远程数据采集改善神经科学研究的 7 种方式 - Emotiv

远程数据收集改善神经科学研究的 7 种方法

Quoc Minh Lai

更新于

2022年4月15日

远程数据采集改善神经科学研究的 7 种方式 - Emotiv

远程数据收集改善神经科学研究的 7 种方法

Quoc Minh Lai

更新于

2022年4月15日

远程数据采集改善神经科学研究的 7 种方式 - Emotiv

远程数据收集改善神经科学研究的 7 种方法

Quoc Minh Lai

更新于

2022年4月15日

到 2025 年,整个互联网每天产生的新数据将达到约 463 艾字节(exabytes)——这确实是一个超乎想象的数字。这些数据来自日常物品,如大约 3000 亿封电子邮件或 9500 万张分享的照片。这些都是公开分享的、供人查看的。然而,日常的数据洪流大部分来自较少人知、更为平凡的底层信息,如元数据、位置数据、互动日志、存档的浏览历史等。尽管这些信息看似无趣,但事实证明,如果随着时间的推移对其进行批量收集和分析,它们可以惊人地精确预测人类的状态,例如:

  • 健健康与疾病的对比。

  • 日常活动。

  • 睡眠与运动的对比。

  • 预测未来行为,如潜在的购买意向或选举投票。

作为神经科学家,我们可以利用这些数据来进一步了解人类的大脑。毕竟,阐明作为人类活动和/或行为基础的因素是神经科学研究的核心。本文提供了远程数据收集改善神经科学研究的 7 种方式。

数十年来,神经科学家一直利用远程数据收集技术开展研究。而近几年发生变化的是:

  • “远程”到底能有多远。

  • 可以参与的受试者人数。

  • 可在单个实验中测量和处理的数据终端类型。

研究并不是远程数据收集和运用的唯一领域。虚拟现实(VR)系统的最新进展已经将实验室带入虚拟空间。例如,在医学上,VR 系统在神经科学研究中的这些进展使在全球范围内开展远程手术变得更加容易。在这种情况下,VR 头戴式设备会留给手术团队,这样当外科医生到达时,他就可以看到来自数百英里外患者的基本实时的视频流质量。

在轻微情况下,单纯依靠视频就足够了。但在这项增强现实技术中,他们在实时手术以及教育/培训手术模拟中结合了视频与触觉反馈。你可以说这类似于游戏手柄上的振动条,但要先进得多。

正如以下所重点介绍的,出于若干原因(至少 7 个),医疗过程、研究人员或神经营销人员会选择使用现代技术来收集、处理和分析全球远程收集的数据。

1. 温暖舒适的家居环境

处于压力之下的受试者,会产生带有压力的研究数据。

众所周知,受试者在进行行为测试前若暴露在压力因素中,可能会改变随后收集的数据。此外,研究已多次表明,除了急性影响外,环境压力源也可能导致长期影响。科学家们最大的期望是在接受这些外部变量永远无法被完全消除的前提下,尽量减轻其影响。因此,如果对每个受试者都一视同仁,那么他们暴露于所有环境因素中的几率将是均等的。

在自己家中接受测试的人

开车前往医生办公室、担心费用、诊断结果、找不对地方,或者停车是否合规,都是非常现实的压力源。然而,如果可以通过像在家中那样舒适的环境,来避免这些外部因素对研究数据收集的影响。在这种情况下,旅途波折的压力就不会掩盖研究所关注的重点。

也就是说,想要完全隔离或消除外部力量对研究受试者的影响是不可能的。减轻压力源的最佳办法是使用创新但经过行业验证的设备,让所有受试者面临相同的环境。

2. 不可抗力

当不可预知的灾难来临时,你必须去适应。比如,新冠肺炎(COVID-19)。

由于全球新冠肺炎大流行,过去三年可以说是让各个领域大开眼界。有时由于突发事件或超出研究人员控制的环境。这些无法预料的情况迫使人们去适应新的行业限制。

对于资本家来说,利用现有最先进的技术,来制定最行之有效的广告营销方案根本无需多虑。然而,事实是:受试者的数据质量与其与研究人员的物理距离无关。因此,研究人员收集受试者数据的核心工作应该适应目前已有的工具。

3. EverlyWell、Apple Watch 和远程手术

EverlyWell 是一家邮寄医疗实验室测试服务的公司,寄送附有简单易懂说明的预包装套件,可量化超过 30 项诊断测试的目标。Apple Watch 也因其心率异常通知和跌倒检测而登上新闻头条。对于 EverlyWell 和 Apple,毫无疑问,他们的产品能够为大众消费市场减少差旅赞助和成本投入,从而创造价值。

