotażowym badaniu EEG online tutaj lub o jednym z naszych partnerstw, w którym użytkownicy EMOTIV wzięli udział w badaniach w domu, aby ocenić oprogramowanie do prezentacji tutaj.
Co możemy zmierzyć za pomocą EEG?
Najczęściej badacze używają albo amplitud napięcia w punktach czasowych po wystąpieniu bodźca (tzn. potencjały związane z zdarzeniem, czyli ERPs), albo ilości oscylacji (fal mózgowych) w EEG na sekundę (tzn. analiza czasowo-częstotliwościowa).
Te dwa obszary pozwalają nam odpowiadać na różne pytania badawcze związane z zachowaniem. Dodatkowo, wraz z postępem wyrafinowanych algorytmów uczenia maszynowego możemy zacząć dekodować stany mentalne w odpowiedzi na interesujące bodźce. Na przykład, dzięki rozwojowi algorytmów zweryfikowanych pod kątem uwagi, możemy teraz łatwo odpowiadać na pytania takie jak „Która część mojego filmu przyciągnęła więcej uwagi”.
Na co należy zwrócić uwagę
Ważne jest, aby pamiętać, że nie możemy dokładnie odczytać myśli za pomocą EEG. Dlatego bodźce, które są porównywane, powinny być idealnie dopasowane pod każdym względem, z wyjątkiem zmiennej, która nas interesuje. Tak więc dobrze zaprojektowane zadanie eksperymentalne jest podstawą dobrych badań EEG. Po drugie, urządzenia EEG mogą odbierać zakłócenia z urządzeń elektrycznych, a EEG może być również podatne na ruch, co może wprowadzać niepożądane artefakty do nagrania. Dlatego surowe EEG odzwierciedlają odpowiedzi całego mózgu, które należy oczyścić i przetworzyć przed jakimkolwiek wnioskowaniem związanym z percepcją bodźców.
Dodatkowo, aktywność mózgu z pojedynczej elektrody rejestruje aktywność z całego mózgu, a jej lokalizacja nie wskazuje bezpośrednio źródła aktywności (np. zwiększona aktywność w elektrody czołowej nie oznacza, że to płat czołowy wygenerował tę odpowiedź). Metody takie jak rekonstrukcja źródła⁴ odpowiedzi EEG można wykorzystać do tego celu, aby określić źródło na poziomie skóry głowy. Aby określić głębsze źródła z większą pewnością, metodami neuroobrazowania takimi jak MEG lub fMRI w połączeniu z EEG mogą być rozważane.
EEG w aktualnych badaniach
EEG jest obecnie wykorzystywane na wiele sposobów, wspierając badaczy nie tylko w dziedzinie psychologii i medycyny, ale także w interfejsach mózg-komputer, neurofeedbacku oraz w zrozumieniu zachowań konsumenckich w takich dziedzinach jak neuromarketing.
Medycyna lub neurologia kliniczna
EEG jest głównie stosowane w dziedzinie medycyny w celu poprawy diagnozy i leczenia. Na przykład, najczęstsze zastosowanie EEG to diagnostyka epilepsji i wykrywanie napadów⁵ oraz w badaniach snu w celu wykrywania nieprawidłowości snu⁶. W psychiatrii i neurologii klinicznej EEG jest obecnie używane do identyfikacji obiektywnych markerów zaburzeń, które w przeciwnym razie polegałyby na subiektywnych ocenach klinicznych. Techniki takie jak ilościowe EEG (qEEG), w których oblicza się i mapuje ilość oscylacji na czaszkę, są wykorzystywane do charakteryzowania zmian w mózgu spowodowanych różnymi zaburzeniami psychicznymi⁷. Uczenie maszynowe zastosowane do klasyfikacji zdrowych i zaburzonych mózgów także toruje drogę do bardziej obiektywnych metod diagnozy⁸ˈ⁹.
Neuromarketing
Z pewnością zrozumienie zachowań konsumenckich jest sercem neuromarketingu. Najczęstsze zastosowanie EEG w tym zakresie polega na określeniu mniej wyrazistych i angażujących aspektów reklam¹⁰, produktów lub usług w celu ich poprawy.
EMOTIV x Neuromarketing - Przyszłość zachowań konsumenckich w Laboratorium L’Oreal.
Oscylacje EEG są również używane do identyfikacji, czy następuje nieświadome przypomnienie marki/produktu¹¹. Inne zastosowania obejmują neuroceny, gdzie zadania behawioralne z EEG są wykorzystywane do znalezienia optymalnych strategii cenowych dla produktów¹².
EMOTIV x Neuromarketing - Jak mózg reaguje na różne propozycje cenowe.
Ogólne badania z zakresu neurologii
Ten typ badania dotyczy zrozumienia, jak funkcjonuje mózg (np. jak nasz mózg przetwarza bodźce wizualne lub słuchowe) i jak różne części mózgu komunikują się ze sobą. Obejmuje to również zrozumienie związku między mózgiem a zaburzeniami (np. zaburzeniem ze spektrum autyzmu lub schizofrenią). Obejmuje to wiele dziedzin, w tym obszary społeczne, afektywne, obliczeniowe i poznawcze.
