如何进行大规模的真实世界神经科学研究:使用 EmotivLABS 的案例研究。

尼古拉斯·威廉姆斯医生

更新于

2021年12月8日

如何进行大规模的真实世界神经科学研究:使用 EmotivLABS 的案例研究。

尼古拉斯·威廉姆斯医生

更新于

2021年12月8日

如何进行大规模的真实世界神经科学研究:使用 EmotivLABS 的案例研究。

尼古拉斯·威廉姆斯医生

更新于

2021年12月8日

当您想到神经科学研究时,很可能会联想到身穿白大褂的科学家在大学或医院操作庞大、昂贵的医疗设备的场景。当然,某些神经科学方法——例如正电子发射断层扫描(PET)、功能性磁共振成像(fMRI)以及脑磁图(MEG)——确实需要这些大型、复杂的系统,并且伴随着同样高昂的价格标签。然而,脑电图(EEG)系统通常体积更小且成本更低。这项技术已经从纸质记录和大型计算机,演变为无线、移动、易于搭建且相对廉价的系统。除了占用空间和资金投入较少之外,EEG 因其极高的时空分辨率,已成为解码大脑活动的一种核心工具。PET 和 fMRI 是以秒为单位测量大脑活动的变化,而 EEG 则能够检测出毫秒级的大脑活动变化,这使其能够捕捉到因时间太快而可能被忽略的神经活动过程。

脑电图(EEG)测量什么?

当您的神经元放电时,它们会释放微量的电能。当许多神经元在同一区域同时放电时(例如当您思考某件事时),产生的心电场可以通过颅骨外侧进行检测。EEG 系统正是利用了这一现象,通过放置在头皮上的传感器阵列来测量随时间变化的电压。您可以将这些传感器想象成微小的麦克风,在测量来自您大脑的电学大脑信号。然后,我们可以将这些信号转换为数字形式并收集在计算机中,进而对它们进行处理和分析,以推断出有意义的大脑活动模式。

为什么脑电图(EEG)如此重要?

很多时候,我们无法简单地通过询问人们或观察其行为来感知和衡量事物。即使我们可以直接询问,人们往往也无法准确陈述(或有所保留)。EEG 为我们打开了一扇探索大脑的窗口;一扇不受偏见、态度或信念影响的窗口。例如,如果您问某人是否感到放松,即使他们并不放松,他们也倾向于回答“是的”,因为人们往往不愿承认自己的焦虑和紧张。

通过观察他们的 EEG 电路信号,研究人员能够判断出,与该测试对象的自我主张相反,其确实正在经历指示紧张、不放松状态的高唤醒水平。在实验室中,EEG 经常用于衡量低级认知过程,例如听觉或视觉感知,这可以帮助研究人员更好地理解这些反应过程,或理解疾病如何影响大脑认知。这种技术对于理解那些无法主观汇报或者容易被误报的科学现象至关重要。

为什么我们要开展实验室外的脑电图(EEG)测试?

EEG 技术是理解大脑神经活动过程的一项绝佳工具。不过许多实验室基础的 EEG 研究侧重于调查低等级的功能过程,如感知和认知。在这方面实验室是一个理想的环境,因为其内部高度可控,研究人员可以排除并控制外部环境变量。然而,我们不可能一生都生活在实验室里。我们是行走、交谈、互动的人类,过着以丰富而多样化的经历为特征的动态生活。这一背景事实让从实验室环境中推导出的活动模式向不可控的外部真实环境进行泛化变得很困难。通过将这项脑点技术移出实验室,我们可以在生动而日常的真实世界环境中检查人们的思想及其大脑活动模式,这更加切合我们的真正生活。

在不很久的前,在实验室之外开展 EEG 实验还是难以想象的事。因为当时的设备通常很庞大,必须与放大器、电源和数据传输网络单元相连。此外,安装这些系统耗时且常常令参与者感到不适。而现在,技术的长足进步意味着电极设备可以制作得更小、成本更低、而且无线化。得益于这种更高的便携性和显著下降的价格,高性价比且易于操作的 EEG 系统的应用迎来了显著的激增。在这一领域中,Emotiv 已领先了十数年之久,并将首款商业化可用的 EEG 系统推向了市场。在此期间里,Emotiv 发布了六款不同的设备,从两通道耳机直到包含32通道的高级研究帽。

这些商业应用系统的发展带来了另一个影响:显着提高了神经科学分析方法的可普及性。神经科学已不仅限于是学者或临床实验人员的阵地。现在,所有人员和大众都有条件购买这些系统在家庭中使用。不同人群的购买动机呈现出多样化的特点,涵盖了娱乐爱好者、业余玩家以及大众科普科学家。此外,商业公司也迅速注意到在不需要搭建庞大独立的内部神经科学部门的情况下引入和部署这些系统所能带来的商业潜力。

EEG 的现实世界应用有哪些?

在实验室外开展的 EEG 应用非常广泛和多元化。作为临床诊断工具,EEG 可以用于长期监控各个人群的认知功能情况,而无需他们前往医院。例如,已有研究支持将 EEG 作为检测痴呆症的一种生物标志物 (Chatzikonstantinou et al., 2021)。此外,它甚至可用于预测从轻度认知障碍演变为痴呆症的几率 (Engedal et al., 2020)。定期、居家的 EEG 测试对于这些主要由老年人构成的受测群体将大有裨益,因为对他们来说,定期长途前往科研场所开展常规研究往往不太方便。

另一个关于真实世界环境下的 EEG 应用事例是最近受到多方关注的运动引起的轻微创伤性脑损伤。在例如美式橄榄球等高冲击性运动项目中,脑震荡是一种常见的创伤。脑震荡不容忽视的一点在于它常常避开了传统的临床检测手段,并能对一个人的认知能力造成深远的不良影响。相关实证研究支持通过引入 EEG 来辅助诊断脑震荡以及在伤后协助进行临床管理 (Corbin-Berrigan et al., 2020)。毋庸置疑,在比赛场边准备一套便携式的 EEG 探测器,对协助保障运动团队的决策以及运动员的安全 welfare 来说将是一项极具威力的科学工具。

商业机构也能从现实世界的 EEG 研究中获得巨大收益。神经营销学涵盖范围广泛,但通常与通过测量神经或其他生理电信号来了解消费者偏好并预测其采购行为息息相关。使用 EEG 来研究消费者心智渴望的价值在于该方法能够客观测定心理活动的生理映射。很多时候人们嘴里陈述的话语并不是真情流露,因为人作为个体往往会受到很多刻板偏见、取悦他人倾向或者面子问题的左右。甚至问卷问题的提问表述方式也会显着影响消费者对产品的认可偏好。EEG 实测让研究者能够绕开这些主观偏差和表面反应,提供最真实和未经润饰的个体在接触和加工信息时的心智状态。通过利用这些数据流,广大商业企业可以极大加强或完全代替那些传统的营销评价工具。

现实世界开展 EEG 存在哪些瓶颈?

高昂成本也许是在现实世界执行大规模 EEG 实验的最大绊脚石。尽管价格已经比起其它的大脑成像仪器要便宜,但专业 EEG 探测设备仍然显得不菲,且配套较为繁复。要从收集到的海量生理数据里提取出商业趋势,通常需要耗费精力的处理和特定的分析管线。实测收集得到的数据集还需要使用高度安全的方式保管储存起来。这对于很多小型公司而言,维持一套内设的神经科学研究系统是难以企及的奢望。

而如果我们继续深入考量一个人类研究领域难以避免的核心难点——代表性抽样的困难度时,在现实世界大范围铺开 EEG 的综合成本就会越发高企。很多实证工作常常由于客观条件限制,多在便利人群(例如在校大学生)里募集志愿者。这种现象极易让研究成果陷于“WEIRD(怪异)”难题里(即多由白人、接受过良好教育、来自工业发达区域、富裕、且生活在民主国家的人士构成样板主体)。简单地将 EEG 设备从实验室搬到大街上并不一定能有效解脱这两个层面的瓶颈。招募和组织跨越各种背景文化、文化程度等级、偏好分布以及各异环境背景的代表样本在资金投入和实验物流上面极具挑战。

我该如何大规模地执行现实世界的 EEG 研究?

受阻于进行真实世界 EEG 的巨大代价,许多人习惯上会判定这类神经科学研究将大概率停留在由经费极其充盈的公共高校学术组织和特大型科研跨国集团所支配的狭窄领域。不过在通过发布无线便携、高性价的 EEG 测试套装大幅解冻了这一瓶颈之外,Emotiv 还推出了 EmotivPRO Builder 和 EmotivLABS 综合实验大平台,极大地赋予各种规模的公司高效设计在大规模神经研究课题的自由。EmotivPRO Builder 提供了极为简便好用的可视化交互编辑体验,让各种背景、不同技能水平的用户都可以自由灵活地设计自己的 EEG 实证评估课题。此外有程序底子的专业极客用户还能够通过直接载入用 Python 代码构建的 PsychoPy 程序组来满足极为硬核的高级控制研究需要。

在搭建好实验应用之后,用户可以在 EmotivLABS 平台上进行便捷部署。这不仅仅是一个纯粹的演示载体,利用其功能强大的数据后台,可以让研究人员轻松处理大样本的选拔计划,从而使科学家有机会无障碍触达广大的 Emotiv 科研网络贡献者群体。研究人员还可以直接通过此功能完善的在线后台来完成对受试志愿者的报酬、激励进行划拨。目前在 Emotiv 的科研网络里,有来自全球超过 84 个国家的注册科研贡献者。其中有近乎一半的人能够熟练掌握双语,并涵盖了涉及宽广教育梯度、多样化领域和职业分布的宝贵研究样本。

若有的商业公司尚未决定好要如何最完美地激发和利用这股前沿神经科学的应用潜力,也可以请 Emotiv 的科研即服务(RaaS)专家团队来开展定制咨询与全流程合作。我们的顶级神经专家团队能帮助您精确梳理您的核心定位、规划执行方案、招募匹配受试人、收录电生信号同时进行专业清洗和数据挖掘,以最终产出量身提炼的研究总结分析成果。合作期间您的各种提议将在全程得到重视与有机融入。与 Emotiv 专业课题研究团队共同携手,即代表您开启了一站式的神经科学实战创新转化之旅。