有了这类产品,作为一个社会,我们似乎已经接受并信任了在本地收集、在远程处理并妥善呈交的生物医学数据。无论是为了预防疾病、心理健康、对抗疾病还是维持健康的体魄,在完成健康目标时,你都希望能获得反馈,并得到回报。在互联网尚未普及的黑暗岁月里,当电脑占据一整间屋子时,衡量和跟踪你的健身关键绩效指标(KPI)完全是一项模拟工作。现在情况已经改变。因此,“量化自我”运动正在迅速成熟。

最常被监测的关键绩效指标(KPI)包括:

  • 心率

  • 血压

  • 体重

  • 身高

  • 睡眠持续时间

  • 运动模式

所有这些都可以通过合适的传感器和基本硬件轻松进行量化。众所周知,神经科学和许多生物医学学科存在样本量不足的问题。为了解决这个问题,最好的做法是招募更多的受试者,而不是因为地理位置接近,去培训挑选出来的更小规模受试人群。在可测量全方位远程 KPI 的情况下,这是神经科学研究蓬勃发展和生存的可行途径。

4. 提高参与者的包容性和多元化

谁是 WEIRD 群体?为什么我们对他们了解得如此透彻?

“行为科学家经常在世界顶级期刊上发表有关人类心理和行为的广泛主张,其样本完全来自 西方、受过良好教育、工业化、富有且民主(WEIRD) 的社会现状。”

这是一个普遍存在的主张:心理学对大学年龄阶段、白人、富裕群体的了解很多,但对普通大众的了解却微乎其微。

为什么?

心理学实验通常是在大学校园里进行的,受试者的入选标准无非是距离近,或者白天有空。要得出关于更广泛人群的科学结论,心理学实验的样本组需要包含更多来自不同背景的人群。解决这个问题的办法在于远程数据收集设备,尤其是专为消费者自己使用而设计的设备。

5. 短期和长期成本降低

现代云平台使得空间距离变得微不足道。

使用远程数据收集工具可以节省广告支出。

与便利样本(如大学生)相比,随机样本的成本更高,因为你需要面向当地社区投放广告以寻找受试人员。简单来说,做广告需要成本投入。

使用远程数据收集工具可以节省专有 IT 和神经分析设备的资金。

通常情况下,单独的研究实验室不得不自行支付并维护其 IT 设备,尤其是如果它是用于数据收集的专业硬件。当然,随着时间的推移,技术会不断进步。与此同时,升级基础设施是一大笔开支。由于这个原因,使用现代云平台和更低成本的数据收集硬件,可以减少神经科学研究中的资源消耗。

6. 对生理和行为的量化向来都是“远程”的

传感器硬件和数据处理软件之间的距离可以忽略不计。

理解、预测和治愈人类行为是大多数学术研究的核心,尤其是神经科学。通常,人们听到“行为数据收集”时,就会联想到以下画面:科学家们身穿一尘不染的实验服,手拿夹板夹和秒表在远处观察受试者,偶尔写写画画。

这是一个简单的想法,但它充满了影响受试者活动或行为的、未知偏差的潜在来源。在科学实验中,目标是尽量消除这种无法解释的偏差。这种做法对于在观察到某种结果时,做出基于逻辑证据的关系归因至关重要。

如何消除神经科学研究中的误差来源

在量化人类生理和行为时,消除误差源的研究一直在进行。最基本的,这通常涉及对从传感器收集数据的硬件进行升级,然后再使用模拟或数字软件进行处理,以识别利益项目、趋势、群体间或个人的差异。远程数据收集比最初设想的更为强大,能够提供多样化且相关的数据库,从而为实验增加了预测能力。

7. 机器学习提供更优质的数据

数据 + 元数据 + 机器学习(ML)= 最全面、科学的行为活动模型。

关于你是谁、你在哪里、你喜欢什么、讨厌什么的 AI 模型,都在被以许多人未曾觉察的规模利用着。幸运的是,目前我们的市场上已经开发出商业化的神经科学数据收集设备。它们对数据以及广告元数据的利用,很可能会让我们对行为产生比在无菌、孤立的实验室环境中能收集到的行为有更全面的了解。