Interfejsy mózg-komputer (BCI)
Badania BCI mają na celu przetłumaczenie mentalnych poleceń na zewnętrzną akcję, integrując EEG z urządzeniami komputerowymi. Używanie mentalnych poleceń do pisania dokumentu tekstowego, poruszania wózkiem inwalidzkim, a nawet poruszania kończynami protetycznymi to niektóre z obecnych osiągnięć w BCI, które mają na celu poprawę jakości życia osób z niepełnosprawnościami¹³.
Interfejsy mózg-komputer (BCI) - Oszałamiające dzieła Johna, ośmioletniego chłopca z porażeniem mózgowym, na brainpaintbyjohn na Instagramie.
Inna rewolucja ma miejsce w przemyśle muzycznym, gdzie muzycy/świadczeni tworzą muzykę używając swoich myśli (zobacz nasz powiązany post tutaj).
Interfejsy mózg-komputer (BCI) - Zestaw słuchawkowy EPOC firmy EMOTIV i legendarny syntezator TONTO stanowią idealne połączenie.
Ogólnie rzecz biorąc, wykorzystanie EEG oferuje obietnicę, aby zagłębić się w zrozumienie ludzkiego zachowania. Jego opłacalność i wysoka dostępność sprawiają, że jest to przydatne narzędzie w wielu dziedzinach, gdzie procesy, od poprawy doświadczeń użytkowników po zaawansowane terapie, mogą być rozwijane poprzez zgłębianie problemu na głębszym poziomie niż proste subiektywne raporty samoopisowe i obiektywne dekodowanie ludzkiego zachowania za pomocą EEG.
Interfejsy mózg-komputer (BCI) - EMOTIV x Rodrigo Hubner Mendes, prowadzącym samochód F1 używając mentalnych poleceń.
Artykuł autorstwa
Roshini Randeniya, pracownik badawczy, EMOTIV Research Pty. Ltd
Bibliografia
1. Park, J. L., Fairweather, M. M. & Donaldson, D. I. Argumenty na rzecz mobilnej kognicji: EEG i wydajność sportowa. Neurosci. Biobehav. Rev. 52, 117–130 (2015).
2. Kotowski, K., Stapor, K., Leski, J. & Kotas, M. Walidacja Emotiv EPOC+ do wydobywania ERPs związanych z przetwarzaniem emocjonalnych twarzy. Biocybern. Biomed. Eng. 38, 773–781 (2018).
3. Badcock, N. A. et al. Walidacja systemu EEG Emotiv EPOC dla jakości badań nad zdarzeniami związanymi z dźwiękami u dzieci. PeerJ 3, e907 (2015).
4. Michel, C. M. et al. Obrazowanie źródła EEG. Clin. Neurophysiol. 115, 2195–2222 (2004).
5. Noachtar, S. & Rémi, J. Rola EEG w epilepsji: Krytyczny przegląd. Epilepsy Behav. 15, 22–33 (2009).
6. Aldrich, M. S. & Jahnke, B. Wartość diagnostyczna video-EEG polisomnografii. Neurology 41, 1060–1060 (1991).
7. Prichep, L. S. & John, E. R. Profile qEEG zaburzeń psychiatrycznych. Brain Topogr. 4, 249–257 (1992).
8. Khodayari-Rostamabad, A., Reilly, J. P., Hasey, G. M., de Bruin, H. & MacCrimmon, D. J. Podejście uczenia maszynowego przy użyciu danych EEG do przewidywania odpowiedzi na leczenie SSRI dla dużej depresji. Clin. Neurophysiol. 124, 1975–1985 (2013).
9. Čukić, M., López, V. & Pavón, J. Klasyfikacja depresji za pomocą elektroencefalogramu w spoczynku jako nowa praktyka w psychiatrii: przegląd. J. Med. Internet Res. 22, e19548 (2020).
10. Ohme, R., Reykowska, D., Wiener, D. & Choromanska, A. Analiza reakcji neurofizjologicznych na bodźce reklamowe za pomocą EEG i miar galwanicznych. J. Neurosci. Psychol. Econ. 2, 21–31 (2009).
11. Shaari, A., Syafiq, M., Mikami, O. & M.A, M. K. Zastosowanie elektroencefalografii (EEG) w neuromarketingu - Eksploracja nieświadomego umysłu. 14, (2020). (Neuromarketing)
12. Nigdelis, V. & Tsolaki, M. Neuroceny: Perspektywy reakcji mózgowych na ekspozycję cenową. Hell. J. Nucl. Med. 20, 196–203 (2017).
13. Abiri, R., Borhani, S., Jiang, Y. & Zhao, X. Dekod
Wyobraź sobie, że stworzyłeś krótki film i chcesz dowiedzieć się, które jego części były angażujące dla widzów. Zazwyczaj po prostu byś ich zapytał. Może użyjesz ankiety. Jednak najczęstsza odpowiedź może brzmieć „Nie jestem dokładnie pewien” lub „Nie pamiętam”. Przeprowadzanie badań nad percepcją ludzką, korzystając wyłącznie z subiektywnych mierników, może być obarczone niepewnością, którą można by przezwyciężyć, mierząc odpowiedzi neurofizjologiczne. Urządzenia EEG są wyjątkowo dobrze dostosowane jako łatwo dostępne, opłacalne narzędzie, które może wzbogacić badania związane z percepcją ludzką. W rezultacie szybko stają się kluczowym narzędziem w psychologii, neuromarketingu i BCI.