在下面我们将探讨一则最近具有代表性的合作伙伴案例,用其展示一套典型的使用策略。

Mentimeter 效应:基于 EmotivLABS 平台实现的现实世界应用 EEG 范例

Mentimeter 是一款专注于交互的多媒体演示及文报软件。日常我们多接触过 Microsoft Powerpoint,许多人也必定体验过在台下作为单纯的看客,花费几个小时来经历一场幻灯片翻阅。Mentimeter 支持让演示者包含图像、音频等来传递核心材料,不过它引入了一个革命性的细节升级:支持与观众开展生动热烈的远程连线互动。除了传统的平面幻灯片讲解外,报告人还可以增加互动投票机制,观众可用其智能手机直接进行连线配合。举例来说,参会者可以通过快捷表决来决定接下来希望对哪一个部分展开重点剖析探讨;或是就一个具有争议性的辩题各抒己见,亦或者是回答一些考查对刚刚讲解了的产品知识了解程度的小问题。基于这种设计,Mentimeter 营造了远比传统 PPT 更加丰富且富有生气的会议和教学体验。

Mentimeter 明白他们拥有一个非凡的产品,它的核心特点更能够帮助演说抓住下面观众的情感。但是他们不满足仅仅依靠这些受众模糊和宽泛的心得汇报。他们急需寻找方法挖掘那些最深层、具有说服力的一手神经级硬数据来展现 Mentimeter 具体奇妙在何处。为此他们接洽了 Emotiv 的专家顾问,启动了一次以此为重心的神经方向科学评估。在联合本研究团队仔细攻坚剖析后,双方敲定了用以揭秘 Mentimeter 魅力因子的若干核心提问和测试指标。

关键疑问如下:

  • Mentimeter 幻灯片在增强现场观众的心理沉浸程度方面,对比老款 Powerpoint 的具体超出了多少百分比?

  • Mentimeter 的众多差异化交互特色里,究竟是哪几项激发了最为显著的人群注意力汇聚?

  • 伴随汇报的时间轴,人群被调用起来的瞬时注意力机制是如何波动的?是否也会无可避免地像看超长 PPT 演示一样产生严重衰退?

  • 积极心理共振(Engagement)与聚焦式关注度(Attention)之间有何关联?当人们心智深度和课件产生共振之后,他们的关注程度会同步得到爆发性的升高吗?

  • 学校授课、产品展演很多时候是为了保证大家更好地吸收内容。Mentimeter 在优化人群心智从而提高最终知识消化、记忆牢固度上是有加成效用的吗?

为了用实验成果来解答这五个关键点,Emotiv 团队精心构思了一项极富巧思的方案。传统来看,若想做科学实验多要在固定房间内集中人员、借助一根网线直连电脑,同时让大家观看两种不同的页面展示来录入分析神经参数。不过这种仅基于某一个指定地区拉拢实验主体的范式往往存在若干问题阻碍。

第一便是单纯而无奈的物流运作不确定性:强行让所有人都集中到某地需要受试付出极高的差旅出行精力和时间,这会极大地减少能自愿协助我们做大统计的志愿样本数,而且招募来源过分扎堆也不利于结论的外延。其二便是受阻于当时公共卫生防控隔离的硬性局限,由于电极穿戴测试需要近距离深度的人形体接触,许多实验项目也不得不被迫冻结停摆。针对此现状,我们另辟蹊径,采取了彻底在远程展开的大规模神经检测研究。通过依靠 Emotiv 全球海量线上社区作为资源库在 EmotivLABS 项目主控端进行了灵活的在线投掷执行。如此完美的跨越了以上痛点。这一创举不仅支撑我们确保安全并以创纪录的效率收集到了源自多国贡献的心智参数,还运用了 Emotiv 前沿、成熟的人工智能分类器将听众即时的大脑共感度、专注水平、内心兴致及心智疲劳在最自然的时间节点解析并刻画了出来。

研究执行过程

为科学对标 Mentimeter 效应,我们设计了一对平行的对比流程。测试中受试必须在一套完整的测试框架下观摩两种报告;一款是使用 Mentimeter 装点生成的,另一款则是原始的 PPT 基础模式。在他们专注观摩的同一时刻,我们在极远端默默收集其无损的 EEG 活动波形,在共感(Engagement)、高度关注(Attention)、心智兴致(Interest)以及认知承受(Cognitive Stress)这四项核心功能表征轴上进行了全程、连续性的测定。在这一基础上还同步采集了样本基本的背景社会信息,以及一份问卷回溯心声数据。

受测研究样本

本次我们利用 Emotiv 的线上会员库、邮箱投送并关联线上报名的策略在极短时间内完成了28名受试志愿选拔。虽然此样本总额稍逊于最为严苛统计假设下的理想区间,但在一套非常苛刻的时间线约束条件下,我们无阻碍招募并高效落实了这些受试。这体现出了在结合 EmotivLABS 系统后面向互联网大池快速调度志愿科研人力的极高效率!在取得了所有的合理告知同意下,研究组收集了其详尽的社会属性,用以帮助分析观察这些效应是在所有各具特点特征的人群中都具有稳定性,还是有所区分。

这28名受测对象被发现来自全球十几个全然不同的常住地,岁数跨度也横扫21和64岁。同时全球化的广泛撒网还赋能研究团队触及到了丰富的学历构成、五花八门的日常职业背景、音乐训练程度差异以及各类不同的对科学内容的领悟基础。具体可以详细参考下图 1 到 3 中展现出的受试分布形态。




图 1。受试者的基本人群分布详情。




图 2。受试志愿者的整体学历等级及对音乐韵律的把控感知能力分布。




图 3。受测个体主观反馈并评级的针对两个报告大纲领域的背景知识基线水平。

实验范式流程

一封旨在寻找在互联网环境下执行本在线前沿神经课题的合作倡议信被精准分派并投发到广大 Emotiv 客户的常用电子邮箱里。依靠先进的远程视频交互软件,我们首先召开了一场引导会,并面向所有与会受邀受测者深入说明讲解了接下来完整的科学测试步骤说明和各点安全警示。所有参试成员均在正式接受连线视频的考核指导之前,自己在居家的安静场所完成了 EMOTIV EPOC、EPOC+ 或者尖端的 EPOCX (https://www.emotiv.com/epoc-x/) 的配置调试。待有我们的研究科学家在线检查确认其电生阻抗信号达标可用以后,后台配套系统将全时自主记录其电信号表现状态,直至实验终结。

核心课题全量使用了 EMOTIV 开箱即用的在线版本实验生成大师 (https://www.emotiv.com/emotivpro/build/) 设计编制。EmotivLABS 主程序随后逐步指导并组织志愿者做好基线神经反射测定(包含处于静坐情况下的睁眼、紧闭双目反射),外加少量的生活习惯筛查用以在当天验证没有任何诸如茶啡滥用或前夜缺眠等可能影响神经基调的细节障碍,并在一切确保就绪后,平滑地唤醒并载入第一个演播画面。来自 Mentimeter 方派出的常驻主讲人 Oscar,以出镜的形式面向所有人宣讲一个研讨会。话题选自两个大类型。一者采用了 Mentimeter 编排,余下那款则是普通的演示文稿。两个报告包含两个细分的内容方向:“调和级数”和“人工智能与音乐创作”。我们运用了交叉拉丁拉丁方平衡技巧排除了次序和学科方向的可能影响,以保证核心提取到的效应不受两段具体讲什么干扰,而仅仅是由展现形式的不同所决定的(可细查图 4 方案示意)。




图 4。两支交叉受试分组针对呈现控制的平衡方法策略说明图。

当第二个课件讲解结束后,研究会向受试呈上最终调查评判问卷,在此之后再收集其后期的生理基础状况。总体研究逻辑结构一目了然,可在图 5 综述里快速读懂。




图 5。本次研究逻辑与流程架构的完整示意图。

Emotiv 经典性能指标

EMOTIV 性能指标(Performance Metrics, PM)是用以展现一个人心智承受和情绪反馈模式的神经生理学分析工具。它们基于已获专利的人工智能算法在极快的反应节奏下提取自合并脑电图 (EEG) 数据;这些包括了多维脑波变化的振幅特征、电生能量沿头皮各脑区的空间拓扑架构演进、神经放电功率以及频率活动等。

我们在设计构建这套分析算法群的极长演进岁月里,整合、记录了多达数百名真实人士处在极为标准严格心理测评环节及各类复杂、生动的生活实践场景之下的海量 EEG 资料库。最终每一项细分的心智性能指标均在结合该参试本身的“大脑波动活性基准段”后完成标准化标定,因而得以极为精确(图 6 提供了有关本课题核心应用的心智测定工具箱的全景综述)。




图 6。关于本次实验中部署的 EMOTIV 心智性能指标的简明透视说明图。

数据发现与揭秘

Mentimeter 对比 Powerpoint:受试在心智性能指标上的全景反映图

我们首先针对全课讲解时长中组别大类的脑力指标总体倾向开展了评估。图 7 将两个系统下针对所有受试性能大类给出的均值细节投射并反映了出来。统计推算证明,与常规演示方案做基础对标,受试经历 Mentimeter 讲程时遭遇了极为明显的倦意下滑(Boredom),在同时多方位表现出认知投入、思绪抓取度以及脑力运载负荷水平上升的局面。在求知兴致方面没有得出统计层面的显著分叉,不过整体计算曲线的趋势亦非常显著地指向更推崇 Mentimeter 的汇报形式。




图 7。贯穿两类软件从头到尾全流程后的,受测组在四项核心参数上的宏观对比曲线细节分布。

我们进一步剖析研究了处于各单独课件展示期内每一个独特的人的回应差异情况。请阅图 8中,越“臃肿”的几何外观证明在该指标位区间沉淀了更多单独瞬时的真实反应记录,而相反处于“窄瘦、细小”端则显现未在此区间投射太多相应心智活动发生。这些极具价值的概率模型表现模式表明:Mentimeter 诱发并在测试组中引发出极其高频与和谐同频分布特征的大脑特征反应。这揭示人们在面对 Mentimeter 时做出了类似的专注心理共识,但在看传统 PPT 时则表现出了极其割裂两极分化的差异倾向趋势。




图 8。每名志愿者在两类不同系统下平均综合心智特征表现概率统计剖析图。

Mentimeter 对比 Powerpoint:各性能参数伴随时间线的动态表现

为了深度回溯研究人群面对两段宣讲在顺应讲解演进流程时的细节倾向动态波澜,我们通过平均归类对同一板块下对应特定页面演示时,针对两套课件程序和双重课题(AI 分支对标 Harmonics)都予以了全过程细分提炼计算。图 9 把这些最具说服力和趣味价值的过程动态图梳理陈列了出来。