其核心内容在于,提供的数据(姓名、地点、生日)与深层次元数据(在网站上停留的时间、前一个浏览页面、退出页面等)合并,并开启全新的分析技术。事实证明,这些技术对于测量和预测人类行为极其有效。

您想了解更多关于我们的信息吗?来了解一下 Emotiv

在突出上述技术时,我们已经证明了远程数据收集并不是什么新鲜事,而且随着技术进步投放市场,它在不断改进神经科学研究。鉴于“远程”从走廊对面,扩展到了街区对面、甚至全国直到现在的全世界。在了解了这些速度后,就不难理解传统研究人员所产生的焦虑、不安感。然而,考虑到消费者硬件在技术上的巨大进步,以及云数据分析、处理取得的里程碑式成就,“远程”一词很快就变得与数据收集方式无关了。

总之,受试者可以在家里完成数据收集,无需研究人员在场直接监督。他们不仅能在收集自己脑电波信息作为个人用途的同时,还可以选择上传自己的 EEG 脑电波,或者收集专门用于正在进行的大型研究项目的 EEG。

Emotiv 创立于 2011 年,是一家位于旧金山的生物信息学公司,其使命是利用定制的脑电图(EEG)硬件、分析、和可视化技术,来推进我们对人类大脑的科学认知。Emotiv 开展 EEG 研究的方法能更密切地反映“现实世界”的状况,因为被测试的对象所处的位置和环境更能反映他们实际的生活状态。

Emotiv 头戴式设备

Emotiv Insight

Emotiv 服务于广泛的用户群体,从专业人士到单纯想了解自己大脑的个人。Emotiv Insight 5 通道 EEG 头戴式设备专为脑机接口(BCI)而设计。Insight 将时尚外形、易于设置的设计与革命性的传感器技术结合在一起。

Emotiv Epoc X 与 EPOC Flex

Emotiv Epoc X 和 EPOC Flex 提供 14 通道与 32 通道 EEG 系统。这款 EPOC 头戴式设备专为在所有环境下参与神经科学研究而设计,采用无线连接,并改进了传感器技术。这两款设备均已通过独立客观的研究团队的验证,事实表明,它们可提供高规格、科研级的数据。

您可以对 Emotiv EEG 系统的技术参数进行全面对比

Emotiv 技术

我们拥有一套完善的工具,为神经科学研究每一步的开展提供支持。

EmotivPRO 软件让用户能够对实验结果进行处理、分析和可视化。研究人员还可以设计专业级别的实验,只要符合实验设计,任何拥有 Emotiv 头戴式设备的受试者均可参与。

另外也提供用于 Emotiv 的软件开发工具包(SDK),以便能仅利用头戴式设备和智能手机就可以随时随地进行自定义应用程序、互动操作或实验设计。

随着采用神经科学工具和方法的学科与商业市场的增多,Emotiv 具有性价比高、易于操作特点的 EEG 系统正广泛应用于:

  • 神经科学研究

  • 健康与保健营销举措

  • 汽车行业

  • 神经营销学

  • 神经营销与消费者调研

  • 教育科研

  • 娱乐互动开发

此外,凭借高水准的数据质量、亲民的使用成本以及将 Emotiv 头戴式设备发往全球的能力,研究人员可招募并注册来自各行各业的合格受试者。由于处理软件评估的质量控制指标,研究人员也可以信任这套数据收集程序。

到 2025 年,整个互联网每天产生的新数据将达到约 463 艾字节(exabytes)——这确实是一个超乎想象的数字。这些数据来自日常物品,如大约 3000 亿封电子邮件或 9500 万张分享的照片。这些都是公开分享的、供人查看的。然而,日常的数据洪流大部分来自较少人知、更为平凡的底层信息,如元数据、位置数据、互动日志、存档的浏览历史等。尽管这些信息看似无趣,但事实证明,如果随着时间的推移对其进行批量收集和分析,它们可以惊人地精确预测人类的状态,例如:

  • 健健康与疾病的对比。

  • 日常活动。

  • 睡眠与运动的对比。

  • 预测未来行为,如潜在的购买意向或选举投票。

作为神经科学家,我们可以利用这些数据来进一步了解人类的大脑。毕竟,阐明作为人类活动和/或行为基础的因素是神经科学研究的核心。本文提供了远程数据收集改善神经科学研究的 7 种方式。

数十年来,神经科学家一直利用远程数据收集技术开展研究。而近几年发生变化的是:

  • “远程”到底能有多远。

  • 可以参与的受试者人数。

  • 可在单个实验中测量和处理的数据终端类型。

研究并不是远程数据收集和运用的唯一领域。虚拟现实(VR)系统的最新进展已经将实验室带入虚拟空间。例如,在医学上,VR 系统在神经科学研究中的这些进展使在全球范围内开展远程手术变得更加容易。在这种情况下,VR 头戴式设备会留给手术团队,这样当外科医生到达时,他就可以看到来自数百英里外患者的基本实时的视频流质量。

在轻微情况下,单纯依靠视频就足够了。但在这项增强现实技术中,他们在实时手术以及教育/培训手术模拟中结合了视频与触觉反馈。你可以说这类似于游戏手柄上的振动条,但要先进得多。

正如以下所重点介绍的,出于若干原因(至少 7 个),医疗过程、研究人员或神经营销人员会选择使用现代技术来收集、处理和分析全球远程收集的数据。

1. 温暖舒适的家居环境

处于压力之下的受试者,会产生带有压力的研究数据。

众所周知,受试者在进行行为测试前若暴露在压力因素中,可能会改变随后收集的数据。此外,研究已多次表明,除了急性影响外,环境压力源也可能导致长期影响。科学家们最大的期望是在接受这些外部变量永远无法被完全消除的前提下,尽量减轻其影响。因此,如果对每个受试者都一视同仁,那么他们暴露于所有环境因素中的几率将是均等的。

在自己家中接受测试的人

开车前往医生办公室、担心费用、诊断结果、找不对地方,或者停车是否合规,都是非常现实的压力源。然而,如果可以通过像在家中那样舒适的环境,来避免这些外部因素对研究数据收集的影响。在这种情况下,旅途波折的压力就不会掩盖研究所关注的重点。

也就是说,想要完全隔离或消除外部力量对研究受试者的影响是不可能的。减轻压力源的最佳办法是使用创新但经过行业验证的设备,让所有受试者面临相同的环境。

2. 不可抗力

当不可预知的灾难来临时,你必须去适应。比如,新冠肺炎(COVID-19)。

由于全球新冠肺炎大流行,过去三年可以说是让各个领域大开眼界。有时由于突发事件或超出研究人员控制的环境。这些无法预料的情况迫使人们去适应新的行业限制。

对于资本家来说,利用现有最先进的技术,来制定最行之有效的广告营销方案根本无需多虑。然而,事实是:受试者的数据质量与其与研究人员的物理距离无关。因此,研究人员收集受试者数据的核心工作应该适应目前已有的工具。

3. EverlyWell、Apple Watch 和远程手术

EverlyWell 是一家邮寄医疗实验室测试服务的公司,寄送附有简单易懂说明的预包装套件,可量化超过 30 项诊断测试的目标。Apple Watch 也因其心率异常通知和跌倒检测而登上新闻头条。对于 EverlyWell 和 Apple,毫无疑问,他们的产品能够为大众消费市场减少差旅赞助和成本投入,从而创造价值。

有了这类产品,作为一个社会,我们似乎已经接受并信任了在本地收集、在远程处理并妥善呈交的生物医学数据。无论是为了预防疾病、心理健康、对抗疾病还是维持健康的体魄,在完成健康目标时,你都希望能获得反馈,并得到回报。在互联网尚未普及的黑暗岁月里,当电脑占据一整间屋子时,衡量和跟踪你的健身关键绩效指标(KPI)完全是一项模拟工作。现在情况已经改变。因此,“量化自我”运动正在迅速成熟。

最常被监测的关键绩效指标(KPI)包括:

  • 心率

  • 血压

  • 体重

  • 身高

  • 睡眠持续时间

  • 运动模式

所有这些都可以通过合适的传感器和基本硬件轻松进行量化。众所周知,神经科学和许多生物医学学科存在样本量不足的问题。为了解决这个问题,最好的做法是招募更多的受试者,而不是因为地理位置接近,去培训挑选出来的更小规模受试人群。在可测量全方位远程 KPI 的情况下,这是神经科学研究蓬勃发展和生存的可行途径。

4. 提高参与者的包容性和多元化

谁是 WEIRD 群体?为什么我们对他们了解得如此透彻?

“行为科学家经常在世界顶级期刊上发表有关人类心理和行为的广泛主张,其样本完全来自 西方、受过良好教育、工业化、富有且民主(WEIRD) 的社会现状。”

这是一个普遍存在的主张:心理学对大学年龄阶段、白人、富裕群体的了解很多,但对普通大众的了解却微乎其微。

为什么?

