解決神經科學可重複性危機的 3 種方法：

1. 以重新進行實驗為意圖來執行試驗性研究。

2. 確保更大的樣本量。

3. 透過使用線上志願者社群來使您的樣本多樣化。

在現代科學研究中，尤其是認知神經科學，存在著一個眾所周知的可重複性 crisis（危機）。也就是說，由於獲取樣本受試者或使用功能性磁振造影（fMRI）等高科技設備的成本和物流限制，認知神經科學實驗室很少重複實驗試驗的結果。

在本文中，可重複性被定義為一種實驗室內部流程，其中實驗設計從試點/探索性、實驗性試驗轉向更大、更受控且將運行多次的實驗性試驗。在設計合理的實驗中，從每次試驗中收集的數據和結果應該能夠：

• 合併到更大的數據集中。

• 具有更大的樣本量

• 具有高統計檢定力。

這些因素使神經科學實驗值得發表研究報告，以便其他實驗室可以嘗試複製發現。然而，不幸的是，由於多種原因，這種情況很少發生。

這種可重複性危機威脅到科學的未來，因為它在無法被複製的研究上浪費了時間、精力、資源和專業知識。如果沒有複製，「里程碑式」的研究就會淡化為傳奇，且很少能以承諾的方式影響世界。血液學與腫瘤學研究副總裁的一份分析報告估計，光是在美國，缺乏可重複性每年就造成高達 280 億美元的損失。這些資金最終都浪費在無法達到可靠可重複性標準的臨床前工作上。

要修正這種模式，我們必須首先了解它。我們可以從認識神經科學現有的實踐和文化開始。本文將討論實驗設計和試驗排程，以提供您的實驗室可以提高實驗可重複性的幾種方法，無論是在實驗室內部（實驗試驗）還是在實驗室外部（開放科學數據共享）。到最後，您將了解某些資源如何降低獲取樣本數據和測試受試者的成本和物流負擔。

再運行一次！

對您研究的可重複性建立信心是完全可能的。

通常，大多數實驗設計都始於樣本量較小的試點或探索性研究，這取決於實驗的性質。在認知神經科學中，最初的樣本量通常為 n < 20。其目的是確保您所看到的實驗效應是真正的潛在效益，並證明使用大型實驗所需之額外資源的合理性。這些研究對於測試和完善其方案也很重要。

一般而言，認知神經科學研究人員正試圖在統計檢定力與試點階段可合理解決的最小成本樣本量之間取得平衡。這些研究的目標是為效應的存在提供臨時的統計證據。這些研究並非旨在用於研究報告或發表，而是為了驗證探究方向、證實資助申請書，並作為未來研究的基底。

在認知神經科學實驗中完成試點或探索性研究後，下一步就是「再運行一次！」專注於各種參數，重新進行研究是克服認知神經科學實驗數據中可重複性危機的一種方法。低統計檢定力通常可以透過更大的樣本量來克服。為了確定合適的樣本量，神經科學雜誌（Journal of Neuroscience）在 2020 年提出了這些建議。就像認知神經科學中的許多概念和原理一樣，這取決於您實驗的背景和預期目標。

同樣地，這些最初的研究並非旨在發表研究報告。然而，有時這種情況似乎確實發生了，並導致了可重複性危機。

更大的樣本集與開放科學

對您所看到的效應是具有實際意義的真實效應建立信心。

在神經科學實驗室的研究過程中，從試點階段走向旨在發表的實驗試驗通常是下一步。

多虧了試點研究，研究人員對他們的方法論充滿信心，並且似乎看到了真正的效應。

在這個階段，他們：

• 使用更大的樣本集設計實驗。

• 需要收集更多數據。

• 再次執行實驗試驗。

如果統計檢定是顯著的且不相衝突，神經科學家需要收集更多證據，以確信他們看到的是真實效應。

開放科學

在研究發表中，出現了一個被稱為「開放科學」的日益增長的運動，其中數據和分析腳本與研究敘述一起發表。在認知神經科學中，開放神經科學研究的最佳資源之一是 神經科學資訊框架（NIF; neuinfo.org）。

