Por que usar EEG para pesquisa?
Mehul Nayak
17 de fev. de 2022
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Imagine que você criou um vídeo curto e deseja descobrir quais partes do vídeo as pessoas acharam envolventes. Normalmente, você apenas perguntaria a elas. Talvez você utilizasse 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 estar repleto de incertezas que a medição das respostas neurofisiológicas pode propor superar. Dispositivos de EEG estão posicionados de forma única como uma ferramenta acessível e econômica que pode aprimorar a pesquisa relacionada à percepção humana. Como resultado, está se tornando rapidamente uma ferramenta-chave em psicologia, neuromarketing e interfaces cérebro-computador (BCI).
O que é EEG?
A eletroencefalografia (EEG) é a medida da atividade elétrica gerada por células cerebrais, chamadas neurônios. É um método seguro e não invasivo, usando eletrodos colocados no couro cabeludo. Os dispositivos de EEG usados para esse propósito podem variar desde dispositivos comerciais de canal único até sistemas médicos de 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 indexar 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 rápidas do cérebro na ordem de milissegundos. Outros métodos de imagem cerebral, como a fMRI (imagem por 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 pressionamento de botão. Essas podem levar até um segundo, o que é muito lento ao considerar 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 indexar processos pré-conscientes que de outra forma passariam despercebidos com meras auto-relatações e tarefas baseadas em respostas.
Affordabilidade e mobilidade
Ciência do Esporte: Paxton Lynch passa pelo teste de pressão com o Fone de Ouvido EEG Emotiv Insight.
Os dispositivos de EEG se tornaram econômicos e sem fio, permitindo que os pesquisadores conduzam pesquisas em campo, em vez de levar os participantes ao laboratório. Embora tanto o EEG quanto o MEG (magnetoencefalografia) tenham alta resolução temporal, o EEG é a ferramenta de pesquisa mais acessível devido ao seu baixo custo e mobilidade, o que possibilita o estudo do comportamento humano em ambientes controlados ou naturais. Métodos alternativos de neuroimagem (por exemplo, MEG, MRI e PET) exigem altos custos de manutenção e os participantes precisam ser levados ao hospital ou ambiente de laboratório para realizar esses estudos. Em contraste, 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 no campo)
Estudos internos ou remotos
O EEG não precisa necessariamente ser baseado em laboratório com um único dispositivo. Com os avanços em dispositivos de EEG comerciais acessíveis, usuários em casa podem gravar EEG em si mesmos. A plataforma EmotivLABS permite que pesquisadores conduzam seus experimentos online com fones de ouvido EMOTIV, que foram validados em relação a dispositivos de pesquisa de grau superior²ʹ³. Leia sobre nosso estudo piloto de EEG online aqui ou sobre uma de nossas parcerias onde usuários da EMOTIV participaram de um estudo em casa para avaliar um software de apresentação aqui.
O que podemos medir com EEG?
Os pesquisadores mais comumente usam os amplitudes de voltagem em pontos específicos de interesse após o início de um estímulo (ou seja, potenciais relacionados a eventos, ou ERPs) ou a quantidade de oscilações (de ondas cerebrais) no EEG por segundo (ou seja, análise tempo-frequência).
Esses dois domínios nos permitem responder a diferentes questões de pesquisa relacionadas ao comportamento. Além disso, com o progresso 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 a perguntas como “Qual parte do meu vídeo capturou mais atenção” com facilidade.
Caveats a considerar
É importante lembrar que não podemos ler pensamentos com exatidão usando EEG. Então, os estímulos que estão sendo comparados precisam idealmente ser correspondidos em todos os aspectos, exceto pela variável de interesse em si. Assim, uma tarefa experimental bem projetada é a base de uma boa pesquisa em EEG. Em segundo lugar, 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 relacionada à percepção dos estímulos.
Além disso, a atividade cerebral em um único eletrodo registra atividade de todo o cérebro e sua localização não indica precisamente a origem 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 fonte⁴ da resposta EEG podem ser usados para esse propósito para determinar a fonte no nível do couro cabeludo. Para determinar fontes mais profundas com mais confiança, métodos de neuroimagem como MEG ou fMRI acoplados ao EEG poderiam ser considerados.
EEG na pesquisa atual
O EEG é atualmente usado de várias maneiras, auxiliando pesquisadores não apenas em campos de psicologia e medicina, mas também em interfaces cérebro-computador, neurofeedback e na compreensão do comportamento do consumidor em campos como o neuromarketing.