心理学实验通常是在大学校园里进行的,受试者的入选标准无非是距离近,或者白天有空。要得出关于更广泛人群的科学结论,心理学实验的样本组需要包含更多来自不同背景的人群。解决这个问题的办法在于远程数据收集设备,尤其是专为消费者自己使用而设计的设备。

5. 短期和长期成本降低

现代云平台使得空间距离变得微不足道。

使用远程数据收集工具可以节省广告支出。

与便利样本(如大学生)相比,随机样本的成本更高,因为你需要面向当地社区投放广告以寻找受试人员。简单来说,做广告需要成本投入。

使用远程数据收集工具可以节省专有 IT 和神经分析设备的资金。

通常情况下,单独的研究实验室不得不自行支付并维护其 IT 设备,尤其是如果它是用于数据收集的专业硬件。当然,随着时间的推移,技术会不断进步。与此同时,升级基础设施是一大笔开支。由于这个原因,使用现代云平台和更低成本的数据收集硬件,可以减少神经科学研究中的资源消耗。

6. 对生理和行为的量化向来都是“远程”的

传感器硬件和数据处理软件之间的距离可以忽略不计。

理解、预测和治愈人类行为是大多数学术研究的核心,尤其是神经科学。通常,人们听到“行为数据收集”时,就会联想到以下画面:科学家们身穿一尘不染的实验服,手拿夹板夹和秒表在远处观察受试者,偶尔写写画画。

这是一个简单的想法,但它充满了影响受试者活动或行为的、未知偏差的潜在来源。在科学实验中,目标是尽量消除这种无法解释的偏差。这种做法对于在观察到某种结果时,做出基于逻辑证据的关系归因至关重要。

如何消除神经科学研究中的误差来源

在量化人类生理和行为时,消除误差源的研究一直在进行。最基本的,这通常涉及对从传感器收集数据的硬件进行升级,然后再使用模拟或数字软件进行处理,以识别利益项目、趋势、群体间或个人的差异。远程数据收集比最初设想的更为强大,能够提供多样化且相关的数据库,从而为实验增加了预测能力。

7. 机器学习提供更优质的数据

数据 + 元数据 + 机器学习(ML)= 最全面、科学的行为活动模型。

关于你是谁、你在哪里、你喜欢什么、讨厌什么的 AI 模型,都在被以许多人未曾觉察的规模利用着。幸运的是,目前我们的市场上已经开发出商业化的神经科学数据收集设备。它们对数据以及广告元数据的利用,很可能会让我们对行为产生比在无菌、孤立的实验室环境中能收集到的行为有更全面的了解。

其核心内容在于,提供的数据(姓名、地点、生日)与深层次元数据(在网站上停留的时间、前一个浏览页面、退出页面等)合并,并开启全新的分析技术。事实证明,这些技术对于测量和预测人类行为极其有效。

您想了解更多关于我们的信息吗?来了解一下 Emotiv

在突出上述技术时,我们已经证明了远程数据收集并不是什么新鲜事,而且随着技术进步投放市场,它在不断改进神经科学研究。鉴于“远程”从走廊对面,扩展到了街区对面、甚至全国直到现在的全世界。在了解了这些速度后,就不难理解传统研究人员所产生的焦虑、不安感。然而,考虑到消费者硬件在技术上的巨大进步,以及云数据分析、处理取得的里程碑式成就,“远程”一词很快就变得与数据收集方式无关了。

总之,受试者可以在家里完成数据收集,无需研究人员在场直接监督。他们不仅能在收集自己脑电波信息作为个人用途的同时,还可以选择上传自己的 EEG 脑电波,或者收集专门用于正在进行的大型研究项目的 EEG。

Emotiv 创立于 2011 年,是一家位于旧金山的生物信息学公司,其使命是利用定制的脑电图(EEG)硬件、分析、和可视化技术,来推进我们对人类大脑的科学认知。Emotiv 开展 EEG 研究的方法能更密切地反映“现实世界”的状况,因为被测试的对象所处的位置和环境更能反映他们实际的生活状态。

Emotiv 头戴式设备

Emotiv Insight

Emotiv 服务于广泛的用户群体,从专业人士到单纯想了解自己大脑的个人。Emotiv Insight 5 通道 EEG 头戴式设备专为脑机接口(BCI)而设计。Insight 将时尚外形、易于设置的设计与革命性的传感器技术结合在一起。

