Até 2025, haverá aproximadamente 463 exabytes de novos dados criados a cada dia na internet — um número verdadeiramente inimaginável. Esses dados vêm de itens cotidianos, como cerca de 300 bilhões de e-mails ou cerca de 95 milhões de fotos compartilhadas. Esses itens são compartilhados abertamente com a intenção de serem visualizados. No entanto, a maior parte desse dilúvio diário de dados provém de itens subterrâneos menos conhecidos e mais mundanos, como metadados, dados de localização, registros de interação, histórico de navegação arquivado e muito mais. Embora pareçam desinteressantes, acontece que, quando coletados e analisados em massa, ao longo do tempo, eles podem ser surpreendentemente precisos na previsão de estados humanos, isto é:

• Saudável vs. doente.

• Atividades gerais.

• Dormir vs. exercitar-se.

• Comportamento futuro, como possíveis compras ou votos em eleições.

Como neurocientistas, podemos aproveitar esses dados para aprender mais sobre a mente humana. Afinal, elucidar os fatores na base da atividade e/ou comportamento humano está no cerne da pesquisa em neurociência. Este artigo apresenta sete maneiras pelas quais a coleta remota de dados está melhorando a pesquisa em neurociência.

Os neurocientistas utilizam técnicas de coleta remota de dados há décadas. O que mudou nos últimos anos foi:

• O quão distante o “remoto” realmente pode ser.

• O número de participantes que podem colaborar.

• O tipo de endpoints que podem ser medidos e processados em um único experimento.

A pesquisa não é a única aplicação para coleta e aplicação de dados remotos. Avanços recentes em sistemas de Realidade Virtual (VR) trouxeram o laboratório para os espaços virtuais. Por exemplo, na área médica, esses avanços em sistemas de VR para pesquisa em neurociência permitem um acesso mais fácil à realização de cirurgias remotas ao redor do mundo. Nesse cenário, o headset de VR fica com a equipe cirúrgica para que, quando o cirurgião chegue, ele possa ver a qualidade da transmissão de vídeo em tempo quase real que vem do paciente a centenas de quilômetros de distância.

Em situações menores, o uso apenas de vídeo seria suficiente, mas com essa realidade aumentada, eles combinam o vídeo com feedback tátil tanto em cirurgias ao vivo quanto em tarefas cirúrgicas educacionais/de treinamento. Você poderia dizer que é semelhante a uma faixa vibratória em um controle de jogo, mas muito mais avançado.

Como destacado abaixo, existem várias razões (bem, pelo menos sete) pelas quais um processo médico, pesquisador ou neuromarketer escolheria usar a tecnologia moderna para coletar, processar e analisar dados globais coletados remotamente.

1. O conforto e a facilidade do lar

Participantes estressados geram dados estressados.

É amplamente reconhecido que a exposição a fatores estressantes antes de realizar um teste comportamental pode modificar os dados coletados posteriormente. Além disso, tem sido repetidamente demonstrado que, além dos efeitos agudos, os estressores ambientais podem resultar em efeitos a longo prazo. A melhor esperança dos cientistas é mitigar tais variáveis externas, aceitando que elas nunca poderão ser totalmente eliminadas. Sendo assim, se cada um dos participantes for tratado de forma idêntica, eles estarão igualmente expostos a todos os elementos.

Um ser humano sendo testado em sua própria casa

Dirigir até o consultório médico, preocupar-se com os custos, com um diagnóstico, em encontrar a sala certa ou se estacionou legalmente são estressores muito reais. No entanto, suponha que a coleta de dados de pesquisa pudesse ser feita para evitar esses fatores externos, como no conforto do próprio lar. Nesse caso, o impacto de uma viagem estressante não ofuscaria o foco do estudo.

Dito isso, não é possível isolar ou eliminar completamente os efeitos de forças externas sobre os participantes da pesquisa. A melhor abordagem para minimizar os estressores é expor todos os participantes às mesmas circunstâncias usando equipamentos inovadores, porém validados.

2. Força maior

Quando um desastre imprevisto acontece, você deve adaptar seu comportamento. Entra em cena a COVID-19.

Os últimos três anos foram reveladores em todos os aspectos devido à pandemia global de COVID-19. Às vezes, ocorrem eventos ou circunstâncias extraordinárias fora do controle dos pesquisadores. Essas circunstâncias imprevistas forçam a adaptação a novas restrições.

Determinar a campanha publicitária mais eficaz usando a melhor tecnologia disponível é óbvio para os capitalistas. No entanto, o fato é: a qualidade dos dados de um participante não depende da sua proximidade com o pesquisador. Portanto, o trabalho principal do pesquisador de coletar dados dos participantes deve se adaptar às ferramentas atualmente disponíveis.