Neurociência Médica ou Clínica
O EEG é predominantemente usado em campos médicos para melhorar diagnósticos e tratamentos. Por exemplo, o uso mais comum do EEG é no diagnóstico de epilepsia e detecção de convulsões⁵ e em estudos do sono para detectar anormalidades do sono⁶. Na psiquiatria e 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), nas quais a quantidade de oscilações é calculada e mapeada em todo 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 vs desordenados também está abrindo caminho para métodos mais objetivos de diagnóstico⁸ˈ⁹.
Neuromarketing
Certainemente, entender o comportamento do consumidor está no coração do Neuromarketing. O uso mais comum do EEG nesse campo é determinar os 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 Laboratório de Luxo da L’Oreal.
As oscilações do EEG também são usadas para identificar se há recordação subconsciente de marca/produto¹¹. Outros usos incluem neuropricing, onde tarefas comportamentais com EEG são usadas para encontrar estratégias de preços ótimas para produtos¹².
EMOTIV x Neuromarketing - Como o cérebro reage a diferentes sugestões de preços.
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 entender a relação entre o cérebro e transtornos (por exemplo, transtorno do espectro autista ou esquizofrenia). Isso abrange vários campos que incluem domínios sociais, afetivos, computacionais e cognitivos.
Interfaces Cérebro-Computador (BCI)
A pesquisa em BCI visa traduzir comandos mentais em uma ação externa, integrando o EEG com dispositivos de computação. Usar comandos mentais para digitar um documento de texto, mover uma cadeira de rodas e até mover membros protéticos são alguns dos desenvolvimentos atuais em BCI que estão sendo usados para melhorar a qualidade de vida de pessoas com deficiência¹³.
Interfaces Cérebro-Computador (BCI) - As criações impressionantes de John, um garoto 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 fone de ouvido EPOC da EMOTIV & o icônico sintetizador TONTO são a combinação perfeita.
No geral, o uso do EEG oferece a promessa de aprofundar a compreensão do comportamento humano. Sua relação custo-benefício e alta acessibilidade tornam-no uma ferramenta útil em várias disciplinas, onde processos que vão desde a melhoria da experiência do usuário até a promoção de terapias podem ser realizados ao ir além de simples auto-relatações subjetivas e decodificando o comportamento humano objetivamente com o uso de EEG.
Interfaces Cérebro-Computador (BCI) - EMOTIV x Rodrigo Hubner Mendes, dirigindo um carro de F1 usando comandos mentais
Artigo de
Roshini Randeniya, Oficial de Pesquisa, EMOTIV Research Pty. Ltd
Referências
1. Park, J. L., Fairweather, M. M. & Donaldson, D. I. Fazendo o caso pela 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 extração de correlações ERP do processamento de faces emocionais. Biocybern. Biomed. Eng. 38, 773–781 (2018).
3. Badcock, N. A. et al. Validação do sistema EEG Emotiv EPOC para potenciais relacionados a eventos auditivos de qualidade de pesquisa em crianças. PeerJ 3, e907 (2015).
4. Michel, C. M. et al. Imagem de fonte 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 com 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 o 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 nova prática em psiquiatria: revisão. J. Med. Internet Res. 22, e19548 (2020).
10. Ohme, R., Reykowska, D., Wiener, D. & Choromanska, A. Análise das reações neurofisiológicas a estímulos publicitários por meio de medidas de EEG e 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 a preços. Hell. J. Nucl. Med. 20, 196–203 (2017).
13. Abiri, R., Borhani, S., Jiang, Y. & Zhao, X. Decod
Imagine que você criou um vídeo curto e deseja descobrir quais partes do vídeo as pessoas acharam envolventes. Normalmente, você apenas perguntaria a elas. Talvez você utilizasse 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 estar repleto de incertezas que a medição das respostas neurofisiológicas pode propor superar. Dispositivos de EEG estão posicionados de forma única como uma ferramenta acessível e econômica que pode aprimorar a pesquisa relacionada à percepção humana. Como resultado, está se tornando rapidamente uma ferramenta-chave em psicologia, neuromarketing e interfaces cérebro-computador (BCI).
O que é EEG?
A eletroencefalografia (EEG) é a medida da atividade elétrica gerada por células cerebrais, chamadas neurônios. É um método seguro e não invasivo, usando eletrodos colocados no couro cabeludo. Os dispositivos de EEG usados para esse propósito podem variar desde dispositivos comerciais de canal único até sistemas médicos de 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 indexar 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 rápidas do cérebro na ordem de milissegundos. Outros métodos de imagem cerebral, como a fMRI (imagem por 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 pressionamento de botão. Essas podem levar até um segundo, o que é muito lento ao considerar 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 indexar processos pré-conscientes que de outra forma passariam despercebidos com meras auto-relatações e tarefas baseadas em respostas.