Emotiv Epoc X 与 EPOC Flex

Emotiv Epoc X 和 EPOC Flex 提供 14 通道与 32 通道 EEG 系统。这款 EPOC 头戴式设备专为在所有环境下参与神经科学研究而设计,采用无线连接,并改进了传感器技术。这两款设备均已通过独立客观的研究团队的验证,事实表明,它们可提供高规格、科研级的数据。

您可以对 Emotiv EEG 系统的技术参数进行全面对比

Emotiv 技术

我们拥有一套完善的工具,为神经科学研究每一步的开展提供支持。

EmotivPRO 软件让用户能够对实验结果进行处理、分析和可视化。研究人员还可以设计专业级别的实验,只要符合实验设计,任何拥有 Emotiv 头戴式设备的受试者均可参与。

另外也提供用于 Emotiv 的软件开发工具包(SDK),以便能仅利用头戴式设备和智能手机就可以随时随地进行自定义应用程序、互动操作或实验设计。

随着采用神经科学工具和方法的学科与商业市场的增多,Emotiv 具有性价比高、易于操作特点的 EEG 系统正广泛应用于:

  • 神经科学研究

  • 健康与保健营销举措

  • 汽车行业

  • 神经营销学

  • 神经营销与消费者调研

  • 教育科研

  • 娱乐互动开发

此外,凭借高水准的数据质量、亲民的使用成本以及将 Emotiv 头戴式设备发往全球的能力,研究人员可招募并注册来自各行各业的合格受试者。由于处理软件评估的质量控制指标,研究人员也可以信任这套数据收集程序。

到 2025 年,整个互联网每天产生的新数据将达到约 463 艾字节(exabytes)——这确实是一个超乎想象的数字。这些数据来自日常物品,如大约 3000 亿封电子邮件或 9500 万张分享的照片。这些都是公开分享的、供人查看的。然而,日常的数据洪流大部分来自较少人知、更为平凡的底层信息,如元数据、位置数据、互动日志、存档的浏览历史等。尽管这些信息看似无趣,但事实证明,如果随着时间的推移对其进行批量收集和分析,它们可以惊人地精确预测人类的状态,例如:

  • 健健康与疾病的对比。

  • 日常活动。

  • 睡眠与运动的对比。

  • 预测未来行为,如潜在的购买意向或选举投票。

作为神经科学家,我们可以利用这些数据来进一步了解人类的大脑。毕竟,阐明作为人类活动和/或行为基础的因素是神经科学研究的核心。本文提供了远程数据收集改善神经科学研究的 7 种方式。

数十年来,神经科学家一直利用远程数据收集技术开展研究。而近几年发生变化的是:

  • “远程”到底能有多远。

  • 可以参与的受试者人数。

  • 可在单个实验中测量和处理的数据终端类型。

研究并不是远程数据收集和运用的唯一领域。虚拟现实(VR)系统的最新进展已经将实验室带入虚拟空间。例如,在医学上,VR 系统在神经科学研究中的这些进展使在全球范围内开展远程手术变得更加容易。在这种情况下,VR 头戴式设备会留给手术团队,这样当外科医生到达时,他就可以看到来自数百英里外患者的基本实时的视频流质量。

在轻微情况下,单纯依靠视频就足够了。但在这项增强现实技术中,他们在实时手术以及教育/培训手术模拟中结合了视频与触觉反馈。你可以说这类似于游戏手柄上的振动条,但要先进得多。

正如以下所重点介绍的,出于若干原因(至少 7 个),医疗过程、研究人员或神经营销人员会选择使用现代技术来收集、处理和分析全球远程收集的数据。

1. 温暖舒适的家居环境

处于压力之下的受试者,会产生带有压力的研究数据。

众所周知,受试者在进行行为测试前若暴露在压力因素中,可能会改变随后收集的数据。此外,研究已多次表明,除了急性影响外,环境压力源也可能导致长期影响。科学家们最大的期望是在接受这些外部变量永远无法被完全消除的前提下,尽量减轻其影响。因此,如果对每个受试者都一视同仁,那么他们暴露于所有环境因素中的几率将是均等的。

在自己家中接受测试的人

开车前往医生办公室、担心费用、诊断结果、找不对地方,或者停车是否合规,都是非常现实的压力源。然而,如果可以通过像在家中那样舒适的环境,来避免这些外部因素对研究数据收集的影响。在这种情况下,旅途波折的压力就不会掩盖研究所关注的重点。