图 9。跨越课件连续动态展示期时,大脑性能数值的高阶随行对比变化特征。

关于人工智能的讨论框架,体验者由于使用了 Mentimeter 而从首个画面始到尾自始至终在心底积少产生疲倦,均保持了极强的认知兴奋。同时我们还在讲解学术调和级数(Harmonics)那一方向看到一则趣味反差:其倦意水平在 PPT 下自半程处呈现阶梯型激增,不过采用了新方案的队列该状态则始终处于安全抑制下。这证实了 Mentimeter 所特有的丰富体验触发逻辑(Events)大大抵御、稀释并消融了那类在超繁报告过程中随时间发酵而难忍的疲态与涣散心智表现。

我们也观察到不论我们今天向大家讲授的话题具体是哪一种硬核干货,Mentimeter 全过程都能为参与者营造出极其抢先的高质积极深度卷入(Engagement)水平。我们细致剖析了那长达 24 张课件的所有交互截面,发现在这么长的时间周期中,只有极少的区区两页反馈被判定为未在该项上展现出对 PPT 设计方案的明确、断层式胜利优势。

Mentimer 效应:对标 Mentimeter 创意互动期与传统 Powerpoint 无感读秒期

即使结合之前的总体看,人群对于引入 Mentimeter 演示给出了前所未见的绝佳大脑反应趋势,我们仍觉得很有必要将其继续细分、深入比对两个系统下,交互型特殊交互期与普通信息单向陈列期两类不同物理时刻下心智模式的跃迁曲线。Mentimeter 互动期即是指那些演播人利用软件特色在现场鼓动听众端起手机开展实据操控投射的极佳活动节拍。比方说鼓励各受试表达个人的决策或答题考查。图 10 将针对这些极具差异化的交互行为发生之刻与对照 PPT 常规幻灯展示期的不同生理水平整理了出来。




图 10。在进行互动细节提取和对标传统课件读取阶段,两个大脑测定参数的明细变化矩阵分布。

结合直观的折线差值与多段科学评估,可以轻易断定与枯燥的基础阅读时相比,进行互动的节点能深度压制受试脑波里的枯燥低谷(Boredom),从而全面激发大脑处于高积极性参与状态(Engagement、Attention、Interest 与 Cognitive Load)。最为惊艳的成效发生于倦感压降与深度专注拉伸两个重要的维度:带来了高达 16% 的显著枯燥抑制以及直接猛提了 13% 的积极参与加成值!

Mentimeter 效应:深翻研究不同模式下的互动环节,孰好孰坏?

既然多组实测证实 Mentimeter 各种现场交互环节普遍可在听众群体中唤起优质和热诚的感知表现,我们随后乘势继续,探索具体以何种设计形式出现的现场互动最为夺魁。我们分析归类出了当时全篇所调用的三类主流交互活动:观点表述类(Opinion Events,引导表达意见);知识抢答(Quiz Events,考察吸收程度相关的一站式作答);视频流插播环节(Video Events,即直接插播短片)。图 11 仔细展示了这些各异的功能大分类引发之大脑瞬时心智数据差异性分布,在这里我们一并把标准 PPT 基础时刻划定归拢在这一层级以做公平对标参照。




图 11。每类别 Mentimeter 交互环节产生的心智参数对比大图。其后加入了基线进行科学对标分析。

观察到的实验表现反映,观点互动不仅能发挥极强的效用稳定性,更是全场在抵抗并减退无聊程度方面成就最高,且能同步将心智激活、卷入深度、注意力焦点、探索期待与心智负荷统统推升至该层级的最强高峰。不过有趣并同样值得关注的是,单纯播放网络视频短片的这一节拍反倒容易滑向最令用户分神与心智产生松懈的局部低谷中去。

Mentimeter 效应:透射卷入共鸣深度的终极底色

虽然几乎所有性能参数展现出对 Mentimeter 方案的极其推崇,不过 Engagement(即积极心智沉浸与共鸣性)无疑在全部链条条目里充当了成色最牢不可破、一以贯之的惊艳效应代表。为了在神经活动层面做更纯粹、深度的定性与捕捉,我们检索定位了任意单个受试在体验幻灯课件演示全长区间能达到的那一刻绝对最高的极限 PM 共振数值节点。图 12 毫无悬念、清晰展示了该极限值压倒性的密集落在了使用 Mentimeter 组别的全篇展现时间点上。尤其令人折服的是,竟然达到了多达 70% 的志愿者,其全场唯一的最高 Engagement 共振点是被触发在该特色软件的互动专属段内!




图 12。参试全流程最高心智卷入度得分之对应分布直方图。

Mentimeter 效应:客观电生硬指标与主观访谈回馈的大对撞

诚然通过 EEG 探测技术可以高效、精确捕捉大脑对于感知刺激给出的客观映射生理信号,然而如果该生理测量表现还能与最终参与者主观填写的态度问卷取得一致性的印证,那其科学说服力无疑将被推升至无懈可击的高度。图 13 汇总了参与者们于整次检测最后一关提交的针对五项关键问求的高阶分度打分结果。




图 13。参测人员采用1至5级经典的李克特量表自主汇报的心得体会计分细节,其打分梯度为“极弱”至“爆棚”态度。

问卷中的每一维度结论都在强烈、彻底呼应来自其大脑电波中折射出的明确神经倾向。比起基础教学配置下的演示文稿,Mentimeter 能够使得所有个体都实名、深刻认同他们与报告人连接更近,对整场展现拥有难以描述的心灵融入,在学习期间产生出了非凡的新奇享受、极度热烈对干货感兴趣并有强烈的获得了全新前沿视野的好感反馈体验。

总结篇

在本科学探索项目的尾声阶段,Emotiv 团队将所有这些前沿和详细的研究发现汇编成详尽的专业成果报告顺利交付给客户 Mentimeter 本部。这帮助其在底层机制和事实神经层面上更清晰、精细解构其旗下应用之所以在世界受到推崇的主客观规律。由于有我们提供的科学电生理硬实验结果在底层为他们证明,其设计软件能高能激发更突出的积极感知卷入、抓住视线的同时极大限度控制了听众的大脑空洞与无趣值,这也为他们持续完善并优化那套引以为豪的交互体系铺垫了极其坚实的迭代参照。

本研究所写成的科学评论文案已一并在线上共享发表,您可以随时通过点击以下地址查阅全篇研究结论:https://www.mentimeter.com/campaigns/the-mentimeter-effect?

如同本次为剖析“Mentimeter 效应”量身走出的实践路径一样,这目前仅仅体现并揭示了 Emotiv 强大且多功能化的云端分布式研究套件和定制 RaaS 服务全图景下的极小截面。无论是探析目标买家的潜在渴望,亦或者是以无接触安全方案评估病患的精神退化等核心脑功能指标,EMOTIV 都是极其理想、成熟且极具横向拓展弹性的科学 EEG 大开发。在与本专业顾问队伍并肩奋斗下,无论您是追求个人学术突破的研究人员、渴求打破商业洞察壁障的公司、又或者是面临科研预算挑战的公共学会,都能在世界级神经脑科学赋能下完成对全人类大健康、大市场和精神心智趋势的核心解读与实践突围。该战略一站式路径,代表针对当代高难度、受现实流动卫生壁垒局限的科学研究所做出的最精妙、性价比拉满且紧密契合全球学术网络的最完美回答。

当您想到神经科学研究时,很可能会联想到身穿白大褂的科学家在大学或医院操作庞大、昂贵的医疗设备的场景。当然,某些神经科学方法——例如正电子发射断层扫描(PET)、功能性磁共振成像(fMRI)以及脑磁图(MEG)——确实需要这些大型、复杂的系统,并且伴随着同样高昂的价格标签。然而,脑电图(EEG)系统通常体积更小且成本更低。这项技术已经从纸质记录和大型计算机,演变为无线、移动、易于搭建且相对廉价的系统。除了占用空间和资金投入较少之外,EEG 因其极高的时空分辨率,已成为解码大脑活动的一种核心工具。PET 和 fMRI 是以秒为单位测量大脑活动的变化,而 EEG 则能够检测出毫秒级的大脑活动变化,这使其能够捕捉到因时间太快而可能被忽略的神经活动过程。

脑电图(EEG)测量什么?

当您的神经元放电时,它们会释放微量的电能。当许多神经元在同一区域同时放电时(例如当您思考某件事时),产生的心电场可以通过颅骨外侧进行检测。EEG 系统正是利用了这一现象,通过放置在头皮上的传感器阵列来测量随时间变化的电压。您可以将这些传感器想象成微小的麦克风,在测量来自您大脑的电学大脑信号。然后,我们可以将这些信号转换为数字形式并收集在计算机中,进而对它们进行处理和分析,以推断出有意义的大脑活动模式。

为什么脑电图(EEG)如此重要?

很多时候,我们无法简单地通过询问人们或观察其行为来感知和衡量事物。即使我们可以直接询问,人们往往也无法准确陈述(或有所保留)。EEG 为我们打开了一扇探索大脑的窗口;一扇不受偏见、态度或信念影响的窗口。例如,如果您问某人是否感到放松,即使他们并不放松,他们也倾向于回答“是的”,因为人们往往不愿承认自己的焦虑和紧张。

通过观察他们的 EEG 电路信号,研究人员能够判断出,与该测试对象的自我主张相反,其确实正在经历指示紧张、不放松状态的高唤醒水平。在实验室中,EEG 经常用于衡量低级认知过程,例如听觉或视觉感知,这可以帮助研究人员更好地理解这些反应过程,或理解疾病如何影响大脑认知。这种技术对于理解那些无法主观汇报或者容易被误报的科学现象至关重要。

为什么我们要开展实验室外的脑电图(EEG)测试?