Affordabilidade e mobilidade
Ciência do Esporte: Paxton Lynch passa pelo teste de pressão com o Fone de Ouvido EEG Emotiv Insight.
Os dispositivos de EEG se tornaram econômicos e sem fio, permitindo que os pesquisadores conduzam pesquisas em campo, em vez de levar os participantes ao laboratório. Embora tanto o EEG quanto o MEG (magnetoencefalografia) tenham alta resolução temporal, o EEG é a ferramenta de pesquisa mais acessível devido ao seu baixo custo e mobilidade, o que possibilita o estudo do comportamento humano em ambientes controlados ou naturais. Métodos alternativos de neuroimagem (por exemplo, MEG, MRI e PET) exigem altos custos de manutenção e os participantes precisam ser levados ao hospital ou ambiente de laboratório para realizar esses estudos. Em contraste, 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 no campo)
Estudos internos ou remotos
O EEG não precisa necessariamente ser baseado em laboratório com um único dispositivo. Com os avanços em dispositivos de EEG comerciais acessíveis, usuários em casa podem gravar EEG em si mesmos. A plataforma EmotivLABS permite que pesquisadores conduzam seus experimentos online com fones de ouvido EMOTIV, que foram validados em relação a dispositivos de pesquisa de grau superior²ʹ³. Leia sobre nosso estudo piloto de EEG online aqui ou sobre uma de nossas parcerias onde usuários da EMOTIV participaram de um estudo em casa para avaliar um software de apresentação aqui.
O que podemos medir com EEG?
Os pesquisadores mais comumente usam os amplitudes de voltagem em pontos específicos de interesse após o início de um estímulo (ou seja, potenciais relacionados a eventos, ou ERPs) ou a quantidade de oscilações (de ondas cerebrais) no EEG por segundo (ou seja, análise tempo-frequência).
Esses dois domínios nos permitem responder a diferentes questões de pesquisa relacionadas ao comportamento. Além disso, com o progresso 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 a perguntas como “Qual parte do meu vídeo capturou mais atenção” com facilidade.
Caveats a considerar
É importante lembrar que não podemos ler pensamentos com exatidão usando EEG. Então, os estímulos que estão sendo comparados precisam idealmente ser correspondidos em todos os aspectos, exceto pela variável de interesse em si. Assim, uma tarefa experimental bem projetada é a base de uma boa pesquisa em EEG. Em segundo lugar, 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 relacionada à percepção dos estímulos.
Além disso, a atividade cerebral em um único eletrodo registra atividade de todo o cérebro e sua localização não indica precisamente a origem 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 fonte⁴ da resposta EEG podem ser usados para esse propósito para determinar a fonte no nível do couro cabeludo. Para determinar fontes mais profundas com mais confiança, métodos de neuroimagem como MEG ou fMRI acoplados ao EEG poderiam ser considerados.
EEG na pesquisa atual
O EEG é atualmente usado de várias maneiras, auxiliando pesquisadores não apenas em campos de psicologia e medicina, mas também em interfaces cérebro-computador, neurofeedback e na compreensão do comportamento do consumidor em campos como o neuromarketing.
Neurociência Médica ou Clínica
O EEG é predominantemente usado em campos médicos para melhorar diagnósticos e tratamentos. Por exemplo, o uso mais comum do EEG é no diagnóstico de epilepsia e detecção de convulsões⁵ e em estudos do sono para detectar anormalidades do sono⁶. Na psiquiatria e 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), nas quais a quantidade de oscilações é calculada e mapeada em todo 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 vs desordenados também está abrindo caminho para métodos mais objetivos de diagnóstico⁸ˈ⁹.
Neuromarketing
Certainemente, entender o comportamento do consumidor está no coração do Neuromarketing. O uso mais comum do EEG nesse campo é determinar os 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 Laboratório de Luxo da L’Oreal.
As oscilações do EEG também são usadas para identificar se há recordação subconsciente de marca/produto¹¹. Outros usos incluem neuropricing, onde tarefas comportamentais com EEG são usadas para encontrar estratégias de preços ótimas para produtos¹².
EMOTIV x Neuromarketing - Como o cérebro reage a diferentes sugestões de preços.
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 entender a relação entre o cérebro e transtornos (por exemplo, transtorno do espectro autista ou esquizofrenia). Isso abrange vários campos que incluem domínios sociais, afetivos, computacionais e cognitivos.
Interfaces Cérebro-Computador (BCI)
A pesquisa em BCI visa traduzir comandos mentais em uma ação externa, integrando o EEG com dispositivos de computação. Usar comandos mentais para digitar um documento de texto, mover uma cadeira de rodas e até mover membros protéticos são alguns dos desenvolvimentos atuais em BCI que estão sendo usados para melhorar a qualidade de vida de pessoas com deficiência¹³.