開放科學理論涵蓋了研究週期的所有階段，其中將增強實驗數據收集、處理、儲存和審查的透明度。開放科學中的透明度哲學也包括實驗設計 - 與科學界共享細節，以提高核心神經科學實驗的複製和可重複性。此類方法鼓勵科學家繼續進行高品質的研究，並應對認知神經科學中日益嚴重的複製危機。

像 EmotivLABs 這樣的團體正在培養認知神經科學研究社群，使他們能夠與其他研究人員分享實驗設計。

隨著可重複性危機繼續影響科學界，對高質量、可重複性研究的需求從未如此之高。存在幾種設計選項，允許其他科學家複製實驗。這些選項為神經科學研究人員提供了以下機會：

• 確定其合適的樣本量。

• 使用創新的、經過驗證的、可靠的數據分析工具。

• 與同行和科學領導層進行諮詢。

• 快速運用開放科學的指導原則。

多樣化的遠端志願者社群

較小的樣本量會對研究的有效性和可重複性產生負面影響，因為從少數參與者那裡產生的結果無法推廣到其餘人口。這些結果並未涵蓋社會的神經多樣性。因此，遠端數據收集工具是包容性神經科學的未來。

EmotivLABs：培養認知神經科學社群

認識 Emotiv

Emotiv 成立於 2011 年，是一家總部位於舊金山的生物資訊學公司，其使命是使用客製化的腦電圖（EEG）硬體、分析和視覺化來增進我們對人類大腦的理解。

開放科學的核心是合作。Emotiv 的平台和員工旨在促進科學誠信和實驗嚴謹性。我們的可擴展研究平台 EmotivLABs 將全球的認知神經科學家與全球的研究參與者和調查人員聯繫起來。認識到神經科學研究的加性線性，我們透過提供廣泛、多維、豐富的數據集來幫助研究人員，使您能夠從廣泛的樣本中得出有意義的結論。

擴大您研究的樣本量

EmotivLABs 透過將調查人員與經過審查、合格的研究參與者聯結，並減輕招聘的物流負擔，同時確保足夠的統計檢定力，來對抗可重複性危機。

確保您的工作安全儲存、可轉換且可復原

對可重複性的另一個威脅是分析複製，這需要原始數據集來驗證結果。尋找安全儲存位置並為其提供資金是件繁瑣的事。作為數據儲存庫，EmotivLABs 在參與者上傳其記錄後安全地儲存您的數據。該數據在傳輸和儲存的所有階段都會自動上傳，並經過嚴格加密。

簡化流程

為了幫助調查人員設計認知神經科學實驗並發表有助於更大科學界的研究，我們開發了一個強大、簡化的工具套件 EmotivPro，以產生創新的、可重複的實驗。

我們明確的指示和透明的方法可作為指南，使調查人員能夠驗證原始發現。直觀且易於使用的 Experiment Builder（實驗構建器）在平台內提供預製模板，使其他想要複製您研究的研究人員能夠進行複製。或者，這些認知神經科學研究人員可以創建一個獨特的實驗，使他們能夠從頭開始量身定製每個細節。

Emotiv 技術

Emotiv 設計了一整套工具，以支援神經科學研究的每一步。

EmotivPRO 軟體允許用戶處理、分析和視覺化試驗結果。研究人員還可以在專業水平上設計實驗，其中任何配戴 Emotiv 頭戴式裝置的參與者只要符合實驗設計即可參與。

還提供適用於 Emotiv 的軟體開發套件（SDK），以便僅使用頭戴式裝置和智慧型手機即可隨時隨地進行自訂應用程式、互動或實驗設計。

隨著擁抱神經科學工具和方法論的學科和商業市場數量不斷增加，Emotiv 的低成本、易於使用的 EEG 系統正被用於：

• 神經科學研究

• 健康與福祉行銷企劃

• 汽車產業

• 神經行銷學

• 消費者研究

• 教育

• 娛樂設置

此外，憑藉將 Emotiv 頭戴式裝置運送到世界各地的品質、成本和能力，研究人員可以招募並註冊合格的個人。由於處理軟體評估的品質控制指標，研究人員也可以信任數據收集過程。

想了解更多關於 EmotivLABs 平台能為您的研究做些什麼嗎？

EmotivLABS 使您能夠在同一個平台上構建實驗、安全且有保障地部署實驗、自全球經過驗證的參與者面板中進行招募，並收集高品質的 EEG 數據。點擊此處了解更多資訊或申請試用。