Co to jest EEG?
Elektroencefalografia (EEG) to pomiar aktywności elektrycznej wywołanej przez komórki mózgowe, zwane neuronami. Jest to bezpieczna i nieinwazyjna metoda używająca elektrod umieszczonych na skórze głowy. Urządzenia EEG używane do tego celu mogą się różnić od jednokanałowych urządzeń komercyjnych po 256-kanałowe systemy medycznej klasy. Możesz przeczytać więcej szczegółów o tym, czym jest EEG i różnych urządzeniach EEG tutaj.
Jakie są korzyści z EEG?
Wysoka rozdzielczość czasowa
Dzięki wysokiej rozdzielczości czasowej EEG jest w stanie indeksować procesy przedświadome.
Największą siłą EEG w porównaniu z innymi metodami neuroobrazowania jest jego rozdzielczość czasowa, tzn. zdolność do mierzenia szybkich reakcji mózgu w zakresie milisekund. Inne metody obrazowania mózgu, takie jak fMRI (funkcjonalne obrazowanie rezonansu magnetycznego), wymagają sekundy lub dłużej po zaprezentowaniu interesujących bodźców. Ponadto, zadania behawioralne zaprojektowane w celu uniknięcia niepewności w subiektywnych reakcjach zazwyczaj polegają na czasach reakcji i odpowiedziach przy użyciu przycisków. Te mogą zająć do sekundy, co jest bardzo wolne, biorąc pod uwagę, że mózg jest w stanie wygenerować wiele złożonych procesów neurofizjologicznych w skali milisekund. Tak więc, dzięki wysokiej rozdzielczości czasowej, EEG jest w stanie indeksować procesy przedświadome, które w przeciwnym razie mogłyby pozostać nierozpoznane w wyniku jedynie raportów samoopisowych i zadań opartych na odpowiedziach.
Przystępność i mobilność
Nauki o sporcie: Paxton Lynch przechodzi test ciśnienia z użyciem zestawu słuchawkowego EEG Emotiv Insight.
Urządzenia EEG stały się opłacalne i bezprzewodowe, co pozwala badaczom prowadzić badania w terenie, zamiast przyprowadzać uczestników do laboratorium. Chociaż zarówno EEG, jak i MEG (magnetoencefalografia) mają wysoką rozdzielczość czasową, EEG jest bardziej dostępnym narzędziem badawczym ze względu na niskie koszty i mobilność, co umożliwia badanie zachowań ludzkich w kontrolowanych lub naturalnych warunkach. Alternatywne metody neuroobrazowania (np. MEG, MRI i PET) wymagają wysokich kosztów utrzymania, a uczestnicy muszą być przyprowadzani do szpitala lub laboratorium, aby przeprowadzić te badania. W ostrym kontraście, prawie każde miejsce można przekształcić w „laboratorium” EEG. (Zobacz recenzję Park et al.1 na temat wykorzystania mobilnego EEG w poprawie wydajności sportowej).
Badania w siedzibie lub zdalnie
EEG nie musi być w laboratoriach przy użyciu jednego urządzenia. Dzięki postępom w przystępnych cenowo komercyjnych urządzeniach EEG, użytkownicy w domu mogą nagrywać EEG na sobie. Platforma EmotivLABS umożliwia badaczom przeprowadzanie swoich eksperymentów online za pomocą headsetów EMOTIV, które zostały zweryfikowane w stosunku do urządzeń badawczych²ʹ³. Przeczytaj o naszym pilotażowym badaniu EEG online tutaj lub o jednym z naszych partnerstw, w którym użytkownicy EMOTIV wzięli udział w badaniach w domu, aby ocenić oprogramowanie do prezentacji tutaj.
Co możemy zmierzyć za pomocą EEG?
Najczęściej badacze używają albo amplitud napięcia w punktach czasowych po wystąpieniu bodźca (tzn. potencjały związane z zdarzeniem, czyli ERPs), albo ilości oscylacji (fal mózgowych) w EEG na sekundę (tzn. analiza czasowo-częstotliwościowa).
Te dwa obszary pozwalają nam odpowiadać na różne pytania badawcze związane z zachowaniem. Dodatkowo, wraz z postępem wyrafinowanych algorytmów uczenia maszynowego możemy zacząć dekodować stany mentalne w odpowiedzi na interesujące bodźce. Na przykład, dzięki rozwojowi algorytmów zweryfikowanych pod kątem uwagi, możemy teraz łatwo odpowiadać na pytania takie jak „Która część mojego filmu przyciągnęła więcej uwagi”.