Interfaces Cérebro-Computador (BCI) - As criações impressionantes de John, um garoto 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 fone de ouvido EPOC da EMOTIV & o icônico sintetizador TONTO são a combinação perfeita.
No geral, o uso do EEG oferece a promessa de aprofundar a compreensão do comportamento humano. Sua relação custo-benefício e alta acessibilidade tornam-no uma ferramenta útil em várias disciplinas, onde processos que vão desde a melhoria da experiência do usuário até a promoção de terapias podem ser realizados ao ir além de simples auto-relatações subjetivas e decodificando o comportamento humano objetivamente com o uso de EEG.
Interfaces Cérebro-Computador (BCI) - EMOTIV x Rodrigo Hubner Mendes, dirigindo um carro de F1 usando comandos mentais
Artigo de
Roshini Randeniya, Oficial de Pesquisa, EMOTIV Research Pty. Ltd
Referências
1. Park, J. L., Fairweather, M. M. & Donaldson, D. I. Fazendo o caso pela 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 extração de correlações ERP do processamento de faces emocionais. Biocybern. Biomed. Eng. 38, 773–781 (2018).
3. Badcock, N. A. et al. Validação do sistema EEG Emotiv EPOC para potenciais relacionados a eventos auditivos de qualidade de pesquisa em crianças. PeerJ 3, e907 (2015).
4. Michel, C. M. et al. Imagem de fonte 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 com 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 o 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 nova prática em psiquiatria: revisão. J. Med. Internet Res. 22, e19548 (2020).
10. Ohme, R., Reykowska, D., Wiener, D. & Choromanska, A. Análise das reações neurofisiológicas a estímulos publicitários por meio de medidas de EEG e 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 a preços. Hell. J. Nucl. Med. 20, 196–203 (2017).
13. Abiri, R., Borhani, S., Jiang, Y. & Zhao, X. Decod
Imagine que você criou um vídeo curto e deseja descobrir quais partes do vídeo as pessoas acharam envolventes. Normalmente, você apenas perguntaria a elas. Talvez você utilizasse 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 estar repleto de incertezas que a medição das respostas neurofisiológicas pode propor superar. Dispositivos de EEG estão posicionados de forma única como uma ferramenta acessível e econômica que pode aprimorar a pesquisa relacionada à percepção humana. Como resultado, está se tornando rapidamente uma ferramenta-chave em psicologia, neuromarketing e interfaces cérebro-computador (BCI).
O que é EEG?
A eletroencefalografia (EEG) é a medida da atividade elétrica gerada por células cerebrais, chamadas neurônios. É um método seguro e não invasivo, usando eletrodos colocados no couro cabeludo. Os dispositivos de EEG usados para esse propósito podem variar desde dispositivos comerciais de canal único até sistemas médicos de 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 indexar 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 rápidas do cérebro na ordem de milissegundos. Outros métodos de imagem cerebral, como a fMRI (imagem por 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 pressionamento de botão. Essas podem levar até um segundo, o que é muito lento ao considerar 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 indexar processos pré-conscientes que de outra forma passariam despercebidos com meras auto-relatações e tarefas baseadas em respostas.
Affordabilidade e mobilidade
Ciência do Esporte: Paxton Lynch passa pelo teste de pressão com o Fone de Ouvido EEG Emotiv Insight.
Os dispositivos de EEG se tornaram econômicos e sem fio, permitindo que os pesquisadores conduzam pesquisas em campo, em vez de levar os participantes ao laboratório. Embora tanto o EEG quanto o MEG (magnetoencefalografia) tenham alta resolução temporal, o EEG é a ferramenta de pesquisa mais acessível devido ao seu baixo custo e mobilidade, o que possibilita o estudo do comportamento humano em ambientes controlados ou naturais. Métodos alternativos de neuroimagem (por exemplo, MEG, MRI e PET) exigem altos custos de manutenção e os participantes precisam ser levados ao hospital ou ambiente de laboratório para realizar esses estudos. Em contraste, 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 no campo)
Estudos internos ou remotos
O EEG não precisa necessariamente ser baseado em laboratório com um único dispositivo. Com os avanços em dispositivos de EEG comerciais acessíveis, usuários em casa podem gravar EEG em si mesmos. A plataforma EmotivLABS permite que pesquisadores conduzam seus experimentos online com fones de ouvido EMOTIV, que foram validados em relação a dispositivos de pesquisa de grau superior²ʹ³. Leia sobre nosso estudo piloto de EEG online aqui ou sobre uma de nossas parcerias onde usuários da EMOTIV participaram de um estudo em casa para avaliar um software de apresentação aqui.