EEG 技术是理解大脑神经活动过程的一项绝佳工具。不过许多实验室基础的 EEG 研究侧重于调查低等级的功能过程,如感知和认知。在这方面实验室是一个理想的环境,因为其内部高度可控,研究人员可以排除并控制外部环境变量。然而,我们不可能一生都生活在实验室里。我们是行走、交谈、互动的人类,过着以丰富而多样化的经历为特征的动态生活。这一背景事实让从实验室环境中推导出的活动模式向不可控的外部真实环境进行泛化变得很困难。通过将这项脑点技术移出实验室,我们可以在生动而日常的真实世界环境中检查人们的思想及其大脑活动模式,这更加切合我们的真正生活。

在不很久的前,在实验室之外开展 EEG 实验还是难以想象的事。因为当时的设备通常很庞大,必须与放大器、电源和数据传输网络单元相连。此外,安装这些系统耗时且常常令参与者感到不适。而现在,技术的长足进步意味着电极设备可以制作得更小、成本更低、而且无线化。得益于这种更高的便携性和显著下降的价格,高性价比且易于操作的 EEG 系统的应用迎来了显著的激增。在这一领域中,Emotiv 已领先了十数年之久,并将首款商业化可用的 EEG 系统推向了市场。在此期间里,Emotiv 发布了六款不同的设备,从两通道耳机直到包含32通道的高级研究帽。

这些商业应用系统的发展带来了另一个影响:显着提高了神经科学分析方法的可普及性。神经科学已不仅限于是学者或临床实验人员的阵地。现在,所有人员和大众都有条件购买这些系统在家庭中使用。不同人群的购买动机呈现出多样化的特点,涵盖了娱乐爱好者、业余玩家以及大众科普科学家。此外,商业公司也迅速注意到在不需要搭建庞大独立的内部神经科学部门的情况下引入和部署这些系统所能带来的商业潜力。

EEG 的现实世界应用有哪些?

在实验室外开展的 EEG 应用非常广泛和多元化。作为临床诊断工具,EEG 可以用于长期监控各个人群的认知功能情况,而无需他们前往医院。例如,已有研究支持将 EEG 作为检测痴呆症的一种生物标志物 (Chatzikonstantinou et al., 2021)。此外,它甚至可用于预测从轻度认知障碍演变为痴呆症的几率 (Engedal et al., 2020)。定期、居家的 EEG 测试对于这些主要由老年人构成的受测群体将大有裨益,因为对他们来说,定期长途前往科研场所开展常规研究往往不太方便。

另一个关于真实世界环境下的 EEG 应用事例是最近受到多方关注的运动引起的轻微创伤性脑损伤。在例如美式橄榄球等高冲击性运动项目中,脑震荡是一种常见的创伤。脑震荡不容忽视的一点在于它常常避开了传统的临床检测手段,并能对一个人的认知能力造成深远的不良影响。相关实证研究支持通过引入 EEG 来辅助诊断脑震荡以及在伤后协助进行临床管理 (Corbin-Berrigan et al., 2020)。毋庸置疑,在比赛场边准备一套便携式的 EEG 探测器,对协助保障运动团队的决策以及运动员的安全 welfare 来说将是一项极具威力的科学工具。

商业机构也能从现实世界的 EEG 研究中获得巨大收益。神经营销学涵盖范围广泛,但通常与通过测量神经或其他生理电信号来了解消费者偏好并预测其采购行为息息相关。使用 EEG 来研究消费者心智渴望的价值在于该方法能够客观测定心理活动的生理映射。很多时候人们嘴里陈述的话语并不是真情流露,因为人作为个体往往会受到很多刻板偏见、取悦他人倾向或者面子问题的左右。甚至问卷问题的提问表述方式也会显着影响消费者对产品的认可偏好。EEG 实测让研究者能够绕开这些主观偏差和表面反应,提供最真实和未经润饰的个体在接触和加工信息时的心智状态。通过利用这些数据流,广大商业企业可以极大加强或完全代替那些传统的营销评价工具。

现实世界开展 EEG 存在哪些瓶颈?

高昂成本也许是在现实世界执行大规模 EEG 实验的最大绊脚石。尽管价格已经比起其它的大脑成像仪器要便宜,但专业 EEG 探测设备仍然显得不菲,且配套较为繁复。要从收集到的海量生理数据里提取出商业趋势,通常需要耗费精力的处理和特定的分析管线。实测收集得到的数据集还需要使用高度安全的方式保管储存起来。这对于很多小型公司而言,维持一套内设的神经科学研究系统是难以企及的奢望。

而如果我们继续深入考量一个人类研究领域难以避免的核心难点——代表性抽样的困难度时,在现实世界大范围铺开 EEG 的综合成本就会越发高企。很多实证工作常常由于客观条件限制,多在便利人群(例如在校大学生)里募集志愿者。这种现象极易让研究成果陷于“WEIRD(怪异)”难题里(即多由白人、接受过良好教育、来自工业发达区域、富裕、且生活在民主国家的人士构成样板主体)。简单地将 EEG 设备从实验室搬到大街上并不一定能有效解脱这两个层面的瓶颈。招募和组织跨越各种背景文化、文化程度等级、偏好分布以及各异环境背景的代表样本在资金投入和实验物流上面极具挑战。

我该如何大规模地执行现实世界的 EEG 研究?

受阻于进行真实世界 EEG 的巨大代价,许多人习惯上会判定这类神经科学研究将大概率停留在由经费极其充盈的公共高校学术组织和特大型科研跨国集团所支配的狭窄领域。不过在通过发布无线便携、高性价的 EEG 测试套装大幅解冻了这一瓶颈之外,Emotiv 还推出了 EmotivPRO Builder 和 EmotivLABS 综合实验大平台,极大地赋予各种规模的公司高效设计在大规模神经研究课题的自由。EmotivPRO Builder 提供了极为简便好用的可视化交互编辑体验,让各种背景、不同技能水平的用户都可以自由灵活地设计自己的 EEG 实证评估课题。此外有程序底子的专业极客用户还能够通过直接载入用 Python 代码构建的 PsychoPy 程序组来满足极为硬核的高级控制研究需要。

在搭建好实验应用之后,用户可以在 EmotivLABS 平台上进行便捷部署。这不仅仅是一个纯粹的演示载体,利用其功能强大的数据后台,可以让研究人员轻松处理大样本的选拔计划,从而使科学家有机会无障碍触达广大的 Emotiv 科研网络贡献者群体。研究人员还可以直接通过此功能完善的在线后台来完成对受试志愿者的报酬、激励进行划拨。目前在 Emotiv 的科研网络里,有来自全球超过 84 个国家的注册科研贡献者。其中有近乎一半的人能够熟练掌握双语,并涵盖了涉及宽广教育梯度、多样化领域和职业分布的宝贵研究样本。

若有的商业公司尚未决定好要如何最完美地激发和利用这股前沿神经科学的应用潜力,也可以请 Emotiv 的科研即服务(RaaS)专家团队来开展定制咨询与全流程合作。我们的顶级神经专家团队能帮助您精确梳理您的核心定位、规划执行方案、招募匹配受试人、收录电生信号同时进行专业清洗和数据挖掘,以最终产出量身提炼的研究总结分析成果。合作期间您的各种提议将在全程得到重视与有机融入。与 Emotiv 专业课题研究团队共同携手,即代表您开启了一站式的神经科学实战创新转化之旅。

在下面我们将探讨一则最近具有代表性的合作伙伴案例,用其展示一套典型的使用策略。

Mentimeter 效应:基于 EmotivLABS 平台实现的现实世界应用 EEG 范例

Mentimeter 是一款专注于交互的多媒体演示及文报软件。日常我们多接触过 Microsoft Powerpoint,许多人也必定体验过在台下作为单纯的看客,花费几个小时来经历一场幻灯片翻阅。Mentimeter 支持让演示者包含图像、音频等来传递核心材料,不过它引入了一个革命性的细节升级:支持与观众开展生动热烈的远程连线互动。除了传统的平面幻灯片讲解外,报告人还可以增加互动投票机制,观众可用其智能手机直接进行连线配合。举例来说,参会者可以通过快捷表决来决定接下来希望对哪一个部分展开重点剖析探讨;或是就一个具有争议性的辩题各抒己见,亦或者是回答一些考查对刚刚讲解了的产品知识了解程度的小问题。基于这种设计,Mentimeter 营造了远比传统 PPT 更加丰富且富有生气的会议和教学体验。

Mentimeter 明白他们拥有一个非凡的产品,它的核心特点更能够帮助演说抓住下面观众的情感。但是他们不满足仅仅依靠这些受众模糊和宽泛的心得汇报。他们急需寻找方法挖掘那些最深层、具有说服力的一手神经级硬数据来展现 Mentimeter 具体奇妙在何处。为此他们接洽了 Emotiv 的专家顾问,启动了一次以此为重心的神经方向科学评估。在联合本研究团队仔细攻坚剖析后,双方敲定了用以揭秘 Mentimeter 魅力因子的若干核心提问和测试指标。

关键疑问如下:

  • Mentimeter 幻灯片在增强现场观众的心理沉浸程度方面,对比老款 Powerpoint 的具体超出了多少百分比?

  • Mentimeter 的众多差异化交互特色里,究竟是哪几项激发了最为显著的人群注意力汇聚?

  • 伴随汇报的时间轴,人群被调用起来的瞬时注意力机制是如何波动的?是否也会无可避免地像看超长 PPT 演示一样产生严重衰退?

  • 积极心理共振(Engagement)与聚焦式关注度(Attention)之间有何关联?当人们心智深度和课件产生共振之后,他们的关注程度会同步得到爆发性的升高吗?

  • 学校授课、产品展演很多时候是为了保证大家更好地吸收内容。Mentimeter 在优化人群心智从而提高最终知识消化、记忆牢固度上是有加成效用的吗?

