Imagine que você criou um vídeo curto e quer descobrir quais partes do vídeo as pessoas acharam envolventes. Normalmente, você simplesmente perguntaria a elas. Talvez usasse uma pesquisa. Mas a resposta mais comum pode ser “não tenho certeza exatamente” ou “não consigo me lembrar”. Conduzir pesquisas sobre a percepção humana usando apenas medidas subjetivas pode ser repleto de incertezas, que a medição de respostas neurofisiológicas se propõe a superar. Os dispositivos de EEG estão em uma posição única como uma ferramenta facilmente acessível e econômica que pode aprimorar pesquisas relacionadas à percepção humana. Como resultado, ele está rapidamente se tornando uma ferramenta fundamental em psicologia, neuromarketing e BCI.

O que é EEG?

A eletroencefalografia (EEG) é a medição da atividade elétrica provocada pelas células cerebrais, chamadas neurônios. É um método seguro e não invasivo que usa eletrodos colocados no couro cabeludo. Os dispositivos de EEG usados para esse propósito podem variar de dispositivos comerciais de canal único a sistemas de nível médico com 256 canais. Você pode ler mais detalhes sobre o que é EEG e diferentes dispositivos de EEG aqui.

Quais são os benefícios do EEG?

Alta resolução temporal

Devido à sua alta resolução temporal, o EEG é capaz de indicar processos pré-conscientes.

A maior força do EEG em relação a outros métodos de neuroimagem é sua resolução temporal, ou seja, a capacidade de medir respostas cerebrais rápidas na faixa de milissegundos. Outros métodos de imagem cerebral, como fMRI (ressonância magnética funcional), exigem um segundo ou mais após a apresentação dos estímulos de interesse. Além disso, tarefas comportamentais projetadas para evitar incertezas nas respostas subjetivas geralmente dependem de tempos de reação e respostas por الضغطar botões. Essas respostas podem levar até um segundo, o que é muito lento considerando que o cérebro é capaz de produzir muitos processos neurofisiológicos complexos em uma escala de milissegundos. Assim, devido à sua alta resolução temporal, o EEG é capaz de indicar processos pré-conscientes que, de outra forma, passariam despercebidos com simples autorrelatos e tarefas baseadas em respostas.

Preço acessível e mobilidade

Ciência do Esporte: Paxton Lynch passa pelo teste de pressão com o headset EEG Emotiv Insight.

Os dispositivos de EEG se tornaram econômicos e sem fio, permitindo que pesquisadores conduzam estudos em campo, em vez de trazer participantes para o laboratório. Embora tanto o EEG quanto o MEG (magnetoencefalografia) tenham alta resolução temporal, o EEG é a ferramenta de pesquisa mais acessível por ser de baixo custo e portátil, o que permite que o comportamento humano seja estudado em ambientes controlados ou naturais. Métodos alternativos de neuroimagem (por exemplo, MEG, MRI e PET) exigem alto custo de manutenção e os participantes precisam ser levados ao hospital ou ao laboratório para conduzir esses estudos. Em contraste marcante, quase qualquer ambiente pode ser convertido em um “laboratório” de EEG. (Veja a revisão de Park et al.1 sobre como o EEG móvel pode ser usado para melhorar o desempenho esportivo em campo)

Estudos presenciais ou remotos

O EEG não precisa necessariamente ser baseado em laboratório com um único dispositivo. Com os avanços nos dispositivos comerciais acessíveis de EEG, usuários domésticos conseguem registrar EEG em si mesmos. A plataforma EmotivLABS permite que pesquisadores conduzam seus experimentos online com headsets Emotiv, que foram validados em comparação com dispositivos de nível de pesquisa²ʹ³. Leia sobre nosso estudo piloto de EEG online aqui ou sobre uma de nossas parcerias em que usuários da Emotiv participaram de um estudo em casa para avaliar um software de apresentação aqui.

O que podemos medir com EEG?

Mais comumente, os pesquisadores usam as amplitudes de voltagem em pontos de tempo de interesse após o início de um estímulo (isto é, potenciais relacionados a eventos, ou ERPs) ou a quantidade de oscilações (das ondas cerebrais) no EEG por segundo (isto é, análise tempo-frequência).