Na co należy zwrócić uwagę
Ważne jest, aby pamiętać, że nie możemy dokładnie odczytać myśli za pomocą EEG. Dlatego bodźce, które są porównywane, powinny być idealnie dopasowane pod każdym względem, z wyjątkiem zmiennej, która nas interesuje. Tak więc dobrze zaprojektowane zadanie eksperymentalne jest podstawą dobrych badań EEG. Po drugie, urządzenia EEG mogą odbierać zakłócenia z urządzeń elektrycznych, a EEG może być również podatne na ruch, co może wprowadzać niepożądane artefakty do nagrania. Dlatego surowe EEG odzwierciedlają odpowiedzi całego mózgu, które należy oczyścić i przetworzyć przed jakimkolwiek wnioskowaniem związanym z percepcją bodźców.
Dodatkowo, aktywność mózgu z pojedynczej elektrody rejestruje aktywność z całego mózgu, a jej lokalizacja nie wskazuje bezpośrednio źródła aktywności (np. zwiększona aktywność w elektrody czołowej nie oznacza, że to płat czołowy wygenerował tę odpowiedź). Metody takie jak rekonstrukcja źródła⁴ odpowiedzi EEG można wykorzystać do tego celu, aby określić źródło na poziomie skóry głowy. Aby określić głębsze źródła z większą pewnością, metodami neuroobrazowania takimi jak MEG lub fMRI w połączeniu z EEG mogą być rozważane.
EEG w aktualnych badaniach
EEG jest obecnie wykorzystywane na wiele sposobów, wspierając badaczy nie tylko w dziedzinie psychologii i medycyny, ale także w interfejsach mózg-komputer, neurofeedbacku oraz w zrozumieniu zachowań konsumenckich w takich dziedzinach jak neuromarketing.
Medycyna lub neurologia kliniczna
EEG jest głównie stosowane w dziedzinie medycyny w celu poprawy diagnozy i leczenia. Na przykład, najczęstsze zastosowanie EEG to diagnostyka epilepsji i wykrywanie napadów⁵ oraz w badaniach snu w celu wykrywania nieprawidłowości snu⁶. W psychiatrii i neurologii klinicznej EEG jest obecnie używane do identyfikacji obiektywnych markerów zaburzeń, które w przeciwnym razie polegałyby na subiektywnych ocenach klinicznych. Techniki takie jak ilościowe EEG (qEEG), w których oblicza się i mapuje ilość oscylacji na czaszkę, są wykorzystywane do charakteryzowania zmian w mózgu spowodowanych różnymi zaburzeniami psychicznymi⁷. Uczenie maszynowe zastosowane do klasyfikacji zdrowych i zaburzonych mózgów także toruje drogę do bardziej obiektywnych metod diagnozy⁸ˈ⁹.
Neuromarketing
Z pewnością zrozumienie zachowań konsumenckich jest sercem neuromarketingu. Najczęstsze zastosowanie EEG w tym zakresie polega na określeniu mniej wyrazistych i angażujących aspektów reklam¹⁰, produktów lub usług w celu ich poprawy.
EMOTIV x Neuromarketing - Przyszłość zachowań konsumenckich w Laboratorium L’Oreal.
Oscylacje EEG są również używane do identyfikacji, czy następuje nieświadome przypomnienie marki/produktu¹¹. Inne zastosowania obejmują neuroceny, gdzie zadania behawioralne z EEG są wykorzystywane do znalezienia optymalnych strategii cenowych dla produktów¹².
EMOTIV x Neuromarketing - Jak mózg reaguje na różne propozycje cenowe.
Ogólne badania z zakresu neurologii
Ten typ badania dotyczy zrozumienia, jak funkcjonuje mózg (np. jak nasz mózg przetwarza bodźce wizualne lub słuchowe) i jak różne części mózgu komunikują się ze sobą. Obejmuje to również zrozumienie związku między mózgiem a zaburzeniami (np. zaburzeniem ze spektrum autyzmu lub schizofrenią). Obejmuje to wiele dziedzin, w tym obszary społeczne, afektywne, obliczeniowe i poznawcze.
Interfejsy mózg-komputer (BCI)
Badania BCI mają na celu przetłumaczenie mentalnych poleceń na zewnętrzną akcję, integrując EEG z urządzeniami komputerowymi. Używanie mentalnych poleceń do pisania dokumentu tekstowego, poruszania wózkiem inwalidzkim, a nawet poruszania kończynami protetycznymi to niektóre z obecnych osiągnięć w BCI, które mają na celu poprawę jakości życia osób z niepełnosprawnościami¹³.
Interfejsy mózg-komputer (BCI) - Oszałamiające dzieła Johna, ośmioletniego chłopca z porażeniem mózgowym, na brainpaintbyjohn na Instagramie.
Inna rewolucja ma miejsce w przemyśle muzycznym, gdzie muzycy/świadczeni tworzą muzykę używając swoich myśli (zobacz nasz powiązany post tutaj).
Interfejsy mózg-komputer (BCI) - Zestaw słuchawkowy EPOC firmy EMOTIV i legendarny syntezator TONTO stanowią idealne połączenie.