也就是说,想要完全隔离或消除外部力量对研究受试者的影响是不可能的。减轻压力源的最佳办法是使用创新但经过行业验证的设备,让所有受试者面临相同的环境。

2. 不可抗力

当不可预知的灾难来临时,你必须去适应。比如,新冠肺炎(COVID-19)。

由于全球新冠肺炎大流行,过去三年可以说是让各个领域大开眼界。有时由于突发事件或超出研究人员控制的环境。这些无法预料的情况迫使人们去适应新的行业限制。

对于资本家来说,利用现有最先进的技术,来制定最行之有效的广告营销方案根本无需多虑。然而,事实是:受试者的数据质量与其与研究人员的物理距离无关。因此,研究人员收集受试者数据的核心工作应该适应目前已有的工具。

3. EverlyWell、Apple Watch 和远程手术

EverlyWell 是一家邮寄医疗实验室测试服务的公司,寄送附有简单易懂说明的预包装套件,可量化超过 30 项诊断测试的目标。Apple Watch 也因其心率异常通知和跌倒检测而登上新闻头条。对于 EverlyWell 和 Apple,毫无疑问,他们的产品能够为大众消费市场减少差旅赞助和成本投入,从而创造价值。

有了这类产品,作为一个社会,我们似乎已经接受并信任了在本地收集、在远程处理并妥善呈交的生物医学数据。无论是为了预防疾病、心理健康、对抗疾病还是维持健康的体魄,在完成健康目标时,你都希望能获得反馈,并得到回报。在互联网尚未普及的黑暗岁月里,当电脑占据一整间屋子时,衡量和跟踪你的健身关键绩效指标(KPI)完全是一项模拟工作。现在情况已经改变。因此,“量化自我”运动正在迅速成熟。

最常被监测的关键绩效指标(KPI)包括:

  • 心率

  • 血压

  • 体重

  • 身高

  • 睡眠持续时间

  • 运动模式

所有这些都可以通过合适的传感器和基本硬件轻松进行量化。众所周知,神经科学和许多生物医学学科存在样本量不足的问题。为了解决这个问题,最好的做法是招募更多的受试者,而不是因为地理位置接近,去培训挑选出来的更小规模受试人群。在可测量全方位远程 KPI 的情况下,这是神经科学研究蓬勃发展和生存的可行途径。

4. 提高参与者的包容性和多元化

谁是 WEIRD 群体?为什么我们对他们了解得如此透彻?

“行为科学家经常在世界顶级期刊上发表有关人类心理和行为的广泛主张,其样本完全来自 西方、受过良好教育、工业化、富有且民主(WEIRD) 的社会现状。”

这是一个普遍存在的主张:心理学对大学年龄阶段、白人、富裕群体的了解很多,但对普通大众的了解却微乎其微。

为什么?

心理学实验通常是在大学校园里进行的,受试者的入选标准无非是距离近,或者白天有空。要得出关于更广泛人群的科学结论,心理学实验的样本组需要包含更多来自不同背景的人群。解决这个问题的办法在于远程数据收集设备,尤其是专为消费者自己使用而设计的设备。

5. 短期和长期成本降低

现代云平台使得空间距离变得微不足道。

使用远程数据收集工具可以节省广告支出。

与便利样本(如大学生)相比,随机样本的成本更高,因为你需要面向当地社区投放广告以寻找受试人员。简单来说,做广告需要成本投入。

使用远程数据收集工具可以节省专有 IT 和神经分析设备的资金。

通常情况下,单独的研究实验室不得不自行支付并维护其 IT 设备,尤其是如果它是用于数据收集的专业硬件。当然,随着时间的推移,技术会不断进步。与此同时,升级基础设施是一大笔开支。由于这个原因,使用现代云平台和更低成本的数据收集硬件,可以减少神经科学研究中的资源消耗。

6. 对生理和行为的量化向来都是“远程”的

传感器硬件和数据处理软件之间的距离可以忽略不计。

理解、预测和治愈人类行为是大多数学术研究的核心,尤其是神经科学。通常,人们听到“行为数据收集”时,就会联想到以下画面:科学家们身穿一尘不染的实验服,手拿夹板夹和秒表在远处观察受试者,偶尔写写画画。

这是一个简单的想法,但它充满了影响受试者活动或行为的、未知偏差的潜在来源。在科学实验中,目标是尽量消除这种无法解释的偏差。这种做法对于在观察到某种结果时,做出基于逻辑证据的关系归因至关重要。