为了用实验成果来解答这五个关键点,Emotiv 团队精心构思了一项极富巧思的方案。传统来看,若想做科学实验多要在固定房间内集中人员、借助一根网线直连电脑,同时让大家观看两种不同的页面展示来录入分析神经参数。不过这种仅基于某一个指定地区拉拢实验主体的范式往往存在若干问题阻碍。

第一便是单纯而无奈的物流运作不确定性:强行让所有人都集中到某地需要受试付出极高的差旅出行精力和时间,这会极大地减少能自愿协助我们做大统计的志愿样本数,而且招募来源过分扎堆也不利于结论的外延。其二便是受阻于当时公共卫生防控隔离的硬性局限,由于电极穿戴测试需要近距离深度的人形体接触,许多实验项目也不得不被迫冻结停摆。针对此现状,我们另辟蹊径,采取了彻底在远程展开的大规模神经检测研究。通过依靠 Emotiv 全球海量线上社区作为资源库在 EmotivLABS 项目主控端进行了灵活的在线投掷执行。如此完美的跨越了以上痛点。这一创举不仅支撑我们确保安全并以创纪录的效率收集到了源自多国贡献的心智参数,还运用了 Emotiv 前沿、成熟的人工智能分类器将听众即时的大脑共感度、专注水平、内心兴致及心智疲劳在最自然的时间节点解析并刻画了出来。

研究执行过程

为科学对标 Mentimeter 效应,我们设计了一对平行的对比流程。测试中受试必须在一套完整的测试框架下观摩两种报告;一款是使用 Mentimeter 装点生成的,另一款则是原始的 PPT 基础模式。在他们专注观摩的同一时刻,我们在极远端默默收集其无损的 EEG 活动波形,在共感(Engagement)、高度关注(Attention)、心智兴致(Interest)以及认知承受(Cognitive Stress)这四项核心功能表征轴上进行了全程、连续性的测定。在这一基础上还同步采集了样本基本的背景社会信息,以及一份问卷回溯心声数据。

受测研究样本

本次我们利用 Emotiv 的线上会员库、邮箱投送并关联线上报名的策略在极短时间内完成了28名受试志愿选拔。虽然此样本总额稍逊于最为严苛统计假设下的理想区间,但在一套非常苛刻的时间线约束条件下,我们无阻碍招募并高效落实了这些受试。这体现出了在结合 EmotivLABS 系统后面向互联网大池快速调度志愿科研人力的极高效率!在取得了所有的合理告知同意下,研究组收集了其详尽的社会属性,用以帮助分析观察这些效应是在所有各具特点特征的人群中都具有稳定性,还是有所区分。

这28名受测对象被发现来自全球十几个全然不同的常住地,岁数跨度也横扫21和64岁。同时全球化的广泛撒网还赋能研究团队触及到了丰富的学历构成、五花八门的日常职业背景、音乐训练程度差异以及各类不同的对科学内容的领悟基础。具体可以详细参考下图 1 到 3 中展现出的受试分布形态。




图 1。受试者的基本人群分布详情。




图 2。受试志愿者的整体学历等级及对音乐韵律的把控感知能力分布。




图 3。受测个体主观反馈并评级的针对两个报告大纲领域的背景知识基线水平。

实验范式流程

一封旨在寻找在互联网环境下执行本在线前沿神经课题的合作倡议信被精准分派并投发到广大 Emotiv 客户的常用电子邮箱里。依靠先进的远程视频交互软件,我们首先召开了一场引导会,并面向所有与会受邀受测者深入说明讲解了接下来完整的科学测试步骤说明和各点安全警示。所有参试成员均在正式接受连线视频的考核指导之前,自己在居家的安静场所完成了 EMOTIV EPOC、EPOC+ 或者尖端的 EPOCX (https://www.emotiv.com/epoc-x/) 的配置调试。待有我们的研究科学家在线检查确认其电生阻抗信号达标可用以后,后台配套系统将全时自主记录其电信号表现状态,直至实验终结。

核心课题全量使用了 EMOTIV 开箱即用的在线版本实验生成大师 (https://www.emotiv.com/emotivpro/build/) 设计编制。EmotivLABS 主程序随后逐步指导并组织志愿者做好基线神经反射测定(包含处于静坐情况下的睁眼、紧闭双目反射),外加少量的生活习惯筛查用以在当天验证没有任何诸如茶啡滥用或前夜缺眠等可能影响神经基调的细节障碍,并在一切确保就绪后,平滑地唤醒并载入第一个演播画面。来自 Mentimeter 方派出的常驻主讲人 Oscar,以出镜的形式面向所有人宣讲一个研讨会。话题选自两个大类型。一者采用了 Mentimeter 编排,余下那款则是普通的演示文稿。两个报告包含两个细分的内容方向:“调和级数”和“人工智能与音乐创作”。我们运用了交叉拉丁拉丁方平衡技巧排除了次序和学科方向的可能影响,以保证核心提取到的效应不受两段具体讲什么干扰,而仅仅是由展现形式的不同所决定的(可细查图 4 方案示意)。




图 4。两支交叉受试分组针对呈现控制的平衡方法策略说明图。

当第二个课件讲解结束后,研究会向受试呈上最终调查评判问卷,在此之后再收集其后期的生理基础状况。总体研究逻辑结构一目了然,可在图 5 综述里快速读懂。




图 5。本次研究逻辑与流程架构的完整示意图。

Emotiv 经典性能指标

EMOTIV 性能指标(Performance Metrics, PM)是用以展现一个人心智承受和情绪反馈模式的神经生理学分析工具。它们基于已获专利的人工智能算法在极快的反应节奏下提取自合并脑电图 (EEG) 数据;这些包括了多维脑波变化的振幅特征、电生能量沿头皮各脑区的空间拓扑架构演进、神经放电功率以及频率活动等。

我们在设计构建这套分析算法群的极长演进岁月里,整合、记录了多达数百名真实人士处在极为标准严格心理测评环节及各类复杂、生动的生活实践场景之下的海量 EEG 资料库。最终每一项细分的心智性能指标均在结合该参试本身的“大脑波动活性基准段”后完成标准化标定,因而得以极为精确(图 6 提供了有关本课题核心应用的心智测定工具箱的全景综述)。




图 6。关于本次实验中部署的 EMOTIV 心智性能指标的简明透视说明图。

数据发现与揭秘

Mentimeter 对比 Powerpoint:受试在心智性能指标上的全景反映图

我们首先针对全课讲解时长中组别大类的脑力指标总体倾向开展了评估。图 7 将两个系统下针对所有受试性能大类给出的均值细节投射并反映了出来。统计推算证明,与常规演示方案做基础对标,受试经历 Mentimeter 讲程时遭遇了极为明显的倦意下滑(Boredom),在同时多方位表现出认知投入、思绪抓取度以及脑力运载负荷水平上升的局面。在求知兴致方面没有得出统计层面的显著分叉,不过整体计算曲线的趋势亦非常显著地指向更推崇 Mentimeter 的汇报形式。




图 7。贯穿两类软件从头到尾全流程后的,受测组在四项核心参数上的宏观对比曲线细节分布。

我们进一步剖析研究了处于各单独课件展示期内每一个独特的人的回应差异情况。请阅图 8中,越“臃肿”的几何外观证明在该指标位区间沉淀了更多单独瞬时的真实反应记录,而相反处于“窄瘦、细小”端则显现未在此区间投射太多相应心智活动发生。这些极具价值的概率模型表现模式表明:Mentimeter 诱发并在测试组中引发出极其高频与和谐同频分布特征的大脑特征反应。这揭示人们在面对 Mentimeter 时做出了类似的专注心理共识,但在看传统 PPT 时则表现出了极其割裂两极分化的差异倾向趋势。




图 8。每名志愿者在两类不同系统下平均综合心智特征表现概率统计剖析图。

Mentimeter 对比 Powerpoint:各性能参数伴随时间线的动态表现

为了深度回溯研究人群面对两段宣讲在顺应讲解演进流程时的细节倾向动态波澜,我们通过平均归类对同一板块下对应特定页面演示时,针对两套课件程序和双重课题(AI 分支对标 Harmonics)都予以了全过程细分提炼计算。图 9 把这些最具说服力和趣味价值的过程动态图梳理陈列了出来。




图 9。跨越课件连续动态展示期时,大脑性能数值的高阶随行对比变化特征。

关于人工智能的讨论框架,体验者由于使用了 Mentimeter 而从首个画面始到尾自始至终在心底积少产生疲倦,均保持了极强的认知兴奋。同时我们还在讲解学术调和级数(Harmonics)那一方向看到一则趣味反差:其倦意水平在 PPT 下自半程处呈现阶梯型激增,不过采用了新方案的队列该状态则始终处于安全抑制下。这证实了 Mentimeter 所特有的丰富体验触发逻辑(Events)大大抵御、稀释并消融了那类在超繁报告过程中随时间发酵而难忍的疲态与涣散心智表现。

我们也观察到不论我们今天向大家讲授的话题具体是哪一种硬核干货,Mentimeter 全过程都能为参与者营造出极其抢先的高质积极深度卷入(Engagement)水平。我们细致剖析了那长达 24 张课件的所有交互截面,发现在这么长的时间周期中,只有极少的区区两页反馈被判定为未在该项上展现出对 PPT 设计方案的明确、断层式胜利优势。

Mentimer 效应:对标 Mentimeter 创意互动期与传统 Powerpoint 无感读秒期

即使结合之前的总体看,人群对于引入 Mentimeter 演示给出了前所未见的绝佳大脑反应趋势,我们仍觉得很有必要将其继续细分、深入比对两个系统下,交互型特殊交互期与普通信息单向陈列期两类不同物理时刻下心智模式的跃迁曲线。Mentimeter 互动期即是指那些演播人利用软件特色在现场鼓动听众端起手机开展实据操控投射的极佳活动节拍。比方说鼓励各受试表达个人的决策或答题考查。图 10 将针对这些极具差异化的交互行为发生之刻与对照 PPT 常规幻灯展示期的不同生理水平整理了出来。




图 10。在进行互动细节提取和对标传统课件读取阶段,两个大脑测定参数的明细变化矩阵分布。

结合直观的折线差值与多段科学评估,可以轻易断定与枯燥的基础阅读时相比,进行互动的节点能深度压制受试脑波里的枯燥低谷(Boredom),从而全面激发大脑处于高积极性参与状态(Engagement、Attention、Interest 与 Cognitive Load)。最为惊艳的成效发生于倦感压降与深度专注拉伸两个重要的维度:带来了高达 16% 的显著枯燥抑制以及直接猛提了 13% 的积极参与加成值!

Mentimeter 效应:深翻研究不同模式下的互动环节,孰好孰坏?

既然多组实测证实 Mentimeter 各种现场交互环节普遍可在听众群体中唤起优质和热诚的感知表现,我们随后乘势继续,探索具体以何种设计形式出现的现场互动最为夺魁。我们分析归类出了当时全篇所调用的三类主流交互活动:观点表述类(Opinion Events,引导表达意见);知识抢答(Quiz Events,考察吸收程度相关的一站式作答);视频流插播环节(Video Events,即直接插播短片)。图 11 仔细展示了这些各异的功能大分类引发之大脑瞬时心智数据差异性分布,在这里我们一并把标准 PPT 基础时刻划定归拢在这一层级以做公平对标参照。




图 11。每类别 Mentimeter 交互环节产生的心智参数对比大图。其后加入了基线进行科学对标分析。

观察到的实验表现反映,观点互动不仅能发挥极强的效用稳定性,更是全场在抵抗并减退无聊程度方面成就最高,且能同步将心智激活、卷入深度、注意力焦点、探索期待与心智负荷统统推升至该层级的最强高峰。不过有趣并同样值得关注的是,单纯播放网络视频短片的这一节拍反倒容易滑向最令用户分神与心智产生松懈的局部低谷中去。

Mentimeter 效应:透射卷入共鸣深度的终极底色

虽然几乎所有性能参数展现出对 Mentimeter 方案的极其推崇,不过 Engagement(即积极心智沉浸与共鸣性)无疑在全部链条条目里充当了成色最牢不可破、一以贯之的惊艳效应代表。为了在神经活动层面做更纯粹、深度的定性与捕捉,我们检索定位了任意单个受试在体验幻灯课件演示全长区间能达到的那一刻绝对最高的极限 PM 共振数值节点。图 12 毫无悬念、清晰展示了该极限值压倒性的密集落在了使用 Mentimeter 组别的全篇展现时间点上。尤其令人折服的是,竟然达到了多达 70% 的志愿者,其全场唯一的最高 Engagement 共振点是被触发在该特色软件的互动专属段内!