Ogólnie rzecz biorąc, wykorzystanie EEG oferuje obietnicę, aby zagłębić się w zrozumienie ludzkiego zachowania. Jego opłacalność i wysoka dostępność sprawiają, że jest to przydatne narzędzie w wielu dziedzinach, gdzie procesy, od poprawy doświadczeń użytkowników po zaawansowane terapie, mogą być rozwijane poprzez zgłębianie problemu na głębszym poziomie niż proste subiektywne raporty samoopisowe i obiektywne dekodowanie ludzkiego zachowania za pomocą EEG.
Interfejsy mózg-komputer (BCI) - EMOTIV x Rodrigo Hubner Mendes, prowadzącym samochód F1 używając mentalnych poleceń.
Artykuł autorstwa
Roshini Randeniya, pracownik badawczy, EMOTIV Research Pty. Ltd
Bibliografia
1. Park, J. L., Fairweather, M. M. & Donaldson, D. I. Argumenty na rzecz mobilnej kognicji: EEG i wydajność sportowa. Neurosci. Biobehav. Rev. 52, 117–130 (2015).
2. Kotowski, K., Stapor, K., Leski, J. & Kotas, M. Walidacja Emotiv EPOC+ do wydobywania ERPs związanych z przetwarzaniem emocjonalnych twarzy. Biocybern. Biomed. Eng. 38, 773–781 (2018).
3. Badcock, N. A. et al. Walidacja systemu EEG Emotiv EPOC dla jakości badań nad zdarzeniami związanymi z dźwiękami u dzieci. PeerJ 3, e907 (2015).
4. Michel, C. M. et al. Obrazowanie źródła EEG. Clin. Neurophysiol. 115, 2195–2222 (2004).
5. Noachtar, S. & Rémi, J. Rola EEG w epilepsji: Krytyczny przegląd. Epilepsy Behav. 15, 22–33 (2009).
6. Aldrich, M. S. & Jahnke, B. Wartość diagnostyczna video-EEG polisomnografii. Neurology 41, 1060–1060 (1991).
7. Prichep, L. S. & John, E. R. Profile qEEG zaburzeń psychiatrycznych. Brain Topogr. 4, 249–257 (1992).
8. Khodayari-Rostamabad, A., Reilly, J. P., Hasey, G. M., de Bruin, H. & MacCrimmon, D. J. Podejście uczenia maszynowego przy użyciu danych EEG do przewidywania odpowiedzi na leczenie SSRI dla dużej depresji. Clin. Neurophysiol. 124, 1975–1985 (2013).
9. Čukić, M., López, V. & Pavón, J. Klasyfikacja depresji za pomocą elektroencefalogramu w spoczynku jako nowa praktyka w psychiatrii: przegląd. J. Med. Internet Res. 22, e19548 (2020).
10. Ohme, R., Reykowska, D., Wiener, D. & Choromanska, A. Analiza reakcji neurofizjologicznych na bodźce reklamowe za pomocą EEG i miar galwanicznych. J. Neurosci. Psychol. Econ. 2, 21–31 (2009).
11. Shaari, A., Syafiq, M., Mikami, O. & M.A, M. K. Zastosowanie elektroencefalografii (EEG) w neuromarketingu - Eksploracja nieświadomego umysłu. 14, (2020). (Neuromarketing)
12. Nigdelis, V. & Tsolaki, M. Neuroceny: Perspektywy reakcji mózgowych na ekspozycję cenową. Hell. J. Nucl. Med. 20, 196–203 (2017).
13. Abiri, R., Borhani, S., Jiang, Y. & Zhao, X. Dekod
Wyobraź sobie, że stworzyłeś krótki film i chcesz dowiedzieć się, które jego części były angażujące dla widzów. Zazwyczaj po prostu byś ich zapytał. Może użyjesz ankiety. Jednak najczęstsza odpowiedź może brzmieć „Nie jestem dokładnie pewien” lub „Nie pamiętam”. Przeprowadzanie badań nad percepcją ludzką, korzystając wyłącznie z subiektywnych mierników, może być obarczone niepewnością, którą można by przezwyciężyć, mierząc odpowiedzi neurofizjologiczne. Urządzenia EEG są wyjątkowo dobrze dostosowane jako łatwo dostępne, opłacalne narzędzie, które może wzbogacić badania związane z percepcją ludzką. W rezultacie szybko stają się kluczowym narzędziem w psychologii, neuromarketingu i BCI.
Co to jest EEG?
Elektroencefalografia (EEG) to pomiar aktywności elektrycznej wywołanej przez komórki mózgowe, zwane neuronami. Jest to bezpieczna i nieinwazyjna metoda używająca elektrod umieszczonych na skórze głowy. Urządzenia EEG używane do tego celu mogą się różnić od jednokanałowych urządzeń komercyjnych po 256-kanałowe systemy medycznej klasy. Możesz przeczytać więcej szczegółów o tym, czym jest EEG i różnych urządzeniach EEG tutaj.
Jakie są korzyści z EEG?
Wysoka rozdzielczość czasowa
Dzięki wysokiej rozdzielczości czasowej EEG jest w stanie indeksować procesy przedświadome.