如何消除神经科学研究中的误差来源

在量化人类生理和行为时,消除误差源的研究一直在进行。最基本的,这通常涉及对从传感器收集数据的硬件进行升级,然后再使用模拟或数字软件进行处理,以识别利益项目、趋势、群体间或个人的差异。远程数据收集比最初设想的更为强大,能够提供多样化且相关的数据库,从而为实验增加了预测能力。

7. 机器学习提供更优质的数据

数据 + 元数据 + 机器学习(ML)= 最全面、科学的行为活动模型。

关于你是谁、你在哪里、你喜欢什么、讨厌什么的 AI 模型,都在被以许多人未曾觉察的规模利用着。幸运的是,目前我们的市场上已经开发出商业化的神经科学数据收集设备。它们对数据以及广告元数据的利用,很可能会让我们对行为产生比在无菌、孤立的实验室环境中能收集到的行为有更全面的了解。

其核心内容在于,提供的数据(姓名、地点、生日)与深层次元数据(在网站上停留的时间、前一个浏览页面、退出页面等)合并,并开启全新的分析技术。事实证明,这些技术对于测量和预测人类行为极其有效。

您想了解更多关于我们的信息吗?来了解一下 Emotiv

在突出上述技术时,我们已经证明了远程数据收集并不是什么新鲜事,而且随着技术进步投放市场,它在不断改进神经科学研究。鉴于“远程”从走廊对面,扩展到了街区对面、甚至全国直到现在的全世界。在了解了这些速度后,就不难理解传统研究人员所产生的焦虑、不安感。然而,考虑到消费者硬件在技术上的巨大进步,以及云数据分析、处理取得的里程碑式成就,“远程”一词很快就变得与数据收集方式无关了。

总之,受试者可以在家里完成数据收集,无需研究人员在场直接监督。他们不仅能在收集自己脑电波信息作为个人用途的同时,还可以选择上传自己的 EEG 脑电波,或者收集专门用于正在进行的大型研究项目的 EEG。

Emotiv 创立于 2011 年,是一家位于旧金山的生物信息学公司,其使命是利用定制的脑电图(EEG)硬件、分析、和可视化技术,来推进我们对人类大脑的科学认知。Emotiv 开展 EEG 研究的方法能更密切地反映“现实世界”的状况,因为被测试的对象所处的位置和环境更能反映他们实际的生活状态。

Emotiv 头戴式设备

Emotiv Insight

Emotiv 服务于广泛的用户群体,从专业人士到单纯想了解自己大脑的个人。Emotiv Insight 5 通道 EEG 头戴式设备专为脑机接口(BCI)而设计。Insight 将时尚外形、易于设置的设计与革命性的传感器技术结合在一起。

Emotiv Epoc X 与 EPOC Flex

Emotiv Epoc X 和 EPOC Flex 提供 14 通道与 32 通道 EEG 系统。这款 EPOC 头戴式设备专为在所有环境下参与神经科学研究而设计,采用无线连接,并改进了传感器技术。这两款设备均已通过独立客观的研究团队的验证,事实表明,它们可提供高规格、科研级的数据。

您可以对 Emotiv EEG 系统的技术参数进行全面对比

Emotiv 技术

我们拥有一套完善的工具,为神经科学研究每一步的开展提供支持。

EmotivPRO 软件让用户能够对实验结果进行处理、分析和可视化。研究人员还可以设计专业级别的实验,只要符合实验设计,任何拥有 Emotiv 头戴式设备的受试者均可参与。

另外也提供用于 Emotiv 的软件开发工具包(SDK),以便能仅利用头戴式设备和智能手机就可以随时随地进行自定义应用程序、互动操作或实验设计。

随着采用神经科学工具和方法的学科与商业市场的增多,Emotiv 具有性价比高、易于操作特点的 EEG 系统正广泛应用于:

  • 神经科学研究

  • 健康与保健营销举措

  • 汽车行业

  • 神经营销学

  • 神经营销与消费者调研

  • 教育科研

  • 娱乐互动开发

此外,凭借高水准的数据质量、亲民的使用成本以及将 Emotiv 头戴式设备发往全球的能力,研究人员可招募并注册来自各行各业的合格受试者。由于处理软件评估的质量控制指标,研究人员也可以信任这套数据收集程序。

如何大规模进行真实世界的神经科学研究:使用 EmotivLABS 的案例研究。 - Emotiv

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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。