图 12。参试全流程最高心智卷入度得分之对应分布直方图。

Mentimeter 效应:客观电生硬指标与主观访谈回馈的大对撞

诚然通过 EEG 探测技术可以高效、精确捕捉大脑对于感知刺激给出的客观映射生理信号,然而如果该生理测量表现还能与最终参与者主观填写的态度问卷取得一致性的印证,那其科学说服力无疑将被推升至无懈可击的高度。图 13 汇总了参与者们于整次检测最后一关提交的针对五项关键问求的高阶分度打分结果。




图 13。参测人员采用1至5级经典的李克特量表自主汇报的心得体会计分细节,其打分梯度为“极弱”至“爆棚”态度。

问卷中的每一维度结论都在强烈、彻底呼应来自其大脑电波中折射出的明确神经倾向。比起基础教学配置下的演示文稿,Mentimeter 能够使得所有个体都实名、深刻认同他们与报告人连接更近,对整场展现拥有难以描述的心灵融入,在学习期间产生出了非凡的新奇享受、极度热烈对干货感兴趣并有强烈的获得了全新前沿视野的好感反馈体验。

总结篇

在本科学探索项目的尾声阶段,Emotiv 团队将所有这些前沿和详细的研究发现汇编成详尽的专业成果报告顺利交付给客户 Mentimeter 本部。这帮助其在底层机制和事实神经层面上更清晰、精细解构其旗下应用之所以在世界受到推崇的主客观规律。由于有我们提供的科学电生理硬实验结果在底层为他们证明,其设计软件能高能激发更突出的积极感知卷入、抓住视线的同时极大限度控制了听众的大脑空洞与无趣值,这也为他们持续完善并优化那套引以为豪的交互体系铺垫了极其坚实的迭代参照。

本研究所写成的科学评论文案已一并在线上共享发表,您可以随时通过点击以下地址查阅全篇研究结论:https://www.mentimeter.com/campaigns/the-mentimeter-effect?

如同本次为剖析“Mentimeter 效应”量身走出的实践路径一样,这目前仅仅体现并揭示了 Emotiv 强大且多功能化的云端分布式研究套件和定制 RaaS 服务全图景下的极小截面。无论是探析目标买家的潜在渴望,亦或者是以无接触安全方案评估病患的精神退化等核心脑功能指标,EMOTIV 都是极其理想、成熟且极具横向拓展弹性的科学 EEG 大开发。在与本专业顾问队伍并肩奋斗下,无论您是追求个人学术突破的研究人员、渴求打破商业洞察壁障的公司、又或者是面临科研预算挑战的公共学会,都能在世界级神经脑科学赋能下完成对全人类大健康、大市场和精神心智趋势的核心解读与实践突围。该战略一站式路径,代表针对当代高难度、受现实流动卫生壁垒局限的科学研究所做出的最精妙、性价比拉满且紧密契合全球学术网络的最完美回答。

当您想到神经科学研究时,很可能会联想到身穿白大褂的科学家在大学或医院操作庞大、昂贵的医疗设备的场景。当然,某些神经科学方法——例如正电子发射断层扫描(PET)、功能性磁共振成像(fMRI)以及脑磁图(MEG)——确实需要这些大型、复杂的系统,并且伴随着同样高昂的价格标签。然而,脑电图(EEG)系统通常体积更小且成本更低。这项技术已经从纸质记录和大型计算机,演变为无线、移动、易于搭建且相对廉价的系统。除了占用空间和资金投入较少之外,EEG 因其极高的时空分辨率,已成为解码大脑活动的一种核心工具。PET 和 fMRI 是以秒为单位测量大脑活动的变化,而 EEG 则能够检测出毫秒级的大脑活动变化,这使其能够捕捉到因时间太快而可能被忽略的神经活动过程。

脑电图(EEG)测量什么?

当您的神经元放电时,它们会释放微量的电能。当许多神经元在同一区域同时放电时(例如当您思考某件事时),产生的心电场可以通过颅骨外侧进行检测。EEG 系统正是利用了这一现象,通过放置在头皮上的传感器阵列来测量随时间变化的电压。您可以将这些传感器想象成微小的麦克风,在测量来自您大脑的电学大脑信号。然后,我们可以将这些信号转换为数字形式并收集在计算机中,进而对它们进行处理和分析,以推断出有意义的大脑活动模式。

为什么脑电图(EEG)如此重要?

很多时候,我们无法简单地通过询问人们或观察其行为来感知和衡量事物。即使我们可以直接询问,人们往往也无法准确陈述(或有所保留)。EEG 为我们打开了一扇探索大脑的窗口;一扇不受偏见、态度或信念影响的窗口。例如,如果您问某人是否感到放松,即使他们并不放松,他们也倾向于回答“是的”,因为人们往往不愿承认自己的焦虑和紧张。

通过观察他们的 EEG 电路信号,研究人员能够判断出,与该测试对象的自我主张相反,其确实正在经历指示紧张、不放松状态的高唤醒水平。在实验室中,EEG 经常用于衡量低级认知过程,例如听觉或视觉感知,这可以帮助研究人员更好地理解这些反应过程,或理解疾病如何影响大脑认知。这种技术对于理解那些无法主观汇报或者容易被误报的科学现象至关重要。

为什么我们要开展实验室外的脑电图(EEG)测试?

EEG 技术是理解大脑神经活动过程的一项绝佳工具。不过许多实验室基础的 EEG 研究侧重于调查低等级的功能过程,如感知和认知。在这方面实验室是一个理想的环境,因为其内部高度可控,研究人员可以排除并控制外部环境变量。然而,我们不可能一生都生活在实验室里。我们是行走、交谈、互动的人类,过着以丰富而多样化的经历为特征的动态生活。这一背景事实让从实验室环境中推导出的活动模式向不可控的外部真实环境进行泛化变得很困难。通过将这项脑点技术移出实验室,我们可以在生动而日常的真实世界环境中检查人们的思想及其大脑活动模式,这更加切合我们的真正生活。

在不很久的前,在实验室之外开展 EEG 实验还是难以想象的事。因为当时的设备通常很庞大,必须与放大器、电源和数据传输网络单元相连。此外,安装这些系统耗时且常常令参与者感到不适。而现在,技术的长足进步意味着电极设备可以制作得更小、成本更低、而且无线化。得益于这种更高的便携性和显著下降的价格,高性价比且易于操作的 EEG 系统的应用迎来了显著的激增。在这一领域中,Emotiv 已领先了十数年之久,并将首款商业化可用的 EEG 系统推向了市场。在此期间里,Emotiv 发布了六款不同的设备,从两通道耳机直到包含32通道的高级研究帽。

这些商业应用系统的发展带来了另一个影响:显着提高了神经科学分析方法的可普及性。神经科学已不仅限于是学者或临床实验人员的阵地。现在,所有人员和大众都有条件购买这些系统在家庭中使用。不同人群的购买动机呈现出多样化的特点,涵盖了娱乐爱好者、业余玩家以及大众科普科学家。此外,商业公司也迅速注意到在不需要搭建庞大独立的内部神经科学部门的情况下引入和部署这些系统所能带来的商业潜力。

EEG 的现实世界应用有哪些?

在实验室外开展的 EEG 应用非常广泛和多元化。作为临床诊断工具,EEG 可以用于长期监控各个人群的认知功能情况,而无需他们前往医院。例如,已有研究支持将 EEG 作为检测痴呆症的一种生物标志物 (Chatzikonstantinou et al., 2021)。此外,它甚至可用于预测从轻度认知障碍演变为痴呆症的几率 (Engedal et al., 2020)。定期、居家的 EEG 测试对于这些主要由老年人构成的受测群体将大有裨益,因为对他们来说,定期长途前往科研场所开展常规研究往往不太方便。

另一个关于真实世界环境下的 EEG 应用事例是最近受到多方关注的运动引起的轻微创伤性脑损伤。在例如美式橄榄球等高冲击性运动项目中,脑震荡是一种常见的创伤。脑震荡不容忽视的一点在于它常常避开了传统的临床检测手段,并能对一个人的认知能力造成深远的不良影响。相关实证研究支持通过引入 EEG 来辅助诊断脑震荡以及在伤后协助进行临床管理 (Corbin-Berrigan et al., 2020)。毋庸置疑,在比赛场边准备一套便携式的 EEG 探测器,对协助保障运动团队的决策以及运动员的安全 welfare 来说将是一项极具威力的科学工具。

商业机构也能从现实世界的 EEG 研究中获得巨大收益。神经营销学涵盖范围广泛,但通常与通过测量神经或其他生理电信号来了解消费者偏好并预测其采购行为息息相关。使用 EEG 来研究消费者心智渴望的价值在于该方法能够客观测定心理活动的生理映射。很多时候人们嘴里陈述的话语并不是真情流露,因为人作为个体往往会受到很多刻板偏见、取悦他人倾向或者面子问题的左右。甚至问卷问题的提问表述方式也会显着影响消费者对产品的认可偏好。EEG 实测让研究者能够绕开这些主观偏差和表面反应,提供最真实和未经润饰的个体在接触和加工信息时的心智状态。通过利用这些数据流,广大商业企业可以极大加强或完全代替那些传统的营销评价工具。

现实世界开展 EEG 存在哪些瓶颈?