Największą siłą EEG w porównaniu z innymi metodami neuroobrazowania jest jego rozdzielczość czasowa, tzn. zdolność do mierzenia szybkich reakcji mózgu w zakresie milisekund. Inne metody obrazowania mózgu, takie jak fMRI (funkcjonalne obrazowanie rezonansu magnetycznego), wymagają sekundy lub dłużej po zaprezentowaniu interesujących bodźców. Ponadto, zadania behawioralne zaprojektowane w celu uniknięcia niepewności w subiektywnych reakcjach zazwyczaj polegają na czasach reakcji i odpowiedziach przy użyciu przycisków. Te mogą zająć do sekundy, co jest bardzo wolne, biorąc pod uwagę, że mózg jest w stanie wygenerować wiele złożonych procesów neurofizjologicznych w skali milisekund. Tak więc, dzięki wysokiej rozdzielczości czasowej, EEG jest w stanie indeksować procesy przedświadome, które w przeciwnym razie mogłyby pozostać nierozpoznane w wyniku jedynie raportów samoopisowych i zadań opartych na odpowiedziach.
Przystępność i mobilność
Nauki o sporcie: Paxton Lynch przechodzi test ciśnienia z użyciem zestawu słuchawkowego EEG Emotiv Insight.
Urządzenia EEG stały się opłacalne i bezprzewodowe, co pozwala badaczom prowadzić badania w terenie, zamiast przyprowadzać uczestników do laboratorium. Chociaż zarówno EEG, jak i MEG (magnetoencefalografia) mają wysoką rozdzielczość czasową, EEG jest bardziej dostępnym narzędziem badawczym ze względu na niskie koszty i mobilność, co umożliwia badanie zachowań ludzkich w kontrolowanych lub naturalnych warunkach. Alternatywne metody neuroobrazowania (np. MEG, MRI i PET) wymagają wysokich kosztów utrzymania, a uczestnicy muszą być przyprowadzani do szpitala lub laboratorium, aby przeprowadzić te badania. W ostrym kontraście, prawie każde miejsce można przekształcić w „laboratorium” EEG. (Zobacz recenzję Park et al.1 na temat wykorzystania mobilnego EEG w poprawie wydajności sportowej).
Badania w siedzibie lub zdalnie
EEG nie musi być w laboratoriach przy użyciu jednego urządzenia. Dzięki postępom w przystępnych cenowo komercyjnych urządzeniach EEG, użytkownicy w domu mogą nagrywać EEG na sobie. Platforma EmotivLABS umożliwia badaczom przeprowadzanie swoich eksperymentów online za pomocą headsetów EMOTIV, które zostały zweryfikowane w stosunku do urządzeń badawczych²ʹ³. Przeczytaj o naszym pilotażowym badaniu EEG online tutaj lub o jednym z naszych partnerstw, w którym użytkownicy EMOTIV wzięli udział w badaniach w domu, aby ocenić oprogramowanie do prezentacji tutaj.
Co możemy zmierzyć za pomocą EEG?
Najczęściej badacze używają albo amplitud napięcia w punktach czasowych po wystąpieniu bodźca (tzn. potencjały związane z zdarzeniem, czyli ERPs), albo ilości oscylacji (fal mózgowych) w EEG na sekundę (tzn. analiza czasowo-częstotliwościowa).
Te dwa obszary pozwalają nam odpowiadać na różne pytania badawcze związane z zachowaniem. Dodatkowo, wraz z postępem wyrafinowanych algorytmów uczenia maszynowego możemy zacząć dekodować stany mentalne w odpowiedzi na interesujące bodźce. Na przykład, dzięki rozwojowi algorytmów zweryfikowanych pod kątem uwagi, możemy teraz łatwo odpowiadać na pytania takie jak „Która część mojego filmu przyciągnęła więcej uwagi”.
Na co należy zwrócić uwagę
Ważne jest, aby pamiętać, że nie możemy dokładnie odczytać myśli za pomocą EEG. Dlatego bodźce, które są porównywane, powinny być idealnie dopasowane pod każdym względem, z wyjątkiem zmiennej, która nas interesuje. Tak więc dobrze zaprojektowane zadanie eksperymentalne jest podstawą dobrych badań EEG. Po drugie, urządzenia EEG mogą odbierać zakłócenia z urządzeń elektrycznych, a EEG może być również podatne na ruch, co może wprowadzać niepożądane artefakty do nagrania. Dlatego surowe EEG odzwierciedlają odpowiedzi całego mózgu, które należy oczyścić i przetworzyć przed jakimkolwiek wnioskowaniem związanym z percepcją bodźców.
Dodatkowo, aktywność mózgu z pojedynczej elektrody rejestruje aktywność z całego mózgu, a jej lokalizacja nie wskazuje bezpośrednio źródła aktywności (np. zwiększona aktywność w elektrody czołowej nie oznacza, że to płat czołowy wygenerował tę odpowiedź). Metody takie jak rekonstrukcja źródła⁴ odpowiedzi EEG można wykorzystać do tego celu, aby określić źródło na poziomie skóry głowy. Aby określić głębsze źródła z większą pewnością, metodami neuroobrazowania takimi jak MEG lub fMRI w połączeniu z EEG mogą być rozważane.