Esses dois domínios nos permitem responder a diferentes perguntas de pesquisa relacionadas ao comportamento. Além disso, com o avanço de algoritmos sofisticados de aprendizado de máquina, podemos começar a decodificar estados mentais em resposta a estímulos de interesse. Por exemplo, com o desenvolvimento de algoritmos validados para atenção, agora podemos responder facilmente a perguntas como “Qual parte do meu vídeo capturou mais atenção?”.

Advertências a considerar

É importante lembrar que não podemos ler pensamentos exatamente com EEG. Portanto, os estímulos que estão sendo comparados idealmente precisam ser correspondidos em todos os aspectos, exceto pela própria variável de interesse. Assim, uma tarefa experimental bem projetada é a base de uma boa pesquisa com EEG. Em segundo lugar, os dispositivos de EEG podem captar interferências de equipamentos elétricos e os EEGs também podem ser suscetíveis a movimentos, o que pode introduzir artefatos indesejados na gravação. Assim, os EEGs brutos refletem respostas de todo o cérebro que precisam ser limpas e processadas antes que qualquer inferência possa ser feita sobre a percepção dos estímulos.

Além disso, a atividade cerebral em um único eletrodo registra atividade de todo o cérebro e sua localização não indica com precisão a fonte da atividade diretamente (por exemplo, uma atividade aumentada em um eletrodo frontal não significa que o lobo frontal gerou essa resposta). Métodos como a reconstrução de fontes⁴ da resposta de EEG podem ser usados para esse propósito, a fim de determinar a fonte no nível do couro cabeludo. Para determinar fontes mais profundas com mais confiança, métodos de neuroimagem como MEG ou fMRI combinados com EEG poderiam ser considerados.

EEG na pesquisa atual

Atualmente, o EEG é usado de várias maneiras, auxiliando pesquisadores não apenas nas áreas de psicologia e medicina, mas também em interfaces cérebro-computador, neurofeedback e na compreensão do comportamento do consumidor em áreas como o neuromarketing.

Neurociência médica ou clínica

O EEG é predominantemente usado em áreas médicas para melhorar o diagnóstico e o tratamento. Por exemplo, o uso mais comum do EEG é no diagnóstico de epilepsia e na detecção de crises⁵, bem como em estudos do sono para detectar anormalidades do sono⁶. Na psiquiatria e na neurociência clínica, o EEG está sendo usado atualmente para identificar marcadores objetivos de transtornos que, de outra forma, dependem de avaliações clínicas subjetivas. Técnicas como o EEG quantitativo (qEEG), no qual a quantidade de oscilações é calculada e mapeada sobre o couro cabeludo, estão sendo usadas para caracterizar as mudanças no cérebro causadas por vários transtornos psiquiátricos⁷. O aprendizado de máquina aplicado à classificação de cérebros saudáveis versus disfuncionais também está abrindo caminho para métodos mais objetivos de diagnóstico⁸ˈ⁹.

Neuromarketing

Certamente, compreender o comportamento do consumidor está no centro do neuromarketing. O uso mais comum do EEG nessa área é determinar aspectos menos salientes e envolventes de anúncios¹⁰, produtos ou serviços com o objetivo de melhorá-los.

Emotiv x Neuromarketing - O futuro do comportamento do consumidor no Luxury Lab da L’Oreal.

As oscilações de EEG também são usadas para identificar se há recordação subconsciente de marca/produto¹¹. Outros usos incluem neuropricing, em que tarefas comportamentais com EEG são usadas para encontrar estratégias ideais de precificação para produtos¹².

Emotiv x Neuromarketing - Como o cérebro reage a diferentes sugestões de preço.

Pesquisa geral em neurociência

Esse tipo de pesquisa envolve entender como o cérebro funciona (por exemplo, como nosso cérebro processa estímulos visuais ou auditivos) e como diferentes partes do cérebro se comunicam entre si. Também envolve compreender a relação entre o cérebro e transtornos (por exemplo, transtorno do espectro autista ou esquizofrenia). Isso abrange múltiplas áreas, incluindo domínios sociais, afetivos, computacionais e cognitivos.