高昂成本也许是在现实世界执行大规模 EEG 实验的最大绊脚石。尽管价格已经比起其它的大脑成像仪器要便宜,但专业 EEG 探测设备仍然显得不菲,且配套较为繁复。要从收集到的海量生理数据里提取出商业趋势,通常需要耗费精力的处理和特定的分析管线。实测收集得到的数据集还需要使用高度安全的方式保管储存起来。这对于很多小型公司而言,维持一套内设的神经科学研究系统是难以企及的奢望。

而如果我们继续深入考量一个人类研究领域难以避免的核心难点——代表性抽样的困难度时,在现实世界大范围铺开 EEG 的综合成本就会越发高企。很多实证工作常常由于客观条件限制,多在便利人群(例如在校大学生)里募集志愿者。这种现象极易让研究成果陷于“WEIRD(怪异)”难题里(即多由白人、接受过良好教育、来自工业发达区域、富裕、且生活在民主国家的人士构成样板主体)。简单地将 EEG 设备从实验室搬到大街上并不一定能有效解脱这两个层面的瓶颈。招募和组织跨越各种背景文化、文化程度等级、偏好分布以及各异环境背景的代表样本在资金投入和实验物流上面极具挑战。

我该如何大规模地执行现实世界的 EEG 研究?

受阻于进行真实世界 EEG 的巨大代价,许多人习惯上会判定这类神经科学研究将大概率停留在由经费极其充盈的公共高校学术组织和特大型科研跨国集团所支配的狭窄领域。不过在通过发布无线便携、高性价的 EEG 测试套装大幅解冻了这一瓶颈之外,Emotiv 还推出了 EmotivPRO Builder 和 EmotivLABS 综合实验大平台,极大地赋予各种规模的公司高效设计在大规模神经研究课题的自由。EmotivPRO Builder 提供了极为简便好用的可视化交互编辑体验,让各种背景、不同技能水平的用户都可以自由灵活地设计自己的 EEG 实证评估课题。此外有程序底子的专业极客用户还能够通过直接载入用 Python 代码构建的 PsychoPy 程序组来满足极为硬核的高级控制研究需要。

在搭建好实验应用之后,用户可以在 EmotivLABS 平台上进行便捷部署。这不仅仅是一个纯粹的演示载体,利用其功能强大的数据后台,可以让研究人员轻松处理大样本的选拔计划,从而使科学家有机会无障碍触达广大的 Emotiv 科研网络贡献者群体。研究人员还可以直接通过此功能完善的在线后台来完成对受试志愿者的报酬、激励进行划拨。目前在 Emotiv 的科研网络里,有来自全球超过 84 个国家的注册科研贡献者。其中有近乎一半的人能够熟练掌握双语,并涵盖了涉及宽广教育梯度、多样化领域和职业分布的宝贵研究样本。

若有的商业公司尚未决定好要如何最完美地激发和利用这股前沿神经科学的应用潜力,也可以请 Emotiv 的科研即服务(RaaS)专家团队来开展定制咨询与全流程合作。我们的顶级神经专家团队能帮助您精确梳理您的核心定位、规划执行方案、招募匹配受试人、收录电生信号同时进行专业清洗和数据挖掘,以最终产出量身提炼的研究总结分析成果。合作期间您的各种提议将在全程得到重视与有机融入。与 Emotiv 专业课题研究团队共同携手,即代表您开启了一站式的神经科学实战创新转化之旅。

在下面我们将探讨一则最近具有代表性的合作伙伴案例,用其展示一套典型的使用策略。

Mentimeter 效应:基于 EmotivLABS 平台实现的现实世界应用 EEG 范例

Mentimeter 是一款专注于交互的多媒体演示及文报软件。日常我们多接触过 Microsoft Powerpoint,许多人也必定体验过在台下作为单纯的看客,花费几个小时来经历一场幻灯片翻阅。Mentimeter 支持让演示者包含图像、音频等来传递核心材料,不过它引入了一个革命性的细节升级:支持与观众开展生动热烈的远程连线互动。除了传统的平面幻灯片讲解外,报告人还可以增加互动投票机制,观众可用其智能手机直接进行连线配合。举例来说,参会者可以通过快捷表决来决定接下来希望对哪一个部分展开重点剖析探讨;或是就一个具有争议性的辩题各抒己见,亦或者是回答一些考查对刚刚讲解了的产品知识了解程度的小问题。基于这种设计,Mentimeter 营造了远比传统 PPT 更加丰富且富有生气的会议和教学体验。

Mentimeter 明白他们拥有一个非凡的产品,它的核心特点更能够帮助演说抓住下面观众的情感。但是他们不满足仅仅依靠这些受众模糊和宽泛的心得汇报。他们急需寻找方法挖掘那些最深层、具有说服力的一手神经级硬数据来展现 Mentimeter 具体奇妙在何处。为此他们接洽了 Emotiv 的专家顾问,启动了一次以此为重心的神经方向科学评估。在联合本研究团队仔细攻坚剖析后,双方敲定了用以揭秘 Mentimeter 魅力因子的若干核心提问和测试指标。

关键疑问如下:

  • Mentimeter 幻灯片在增强现场观众的心理沉浸程度方面,对比老款 Powerpoint 的具体超出了多少百分比?

  • Mentimeter 的众多差异化交互特色里,究竟是哪几项激发了最为显著的人群注意力汇聚?

  • 伴随汇报的时间轴,人群被调用起来的瞬时注意力机制是如何波动的?是否也会无可避免地像看超长 PPT 演示一样产生严重衰退?

  • 积极心理共振(Engagement)与聚焦式关注度(Attention)之间有何关联?当人们心智深度和课件产生共振之后,他们的关注程度会同步得到爆发性的升高吗?

  • 学校授课、产品展演很多时候是为了保证大家更好地吸收内容。Mentimeter 在优化人群心智从而提高最终知识消化、记忆牢固度上是有加成效用的吗?

为了用实验成果来解答这五个关键点,Emotiv 团队精心构思了一项极富巧思的方案。传统来看,若想做科学实验多要在固定房间内集中人员、借助一根网线直连电脑,同时让大家观看两种不同的页面展示来录入分析神经参数。不过这种仅基于某一个指定地区拉拢实验主体的范式往往存在若干问题阻碍。

第一便是单纯而无奈的物流运作不确定性:强行让所有人都集中到某地需要受试付出极高的差旅出行精力和时间,这会极大地减少能自愿协助我们做大统计的志愿样本数,而且招募来源过分扎堆也不利于结论的外延。其二便是受阻于当时公共卫生防控隔离的硬性局限,由于电极穿戴测试需要近距离深度的人形体接触,许多实验项目也不得不被迫冻结停摆。针对此现状,我们另辟蹊径,采取了彻底在远程展开的大规模神经检测研究。通过依靠 Emotiv 全球海量线上社区作为资源库在 EmotivLABS 项目主控端进行了灵活的在线投掷执行。如此完美的跨越了以上痛点。这一创举不仅支撑我们确保安全并以创纪录的效率收集到了源自多国贡献的心智参数,还运用了 Emotiv 前沿、成熟的人工智能分类器将听众即时的大脑共感度、专注水平、内心兴致及心智疲劳在最自然的时间节点解析并刻画了出来。

研究执行过程

为科学对标 Mentimeter 效应,我们设计了一对平行的对比流程。测试中受试必须在一套完整的测试框架下观摩两种报告;一款是使用 Mentimeter 装点生成的,另一款则是原始的 PPT 基础模式。在他们专注观摩的同一时刻,我们在极远端默默收集其无损的 EEG 活动波形,在共感(Engagement)、高度关注(Attention)、心智兴致(Interest)以及认知承受(Cognitive Stress)这四项核心功能表征轴上进行了全程、连续性的测定。在这一基础上还同步采集了样本基本的背景社会信息,以及一份问卷回溯心声数据。

受测研究样本

本次我们利用 Emotiv 的线上会员库、邮箱投送并关联线上报名的策略在极短时间内完成了28名受试志愿选拔。虽然此样本总额稍逊于最为严苛统计假设下的理想区间,但在一套非常苛刻的时间线约束条件下,我们无阻碍招募并高效落实了这些受试。这体现出了在结合 EmotivLABS 系统后面向互联网大池快速调度志愿科研人力的极高效率!在取得了所有的合理告知同意下,研究组收集了其详尽的社会属性,用以帮助分析观察这些效应是在所有各具特点特征的人群中都具有稳定性,还是有所区分。

这28名受测对象被发现来自全球十几个全然不同的常住地,岁数跨度也横扫21和64岁。同时全球化的广泛撒网还赋能研究团队触及到了丰富的学历构成、五花八门的日常职业背景、音乐训练程度差异以及各类不同的对科学内容的领悟基础。具体可以详细参考下图 1 到 3 中展现出的受试分布形态。




图 1。受试者的基本人群分布详情。




图 2。受试志愿者的整体学历等级及对音乐韵律的把控感知能力分布。




图 3。受测个体主观反馈并评级的针对两个报告大纲领域的背景知识基线水平。

实验范式流程

一封旨在寻找在互联网环境下执行本在线前沿神经课题的合作倡议信被精准分派并投发到广大 Emotiv 客户的常用电子邮箱里。依靠先进的远程视频交互软件,我们首先召开了一场引导会,并面向所有与会受邀受测者深入说明讲解了接下来完整的科学测试步骤说明和各点安全警示。所有参试成员均在正式接受连线视频的考核指导之前,自己在居家的安静场所完成了 EMOTIV EPOC、EPOC+ 或者尖端的 EPOCX (https://www.emotiv.com/epoc-x/) 的配置调试。待有我们的研究科学家在线检查确认其电生阻抗信号达标可用以后,后台配套系统将全时自主记录其电信号表现状态,直至实验终结。

核心课题全量使用了 EMOTIV 开箱即用的在线版本实验生成大师 (https://www.emotiv.com/emotivpro/build/) 设计编制。EmotivLABS 主程序随后逐步指导并组织志愿者做好基线神经反射测定(包含处于静坐情况下的睁眼、紧闭双目反射),外加少量的生活习惯筛查用以在当天验证没有任何诸如茶啡滥用或前夜缺眠等可能影响神经基调的细节障碍,并在一切确保就绪后,平滑地唤醒并载入第一个演播画面。来自 Mentimeter 方派出的常驻主讲人 Oscar,以出镜的形式面向所有人宣讲一个研讨会。话题选自两个大类型。一者采用了 Mentimeter 编排,余下那款则是普通的演示文稿。两个报告包含两个细分的内容方向:“调和级数”和“人工智能与音乐创作”。我们运用了交叉拉丁拉丁方平衡技巧排除了次序和学科方向的可能影响,以保证核心提取到的效应不受两段具体讲什么干扰,而仅仅是由展现形式的不同所决定的(可细查图 4 方案示意)。