O que podemos medir com EEG?
Os pesquisadores mais comumente usam os amplitudes de voltagem em pontos específicos de interesse após o início de um estímulo (ou seja, potenciais relacionados a eventos, ou ERPs) ou a quantidade de oscilações (de ondas cerebrais) no EEG por segundo (ou seja, análise tempo-frequência).
Esses dois domínios nos permitem responder a diferentes questões de pesquisa relacionadas ao comportamento. Além disso, com o progresso 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 a perguntas como “Qual parte do meu vídeo capturou mais atenção” com facilidade.
Caveats a considerar
É importante lembrar que não podemos ler pensamentos com exatidão usando EEG. Então, os estímulos que estão sendo comparados precisam idealmente ser correspondidos em todos os aspectos, exceto pela variável de interesse em si. Assim, uma tarefa experimental bem projetada é a base de uma boa pesquisa em EEG. Em segundo lugar, 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 relacionada à percepção dos estímulos.
Além disso, a atividade cerebral em um único eletrodo registra atividade de todo o cérebro e sua localização não indica precisamente a origem 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 fonte⁴ da resposta EEG podem ser usados para esse propósito para determinar a fonte no nível do couro cabeludo. Para determinar fontes mais profundas com mais confiança, métodos de neuroimagem como MEG ou fMRI acoplados ao EEG poderiam ser considerados.
EEG na pesquisa atual
O EEG é atualmente usado de várias maneiras, auxiliando pesquisadores não apenas em campos de psicologia e medicina, mas também em interfaces cérebro-computador, neurofeedback e na compreensão do comportamento do consumidor em campos como o neuromarketing.
Neurociência Médica ou Clínica
O EEG é predominantemente usado em campos médicos para melhorar diagnósticos e tratamentos. Por exemplo, o uso mais comum do EEG é no diagnóstico de epilepsia e detecção de convulsões⁵ e em estudos do sono para detectar anormalidades do sono⁶. Na psiquiatria e 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), nas quais a quantidade de oscilações é calculada e mapeada em todo 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 vs desordenados também está abrindo caminho para métodos mais objetivos de diagnóstico⁸ˈ⁹.
Neuromarketing
Certainemente, entender o comportamento do consumidor está no coração do Neuromarketing. O uso mais comum do EEG nesse campo é determinar os 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 Laboratório de Luxo da L’Oreal.
As oscilações do EEG também são usadas para identificar se há recordação subconsciente de marca/produto¹¹. Outros usos incluem neuropricing, onde tarefas comportamentais com EEG são usadas para encontrar estratégias de preços ótimas para produtos¹².
EMOTIV x Neuromarketing - Como o cérebro reage a diferentes sugestões de preços.
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 entender a relação entre o cérebro e transtornos (por exemplo, transtorno do espectro autista ou esquizofrenia). Isso abrange vários campos que incluem domínios sociais, afetivos, computacionais e cognitivos.
Interfaces Cérebro-Computador (BCI)
A pesquisa em BCI visa traduzir comandos mentais em uma ação externa, integrando o EEG com dispositivos de computação. Usar comandos mentais para digitar um documento de texto, mover uma cadeira de rodas e até mover membros protéticos são alguns dos desenvolvimentos atuais em BCI que estão sendo usados para melhorar a qualidade de vida de pessoas com deficiência¹³.
Interfaces Cérebro-Computador (BCI) - As criações impressionantes de John, um garoto 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 fone de ouvido EPOC da EMOTIV & o icônico sintetizador TONTO são a combinação perfeita.
No geral, o uso do EEG oferece a promessa de aprofundar a compreensão do comportamento humano. Sua relação custo-benefício e alta acessibilidade tornam-no uma ferramenta útil em várias disciplinas, onde processos que vão desde a melhoria da experiência do usuário até a promoção de terapias podem ser realizados ao ir além de simples auto-relatações subjetivas e decodificando o comportamento humano objetivamente com o uso de EEG.
Interfaces Cérebro-Computador (BCI) - EMOTIV x Rodrigo Hubner Mendes, dirigindo um carro de F1 usando comandos mentais
Artigo de
Roshini Randeniya, Oficial de Pesquisa, EMOTIV Research Pty. Ltd
Referências
1. Park, J. L., Fairweather, M. M. & Donaldson, D. I. Fazendo o caso pela cognição móvel: EEG e desempenho esportivo. Neurosci. Biobehav. Rev. 52, 117–130 (2015).
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