EEG w aktualnych badaniach
EEG jest obecnie wykorzystywane na wiele sposobów, wspierając badaczy nie tylko w dziedzinie psychologii i medycyny, ale także w interfejsach mózg-komputer, neurofeedbacku oraz w zrozumieniu zachowań konsumenckich w takich dziedzinach jak neuromarketing.
Medycyna lub neurologia kliniczna
EEG jest głównie stosowane w dziedzinie medycyny w celu poprawy diagnozy i leczenia. Na przykład, najczęstsze zastosowanie EEG to diagnostyka epilepsji i wykrywanie napadów⁵ oraz w badaniach snu w celu wykrywania nieprawidłowości snu⁶. W psychiatrii i neurologii klinicznej EEG jest obecnie używane do identyfikacji obiektywnych markerów zaburzeń, które w przeciwnym razie polegałyby na subiektywnych ocenach klinicznych. Techniki takie jak ilościowe EEG (qEEG), w których oblicza się i mapuje ilość oscylacji na czaszkę, są wykorzystywane do charakteryzowania zmian w mózgu spowodowanych różnymi zaburzeniami psychicznymi⁷. Uczenie maszynowe zastosowane do klasyfikacji zdrowych i zaburzonych mózgów także toruje drogę do bardziej obiektywnych metod diagnozy⁸ˈ⁹.
Neuromarketing
Z pewnością zrozumienie zachowań konsumenckich jest sercem neuromarketingu. Najczęstsze zastosowanie EEG w tym zakresie polega na określeniu mniej wyrazistych i angażujących aspektów reklam¹⁰, produktów lub usług w celu ich poprawy.
EMOTIV x Neuromarketing - Przyszłość zachowań konsumenckich w Laboratorium L’Oreal.
Oscylacje EEG są również używane do identyfikacji, czy następuje nieświadome przypomnienie marki/produktu¹¹. Inne zastosowania obejmują neuroceny, gdzie zadania behawioralne z EEG są wykorzystywane do znalezienia optymalnych strategii cenowych dla produktów¹².
EMOTIV x Neuromarketing - Jak mózg reaguje na różne propozycje cenowe.
Ogólne badania z zakresu neurologii
Ten typ badania dotyczy zrozumienia, jak funkcjonuje mózg (np. jak nasz mózg przetwarza bodźce wizualne lub słuchowe) i jak różne części mózgu komunikują się ze sobą. Obejmuje to również zrozumienie związku między mózgiem a zaburzeniami (np. zaburzeniem ze spektrum autyzmu lub schizofrenią). Obejmuje to wiele dziedzin, w tym obszary społeczne, afektywne, obliczeniowe i poznawcze.
Interfejsy mózg-komputer (BCI)
Badania BCI mają na celu przetłumaczenie mentalnych poleceń na zewnętrzną akcję, integrując EEG z urządzeniami komputerowymi. Używanie mentalnych poleceń do pisania dokumentu tekstowego, poruszania wózkiem inwalidzkim, a nawet poruszania kończynami protetycznymi to niektóre z obecnych osiągnięć w BCI, które mają na celu poprawę jakości życia osób z niepełnosprawnościami¹³.
Interfejsy mózg-komputer (BCI) - Oszałamiające dzieła Johna, ośmioletniego chłopca z porażeniem mózgowym, na brainpaintbyjohn na Instagramie.
Inna rewolucja ma miejsce w przemyśle muzycznym, gdzie muzycy/świadczeni tworzą muzykę używając swoich myśli (zobacz nasz powiązany post tutaj).
Interfejsy mózg-komputer (BCI) - Zestaw słuchawkowy EPOC firmy EMOTIV i legendarny syntezator TONTO stanowią idealne połączenie.
Ogólnie rzecz biorąc, wykorzystanie EEG oferuje obietnicę, aby zagłębić się w zrozumienie ludzkiego zachowania. Jego opłacalność i wysoka dostępność sprawiają, że jest to przydatne narzędzie w wielu dziedzinach, gdzie procesy, od poprawy doświadczeń użytkowników po zaawansowane terapie, mogą być rozwijane poprzez zgłębianie problemu na głębszym poziomie niż proste subiektywne raporty samoopisowe i obiektywne dekodowanie ludzkiego zachowania za pomocą EEG.
Interfejsy mózg-komputer (BCI) - EMOTIV x Rodrigo Hubner Mendes, prowadzącym samochód F1 używając mentalnych poleceń.
Artykuł autorstwa
Roshini Randeniya, pracownik badawczy, EMOTIV Research Pty. Ltd
Bibliografia
1. Park, J. L., Fairweather, M. M. & Donaldson, D. I. Argumenty na rzecz mobilnej kognicji: EEG i wydajność sportowa. Neurosci. Biobehav. Rev. 52, 117–130 (2015).
2. Kotowski, K., Stapor, K., Leski, J. & Kotas, M. Walidacja Emotiv EPOC+ do wydobywania ERPs związanych z przetwarzaniem emocjonalnych twarzy. Biocybern. Biomed. Eng. 38, 773–781 (2018).
3. Badcock, N. A. et al. Walidacja systemu EEG Emotiv EPOC dla jakości badań nad zdarzeniami związanymi z dźwiękami u dzieci. PeerJ 3, e907 (2015).