3. EverlyWell, Apple Watch e Telecirurgia

A EverlyWell é um serviço de testes laboratoriais médicos por correspondência que envia kits pré-embalados com instruções fáceis de entender para quantificar alvos em mais de 30 testes de diagnóstico. O Apple Watch também ganhou as manchetes por sua notificação de anormalidade nos batimentos cardíacos e detecção de quedas. Para ambos, EverlyWell e Apple, tem havido pouca dúvida na capacidade de seus produtos de agregar valor com menos deslocamento e custos para o mercado consumidor.

Com produtos como esses e outros, nós, como sociedade, parecemos já ter aceitado e confiado em dados biomédicos coletados localmente, processados remotamente e apresentados de forma adequada. Seja para prevenção de doenças, bem-estar mental, combate a enfermidades ou manutenção de um corpo equilibrado, você deseja receber feedback e, esperançosamente, ser recompensado quando os objetivos de saúde forem alcançados. Nos tempos sombrios antes da internet, quando os computadores ocupavam uma sala inteira, medir e acompanhar seus Indicadores Chave de Desempenho (KPI) de condicionamento físico era um esforço totalmente analógico. Esta não é mais a situação. Como resultado, o movimento do "self quantificado" amadurece rapidamente.

Os KPIs monitorados com mais frequência incluem:

• Frequência cardíaca

• Pressão arterial

• Peso

• Altura

• Duração do sono

• Padrões de movimento

Todos os quais podem ser quantificados facilmente com o sensor adequado e hardware básico. É de conhecimento geral que a neurociência e muitas disciplinas biomédicas enfrentam problemas de tamanho de amostra. Ao tentar resolver esse problema, a melhor abordagem seria adicionar participantes adicionais, em vez de treinar o grupo menor de participantes selecionados apenas por estarem próximos. Com toda a gama de KPIs remotos mensuráveis, este é um caminho viável para a pesquisa em neurociência prosperar e sobreviver.

4. Aumentando a inclusão e a diversidade de participantes

Quem é o grupo WEIRD e por que sabemos tanto sobre eles em particular?

“Cientistas comportamentais publicam rotineiramente declarações amplas sobre a psicologia e o comportamento humano nos principais periódicos do mundo com base em amostras extraídas inteiramente de sociedades Ocidentais, Educadas, Industrializadas, Ricas e Democráticas (WEIRD) .”

É um clichê comum que a psicologia sabe muito sobre indivíduos brancos, na idade universitária e financeiramente abastados, mas muito pouco sobre os seres humanos em geral.

Por quê?

Os experimentos de psicologia são realizados em campus universitários, e os critérios de inclusão dos participantes não vão muito além de sua proximidade e disponibilidade durante o dia. Para tirar conclusões sobre a população em geral, os grupos de amostragem para experimentos de psicologia precisam incluir mais indivíduos de origens diversas. A chave para este problema está nos equipamentos de coleta remota de dados, especialmente os projetados para que os próprios consumidores os utilizem.

5. Reduções de custos a curto e longo prazo

Plataformas de nuvem modernas tornaram a distância física irrelevante.

O uso de uma ferramenta de coleta remota de dados economiza dinheiro em anúncios.

Amostras aleatórias custam mais que amostras de conveniência, como estudantes universitários, porque você precisa anunciar para os participantes da pesquisa na comunidade local. Simplificando, publicidade custa dinheiro.

O uso de uma ferramenta de coleta remota de dados economiza dinheiro em equipamentos proprietários de TI e neuroanálise.

Frequentemente, laboratórios de pesquisa individuais precisam pagar e manter seus próprios equipamentos de TI, especialmente se for hardware especializado para coleta de dados. Naturalmente, com o passar do tempo, a tecnologia melhora. Enquanto isso, atualizar a infraestrutura representa um custo alto. Por esta razão, o acesso a plataformas de nuvem modernas e hardware de coleta de dados de custo reduzido pode diminuir o uso de recursos na pesquisa em neurociência.

6. Quantificar fisiologia e comportamento sempre foi algo “remoto”

A distância entre o hardware do sensor e o software de processamento de dados é irrelevante.

Compreender, prever e curar o comportamento humano está no cerne da maior parte das pesquisas acadêmicas, especialmente na neurociência. Normalmente, a noção de “coleta de dados comportamentais” evoca imagens de cientistas em jalecos suspeitamente sem manchas observando os participantes de longe com uma prancheta e um cronômetro na mão, fazendo anotações de vez em quando.

Esta é uma ideia simples, mas está repleta de fontes potenciais de variação desconhecida que podem influenciar a atividade ou o comportamento do participante. Em experimentos científicos, o objetivo é eliminar o máximo possível dessa variação inexplicável. Esta prática é essencial para tirar conclusões baseadas em evidências sobre a causa quando um efeito é observado.

Como remover fontes de erro na pesquisa em neurociência

A busca para remover fontes de erro ao quantificar a fisiologia e o comportamento humano é contínua. Em sua forma mais básica, isso geralmente envolve melhorias no hardware que coleta dados dos sensores, os quais são processados usando software analógico ou digital para identificar itens de interesse, tendências ou diferenças entre participantes ou dentro de um mesmo participante. A Coleta Remota de Dados é mais poderosa do que inicialmente se supunha e pode fornecer conjuntos de dados diversos, porém relevantes, que agregam poder preditivo ao experimento.