Interfaces cérebro-computador (BCI)

A pesquisa em BCI visa traduzir comandos mentais em uma ação externa, integrando EEG com dispositivos computacionais. Usar comandos mentais para digitar um documento do Word, mover uma cadeira de rodas e até mover membros protéticos são alguns dos desenvolvimentos atuais em BCI sendo usados para melhorar a qualidade de vida de pessoas com deficiências¹³.

Interfaces cérebro-computador (BCI) - As impressionantes criações de John, um menino de 8 anos com paralisia cerebral, em brainpaintbyjohn no Instagram

Outra revolução está na indústria musical, onde músicos/cantores estão usando seus pensamentos para criar música (veja nosso post relacionado aqui)

Interfaces cérebro-computador (BCI) - O headset EPOC da Emotiv e o icônico sintetizador TONTO formam a combinação perfeita.

No geral, o uso do EEG oferece a promessa de ir além da compreensão superficial do comportamento humano. Sua relação custo-benefício e alta acessibilidade o tornam uma ferramenta útil em múltiplas disciplinas, nas quais processos que vão da melhoria das experiências do usuário ao avanço de terapias podem ser realizados indo além de simples autorrelatos subjetivos e decodificando o comportamento humano objetivamente com o uso do EEG.

Interfaces cérebro-computador (BCI) - Emotiv x Rodrigo Hubner Mendes, dirigindo um carro de F1 usando comandos mentais

Artigo por
Roshini Randeniya, Responsável de Pesquisa, Emotiv Research Pty. Ltd

Referências

1. Park, J. L., Fairweather, M. M. & Donaldson, D. I. Defendendo a cognição móvel: EEG e desempenho esportivo. Neurosci. Biobehav. Rev. 52, 117–130 (2015).

2. Kotowski, K., Stapor, K., Leski, J. & Kotas, M. Validação do Emotiv EPOC+ para استخراج dos correlatos de ERP do processamento emocional de faces. Biocybern. Biomed. Eng. 38, 773–781 (2018).

3. Badcock, N. A. et al. Validação do sistema de EEG Emotiv EPOC para potenciais auditivos relacionados a eventos de qualidade de pesquisa em crianças. PeerJ 3, e907 (2015).

4. Michel, C. M. et al. Imagem de fontes do EEG. Clin. Neurophysiol. 115, 2195–2222 (2004).

5. Noachtar, S. & Rémi, J. O papel do EEG na epilepsia: uma revisão crítica. Epilepsy Behav. 15, 22–33 (2009).

6. Aldrich, M. S. & Jahnke, B. Valor diagnóstico da polissonografia vídeo-EEG. Neurology 41, 1060–1060 (1991).

7. Prichep, L. S. & John, E. R. Perfis de QEEG de transtornos psiquiátricos. Brain Topogr. 4, 249–257 (1992).

8. Khodayari-Rostamabad, A., Reilly, J. P., Hasey, G. M., de Bruin, H. & MacCrimmon, D. J. Uma abordagem de aprendizado de máquina usando dados de EEG para prever a resposta ao tratamento com ISRS para transtorno depressivo maior. Clin. Neurophysiol. 124, 1975–1985 (2013).

9. Čukić, M., López, V. & Pavón, J. Classificação da depressão por meio do eletroencefalograma em estado de repouso como uma prática inovadora em psiquiatria: revisão. J. Med. Internet Res. 22, e19548 (2020).

10. Ohme, R., Reykowska, D., Wiener, D. & Choromanska, A. Análise de reações neurofisiológicas a estímulos publicitários por meio de EEG e medidas de resposta galvânica da pele. J. Neurosci. Psychol. Econ. 2, 21–31 (2009).

11. Shaari, A., Syafiq, M., Mikami, O. & M.A, M. K. Aplicação da eletroencefalografia (EEG) no neuromarketing - explorando a mente subconsciente APLICAÇÃO DA ELETROENCEFALOGRAFIA (EEG) NO NEUROMARKETING-EXPLORANDO A MENTE SUBCONSCIENTE. 14, (2020). (Neuromarketing)

12. Nigdelis, V. & Tsolaki, M. Neuropricing: Perspectivas das reações cerebrais à exposição de preços. Hell. J. Nucl. Med. 20, 196–203 (2017).

13. Abiri, R., Borhani, S., Jiang, Y. & Zhao, X. Decod