4. Michel, C. M. et al. Obrazowanie źródła EEG. Clin. Neurophysiol. 115, 2195–2222 (2004).
5. Noachtar, S. & Rémi, J. Rola EEG w epilepsji: Krytyczny przegląd. Epilepsy Behav. 15, 22–33 (2009).
6. Aldrich, M. S. & Jahnke, B. Wartość diagnostyczna video-EEG polisomnografii. Neurology 41, 1060–1060 (1991).
7. Prichep, L. S. & John, E. R. Profile qEEG zaburzeń psychiatrycznych. Brain Topogr. 4, 249–257 (1992).
8. Khodayari-Rostamabad, A., Reilly, J. P., Hasey, G. M., de Bruin, H. & MacCrimmon, D. J. Podejście uczenia maszynowego przy użyciu danych EEG do przewidywania odpowiedzi na leczenie SSRI dla dużej depresji. Clin. Neurophysiol. 124, 1975–1985 (2013).
9. Čukić, M., López, V. & Pavón, J. Klasyfikacja depresji za pomocą elektroencefalogramu w spoczynku jako nowa praktyka w psychiatrii: przegląd. J. Med. Internet Res. 22, e19548 (2020).
10. Ohme, R., Reykowska, D., Wiener, D. & Choromanska, A. Analiza reakcji neurofizjologicznych na bodźce reklamowe za pomocą EEG i miar galwanicznych. J. Neurosci. Psychol. Econ. 2, 21–31 (2009).
11. Shaari, A., Syafiq, M., Mikami, O. & M.A, M. K. Zastosowanie elektroencefalografii (EEG) w neuromarketingu - Eksploracja nieświadomego umysłu. 14, (2020). (Neuromarketing)
12. Nigdelis, V. & Tsolaki, M. Neuroceny: Perspektywy reakcji mózgowych na ekspozycję cenową. Hell. J. Nucl. Med. 20, 196–203 (2017).
13. Abiri, R., Borhani, S., Jiang, Y. & Zhao, X. Dekod
Rozwiązania
Wsparcie
Firma
Zastrzeżenie dotyczące produktu
© 2025 EMOTIV, Wszelkie prawa zastrzeżone.
Twoje wybory dotyczące prywatności (ustawienia plików cookie)
*Zastrzeżenie – Produkty EMOTIV przeznaczone są wyłącznie do zastosowań badawczych i osobistych. Nasze produkty nie są sprzedawane jako wyroby medyczne, jak określono w dyrektywie UE 93/42/EEC. Nasze produkty nie są zaprojektowane ani przeznaczone do diagnozowania ani leczenia chorób.
Uwaga dotycząca tłumaczeń: nieangielskie wersje tej witryny zostały przetłumaczone dla Twojej wygody przy użyciu sztucznej inteligencji. Chociaż dążymy do dokładności, automatyczne tłumaczenia mogą zawierać błędy lub niuanse różniące się od oryginalnego tekstu. Aby uzyskać najdokładniejsze informacje, prosimy o odniesienie się do angielskiej wersji tej witryny.
Rozwiązania
Wsparcie
Firma
Zastrzeżenie dotyczące produktu
© 2025 EMOTIV, Wszelkie prawa zastrzeżone.
Twoje wybory dotyczące prywatności (ustawienia plików cookie)
*Zastrzeżenie – Produkty EMOTIV przeznaczone są wyłącznie do zastosowań badawczych i osobistych. Nasze produkty nie są sprzedawane jako wyroby medyczne, jak określono w dyrektywie UE 93/42/EEC. Nasze produkty nie są zaprojektowane ani przeznaczone do diagnozowania ani leczenia chorób.
Uwaga dotycząca tłumaczeń: nieangielskie wersje tej witryny zostały przetłumaczone dla Twojej wygody przy użyciu sztucznej inteligencji. Chociaż dążymy do dokładności, automatyczne tłumaczenia mogą zawierać błędy lub niuanse różniące się od oryginalnego tekstu. Aby uzyskać najdokładniejsze informacje, prosimy o odniesienie się do angielskiej wersji tej witryny.
Rozwiązania
Wsparcie
Firma
Zastrzeżenie dotyczące produktu
© 2025 EMOTIV, Wszelkie prawa zastrzeżone.
Twoje wybory dotyczące prywatności (ustawienia plików cookie)
*Zastrzeżenie – Produkty EMOTIV przeznaczone są wyłącznie do zastosowań badawczych i osobistych. Nasze produkty nie są sprzedawane jako wyroby medyczne, jak określono w dyrektywie UE 93/42/EEC. Nasze produkty nie są zaprojektowane ani przeznaczone do diagnozowania ani leczenia chorób.
Uwaga dotycząca tłumaczeń: nieangielskie wersje tej witryny zostały przetłumaczone dla Twojej wygody przy użyciu sztucznej inteligencji. Chociaż dążymy do dokładności, automatyczne tłumaczenia mogą zawierać błędy lub niuanse różniące się od oryginalnego tekstu. Aby uzyskać najdokładniejsze informacje, prosimy o odniesienie się do angielskiej wersji tej witryny.