7. O Aprendizado de Máquina oferece dados melhores

Dados + Metadados + Aprendizado de Máquina (ML) = modelo mais abrangente de atividade comportamental.

Modelos de inteligência artificial sobre quem você é, onde está, o que você ama e odeia estão sendo utilizados em uma escala que muitos desconhecem. Felizmente, existem equipamentos comerciais de coleta de dados de neurociência disponíveis em nosso mercado atual. O uso de dados e metadados publicitários provavelmente resultará em uma compreensão mais abrangente do comportamento do que aquela que poderia ser coletada em ambientes de laboratório mais estéreis e isolados.

Em sua essência, os dados fornecidos (nome, localização, data de nascimento) são mesclados com metadados subterrâneos (tempo no site, site anterior, site de saída) e desencadearam técnicas de análise totalmente novas que se mostram extremamente úteis para medir e prever o comportamento humano.

Gostaria de saber mais? Conheça a Emotiv

Ao destacar as técnicas acima, demonstramos que a coleta remota de dados não é nova e continua a melhorar a pesquisa em neurociência à medida que as melhorias tecnológicas chegam ao mercado. Dada a velocidade com que o “remoto” se expandiu do outro lado do corredor para o fim do quarteirão, para o outro lado do país e, agora, ao redor do mundo, é fácil compreender os sentimentos de desconforto de pesquisadores tradicionais. No entanto, considerando a magnitude das melhorias técnicas no hardware de consumo e as conquistas monumentais na análise e processamento de dados baseados em nuvem, o termo “remoto” rapidamente se torna irrelevante para a forma como os dados são coletados.

Em resumo, os participantes podem realizar a coleta de dados em casa sem a supervisão direta da equipe de pesquisa. Eles podem coletar essas informações sobre seu cérebro para uso pessoal, mas também têm a opção de fazer o upload do seu EEG ou coletar EEG especificamente para projetos de pesquisa mais amplos e contínuos.

Fundada em 2011, a Emotiv é uma empresa de bioinformática com sede em São Francisco, com a missão de avançar nossa compreensão do cérebro humano por meio de hardware, análise e visualização de eletroencefalografia (EEG) personalizados. A abordagem da Emotiv para a pesquisa de EEG reflete mais de perto as condições do "mundo real", já que os indivíduos testados estão em locais e ambientes que refletem melhor a forma como realmente vivem suas vidas.

Headsets Emotiv

Emotiv Insight

A Emotiv atende a uma ampla comunidade de usuários, desde profissionais até indivíduos que buscam, simplesmente, aprender sobre seus cérebros. O headset de EEG Emotiv Insight de 5 canais foi projetado para interface cérebro-computador (BCI). O Insight combina um design elegante e fácil de configurar com uma tecnologia de sensores revolucionária.

Emotiv Epoc X e EPOC Flex

O Emotiv Epoc X e o EPOC Flex oferecem um sistema de EEG de 14 e 32 canais. Projetados para pesquisa em neurociência em qualquer ambiente, os headsets EPOC são sem fio e possuem tecnologia de sensores aprimorada. Ambos os headsets foram validados por grupos de pesquisa independentes e comprovadamente fornecem dados de alta qualidade e nível de pesquisa.

Uma comparação completa das capacidades técnicas dos sistemas de EEG da Emotiv está disponível para análise.

Tecnologia Emotiv

Temos um conjunto de ferramentas para apoiar cada etapa da pesquisa em neurociência ao longo do caminho.

O software EmotivPRO permite aos usuários processar, analisar e visualizar os resultados dos testes. Pesquisadores também podem projetar experimentos em nível profissional nos quais qualquer participante com um headset Emotiv pode participar, desde que esteja em conformidade com o design experimental.

Um Kit de Desenvolvimento de Software (SDK) para a Emotiv também está disponível para que aplicativos personalizados, interações ou designs experimentais possam ser realizados em qualquer lugar usando apenas o headset e o smartphone.

À medida que aumenta o número de disciplinas e mercados comerciais que adotam ferramentas e metodologias da neurociência, os sistemas de EEG de baixo custo e fácil utilização da Emotiv estão sendo usados em:

• Pesquisa em neurociência

• Iniciativas de marketing de saúde e bem-estar

• Indústrias automotivas

• Neuromarketing

• Pesquisa do consumidor

• Educação

• Ambientes de entretenimento

Além disso, graças à qualidade, custo e capacidade de enviar os headsets Emotiv para todo o mundo, os pesquisadores podem recrutar e inscrever uma gama diversificada de participantes qualificados. Devido às métricas de controle de qualidade que o software de processamento avalia, os pesquisadores também podem confiar no processo de coleta de dados.