Modelagem de escolhas e o cérebro: Um estudo sobre o Eletroencefalograma (EEG) das preferências

Rami N. Khushabaa, Luke Greenacreb, Sarath Kodagodaa, Jordan Louviereb, Sandra Burkeb, Gamini Dissanayakea,

Resumo

A escolha evoca a ideia de uma seleção direcionada de uma ação ou objeto desejável, motivada por gostos e desgostos internos ou outras preferências semelhantes. No entanto, esses processos internos são simplesmente o domínio da nossa fisiologia humana. Compreender os processos fisiológicos da tomada de decisão em uma variedade de contextos é um objetivo central na ciência da decisão, pois tem um grande potencial para avançar a pesquisa em decisão. Como um estudo piloto nesta área, este artigo explora a natureza da tomada de decisão, examinando a atividade cerebral associada, Electroencefalograma (EEG), das pessoas para entender como o cérebro responde ao realizar escolhas projetadas para elicitar as preferências dos sujeitos. Para facilitar tal estudo, o sistema de rastreamento ocular Tobii-Studio foi utilizado para capturar as preferências de escolha dos participantes ao observarem setenta e dois conjuntos de objetos. Esses conjuntos de escolha foram compostos por três imagens oferecendo potenciais fundos para computador pessoal. As preferências de escolha foram identificadas fazendo com que o respondente clicasse em sua opção preferida. Além disso, uma interface cérebro-computador (BCI) representada pelo fone de ouvido EEG sem fio EMOTIV EPOC comercial com 14 canais foi utilizada para capturar a atividade cerebral associada durante o período dos experimentos. A Análise de Componentes Principais (PCA) foi utilizada para pré-processar os dados de EEG antes de analisá-los com a Transformada Rápida de Fourier (FFT) para observar as mudanças nas principais bandas de frequência, delta (0,5–4 Hz), theta (4–7 Hz), alpha (8–12 Hz), beta (13–30 Hz) e gama (30–40 Hz). Uma medida de informação mútua (MI) foi então usada para estudar diferenças entre os hemisférios esquerdo e direito, bem como diferenças entre frente e trás. Dezoito participantes foram recrutados para realizar os experimentos, com os resultados médios mostrando uma clara e significativa mudança na atividade espectral nas áreas frontal (F3 e F4), parietal (P7 e P8) e occipital (O1 e O2) enquanto os participantes indicavam suas preferências. Os resultados mostram que, ao considerar a quantidade de troca de informação entre os hemisférios esquerdo e direito, as bandas theta exibiram redundância mínima e máxima relevância para a tarefa em questão quando extraídas de regiões frontais, parietais e occipitais simétricas, enquanto a alpha dominou nas regiões frontal e parietal, e a beta dominou principalmente nas regiões occipital e temporal.Clique aqui para o relatório completo.