图 4。两支交叉受试分组针对呈现控制的平衡方法策略说明图。

当第二个课件讲解结束后,研究会向受试呈上最终调查评判问卷,在此之后再收集其后期的生理基础状况。总体研究逻辑结构一目了然,可在图 5 综述里快速读懂。




图 5。本次研究逻辑与流程架构的完整示意图。

Emotiv 经典性能指标

EMOTIV 性能指标(Performance Metrics, PM)是用以展现一个人心智承受和情绪反馈模式的神经生理学分析工具。它们基于已获专利的人工智能算法在极快的反应节奏下提取自合并脑电图 (EEG) 数据;这些包括了多维脑波变化的振幅特征、电生能量沿头皮各脑区的空间拓扑架构演进、神经放电功率以及频率活动等。

我们在设计构建这套分析算法群的极长演进岁月里,整合、记录了多达数百名真实人士处在极为标准严格心理测评环节及各类复杂、生动的生活实践场景之下的海量 EEG 资料库。最终每一项细分的心智性能指标均在结合该参试本身的“大脑波动活性基准段”后完成标准化标定,因而得以极为精确(图 6 提供了有关本课题核心应用的心智测定工具箱的全景综述)。




图 6。关于本次实验中部署的 EMOTIV 心智性能指标的简明透视说明图。

数据发现与揭秘

Mentimeter 对比 Powerpoint:受试在心智性能指标上的全景反映图

我们首先针对全课讲解时长中组别大类的脑力指标总体倾向开展了评估。图 7 将两个系统下针对所有受试性能大类给出的均值细节投射并反映了出来。统计推算证明,与常规演示方案做基础对标,受试经历 Mentimeter 讲程时遭遇了极为明显的倦意下滑(Boredom),在同时多方位表现出认知投入、思绪抓取度以及脑力运载负荷水平上升的局面。在求知兴致方面没有得出统计层面的显著分叉,不过整体计算曲线的趋势亦非常显著地指向更推崇 Mentimeter 的汇报形式。




图 7。贯穿两类软件从头到尾全流程后的,受测组在四项核心参数上的宏观对比曲线细节分布。

我们进一步剖析研究了处于各单独课件展示期内每一个独特的人的回应差异情况。请阅图 8中,越“臃肿”的几何外观证明在该指标位区间沉淀了更多单独瞬时的真实反应记录,而相反处于“窄瘦、细小”端则显现未在此区间投射太多相应心智活动发生。这些极具价值的概率模型表现模式表明:Mentimeter 诱发并在测试组中引发出极其高频与和谐同频分布特征的大脑特征反应。这揭示人们在面对 Mentimeter 时做出了类似的专注心理共识,但在看传统 PPT 时则表现出了极其割裂两极分化的差异倾向趋势。




图 8。每名志愿者在两类不同系统下平均综合心智特征表现概率统计剖析图。

Mentimeter 对比 Powerpoint:各性能参数伴随时间线的动态表现

为了深度回溯研究人群面对两段宣讲在顺应讲解演进流程时的细节倾向动态波澜,我们通过平均归类对同一板块下对应特定页面演示时,针对两套课件程序和双重课题(AI 分支对标 Harmonics)都予以了全过程细分提炼计算。图 9 把这些最具说服力和趣味价值的过程动态图梳理陈列了出来。




图 9。跨越课件连续动态展示期时,大脑性能数值的高阶随行对比变化特征。

关于人工智能的讨论框架,体验者由于使用了 Mentimeter 而从首个画面始到尾自始至终在心底积少产生疲倦,均保持了极强的认知兴奋。同时我们还在讲解学术调和级数(Harmonics)那一方向看到一则趣味反差:其倦意水平在 PPT 下自半程处呈现阶梯型激增,不过采用了新方案的队列该状态则始终处于安全抑制下。这证实了 Mentimeter 所特有的丰富体验触发逻辑(Events)大大抵御、稀释并消融了那类在超繁报告过程中随时间发酵而难忍的疲态与涣散心智表现。

我们也观察到不论我们今天向大家讲授的话题具体是哪一种硬核干货,Mentimeter 全过程都能为参与者营造出极其抢先的高质积极深度卷入(Engagement)水平。我们细致剖析了那长达 24 张课件的所有交互截面,发现在这么长的时间周期中,只有极少的区区两页反馈被判定为未在该项上展现出对 PPT 设计方案的明确、断层式胜利优势。

Mentimer 效应:对标 Mentimeter 创意互动期与传统 Powerpoint 无感读秒期

即使结合之前的总体看,人群对于引入 Mentimeter 演示给出了前所未见的绝佳大脑反应趋势,我们仍觉得很有必要将其继续细分、深入比对两个系统下,交互型特殊交互期与普通信息单向陈列期两类不同物理时刻下心智模式的跃迁曲线。Mentimeter 互动期即是指那些演播人利用软件特色在现场鼓动听众端起手机开展实据操控投射的极佳活动节拍。比方说鼓励各受试表达个人的决策或答题考查。图 10 将针对这些极具差异化的交互行为发生之刻与对照 PPT 常规幻灯展示期的不同生理水平整理了出来。




图 10。在进行互动细节提取和对标传统课件读取阶段,两个大脑测定参数的明细变化矩阵分布。

结合直观的折线差值与多段科学评估,可以轻易断定与枯燥的基础阅读时相比,进行互动的节点能深度压制受试脑波里的枯燥低谷(Boredom),从而全面激发大脑处于高积极性参与状态(Engagement、Attention、Interest 与 Cognitive Load)。最为惊艳的成效发生于倦感压降与深度专注拉伸两个重要的维度:带来了高达 16% 的显著枯燥抑制以及直接猛提了 13% 的积极参与加成值!

Mentimeter 效应:深翻研究不同模式下的互动环节,孰好孰坏?

既然多组实测证实 Mentimeter 各种现场交互环节普遍可在听众群体中唤起优质和热诚的感知表现,我们随后乘势继续,探索具体以何种设计形式出现的现场互动最为夺魁。我们分析归类出了当时全篇所调用的三类主流交互活动:观点表述类(Opinion Events,引导表达意见);知识抢答(Quiz Events,考察吸收程度相关的一站式作答);视频流插播环节(Video Events,即直接插播短片)。图 11 仔细展示了这些各异的功能大分类引发之大脑瞬时心智数据差异性分布,在这里我们一并把标准 PPT 基础时刻划定归拢在这一层级以做公平对标参照。




图 11。每类别 Mentimeter 交互环节产生的心智参数对比大图。其后加入了基线进行科学对标分析。

观察到的实验表现反映,观点互动不仅能发挥极强的效用稳定性,更是全场在抵抗并减退无聊程度方面成就最高,且能同步将心智激活、卷入深度、注意力焦点、探索期待与心智负荷统统推升至该层级的最强高峰。不过有趣并同样值得关注的是,单纯播放网络视频短片的这一节拍反倒容易滑向最令用户分神与心智产生松懈的局部低谷中去。

Mentimeter 效应:透射卷入共鸣深度的终极底色

虽然几乎所有性能参数展现出对 Mentimeter 方案的极其推崇,不过 Engagement(即积极心智沉浸与共鸣性)无疑在全部链条条目里充当了成色最牢不可破、一以贯之的惊艳效应代表。为了在神经活动层面做更纯粹、深度的定性与捕捉,我们检索定位了任意单个受试在体验幻灯课件演示全长区间能达到的那一刻绝对最高的极限 PM 共振数值节点。图 12 毫无悬念、清晰展示了该极限值压倒性的密集落在了使用 Mentimeter 组别的全篇展现时间点上。尤其令人折服的是,竟然达到了多达 70% 的志愿者,其全场唯一的最高 Engagement 共振点是被触发在该特色软件的互动专属段内!




图 12。参试全流程最高心智卷入度得分之对应分布直方图。

Mentimeter 效应:客观电生硬指标与主观访谈回馈的大对撞

诚然通过 EEG 探测技术可以高效、精确捕捉大脑对于感知刺激给出的客观映射生理信号,然而如果该生理测量表现还能与最终参与者主观填写的态度问卷取得一致性的印证,那其科学说服力无疑将被推升至无懈可击的高度。图 13 汇总了参与者们于整次检测最后一关提交的针对五项关键问求的高阶分度打分结果。




图 13。参测人员采用1至5级经典的李克特量表自主汇报的心得体会计分细节,其打分梯度为“极弱”至“爆棚”态度。

问卷中的每一维度结论都在强烈、彻底呼应来自其大脑电波中折射出的明确神经倾向。比起基础教学配置下的演示文稿,Mentimeter 能够使得所有个体都实名、深刻认同他们与报告人连接更近,对整场展现拥有难以描述的心灵融入,在学习期间产生出了非凡的新奇享受、极度热烈对干货感兴趣并有强烈的获得了全新前沿视野的好感反馈体验。

总结篇

在本科学探索项目的尾声阶段,Emotiv 团队将所有这些前沿和详细的研究发现汇编成详尽的专业成果报告顺利交付给客户 Mentimeter 本部。这帮助其在底层机制和事实神经层面上更清晰、精细解构其旗下应用之所以在世界受到推崇的主客观规律。由于有我们提供的科学电生理硬实验结果在底层为他们证明,其设计软件能高能激发更突出的积极感知卷入、抓住视线的同时极大限度控制了听众的大脑空洞与无趣值,这也为他们持续完善并优化那套引以为豪的交互体系铺垫了极其坚实的迭代参照。

本研究所写成的科学评论文案已一并在线上共享发表,您可以随时通过点击以下地址查阅全篇研究结论:https://www.mentimeter.com/campaigns/the-mentimeter-effect?

如同本次为剖析“Mentimeter 效应”量身走出的实践路径一样,这目前仅仅体现并揭示了 Emotiv 强大且多功能化的云端分布式研究套件和定制 RaaS 服务全图景下的极小截面。无论是探析目标买家的潜在渴望,亦或者是以无接触安全方案评估病患的精神退化等核心脑功能指标,EMOTIV 都是极其理想、成熟且极具横向拓展弹性的科学 EEG 大开发。在与本专业顾问队伍并肩奋斗下,无论您是追求个人学术突破的研究人员、渴求打破商业洞察壁障的公司、又或者是面临科研预算挑战的公共学会,都能在世界级神经脑科学赋能下完成对全人类大健康、大市场和精神心智趋势的核心解读与实践突围。该战略一站式路径,代表针对当代高难度、受现实流动卫生壁垒局限的科学研究所做出的最精妙、性价比拉满且紧密契合全球学术网络的最完美回答。

A technician fits an Emotiv saline EEG headset on a test participant.

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