如何大规模进行现实世界的神经科学研究:以 EmotivLABS 为例的案例研究。

黎国明

2021年12月8日

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尼古拉斯·威廉姆斯博士,

EMOTIV研究科学家。

当你想到神经科学研究时,你可能会想象身穿白大褂的科学家在大学或医院里操作大型昂贵的医疗设备。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)和磁脑电图(MEG),确实需要这些大型复杂的系统,并伴随有类似高昂的价格标签。然而,脑电图(EEG)系统通常较小且价格较低。这项技术已经从纸质记录和大型计算机发展成为无线、便携、易于设置且相对低成本的系统。除了更小的占地面积和经济投入外,EEG已成为解码脑活动的主要工具,因为它具有高时间分辨率。虽然PET和fMRI测量的是几秒钟内脑活动的变化,但EEG能够检测到在毫秒内发生的活动变化,从而能够索引可能不会被发现的过程。

EEG测量了什么?

当神经元发射时,它们释放出微量电力。当许多神经元在同一区域同时发射时,例如,当你思考某事时,所产生的电场在颅骨外也是可检测的。EEG系统利用这一现象,通过简单地测量放置在头皮上的传感器阵列随时间的电压变化来实现。你可以将这些传感器想象成微小的麦克风,测量你大脑发出的电声。然后我们可以将这些信号转换为数字形式,在计算机上收集,并处理和分析它们,以推断出有意义的模式。

为什么EEG很重要?

通常,我们无法仅仅通过询问人们或观察他们的行为来测量事物。即使我们可以询问他们,人们的报告也往往不准确。EEG为我们提供了一扇观察大脑的窗口;一扇不受偏见、态度或信仰影响的窗口。例如,如果你问某人是否感到放松,即使他们并不放松,他们也可能倾向于说是,因为人们通常不喜欢承认自己紧张。

通过观察他们的EEG,研究人员可能能够确定该人实际上正经历着高度激动,显示出非放松状态,这与他们的主张相反。在实验室中,EEG通常用于测量低级认知过程,例如听觉或视觉感知,这有助于研究人员更好地理解这些过程或理解疾病如何影响大脑。这种技术对于理解那些无法报告或可能被错误报告的现象至关重要。

为什么我们要在实验室外进行EEG?

EEG技术是理解大脑过程的优秀技术。许多基于实验室的EEG研究主要用于调查低级功能,如感知和认知。实验室是理想的环境,因为它们是高度受控的地方,研究人员可以考虑并消除外部变量。然而,我们并不是一生都生活在实验室里。我们是走动、交谈、互动的生物,过着富有动态的生活,特征丰富且经历多样。这一事实使得将实验室研究概括到不受控制的环境中变得困难。通过将技术带出实验室,我们可以在更接近我们实际生活方式的真实环境中检查人们及其脑活动。

不久前,在实验室外进行EEG实验还是不可想象的。这些系统体积庞大,需与放大器、电源和数据传输单元连接。此外,设置这些系统费时且往往让参与者感到不适。技术的重大进展意味着可以构建更小、成本更低、无线的系统。通过这种增强的可携带性和降低的价格标签,经济高效且易于使用的EEG系统已经得到了显著普及。EMOTIV在这个领域已领先十多年,推出了首个可商业化的EEG系统。在此期间,EMOTIV推出了六个不同的系统,从两通道耳机到32通道研究帽。

这些商业系统的发展又产生了另一个影响:大幅提高了神经科学方法的可及性。神经科学不再是仅限于学者或临床医生。现在,所有人都有手段在家中购买这些系统。进行此类研究的动机在不同人群中各不相同,包括休闲研究者、爱好者和公民科学家。此外,商业企业也迅速意识到能够利用这些系统在其行业中部署,而无需专门的内部神经科学部门。

EEG的实际应用是什么?

实验室外的EEG应用种类繁多,形形色色。作为临床工具,EEG可以用于长期监测人们的认知功能,而无需他们前往设施。例如,研究支持EEG作为痴呆的生物标志物(Chatzikonstantinou等,2021)。此外,它甚至可以用于预测从轻度认知障碍到痴呆的转变(Engedal等,2020)。在这些以老年人为主的群体中,经常进行在家EEG监测特别有帮助,而这些人定期前往研究设施可能不太可行。

另一个有关EEG在自然环境中应用的热门例子是最近受到广泛关注的运动引发的创伤性脑损伤。在高冲击运动中,如职业橄榄球,脑震荡是一种常见的伤害。脑震荡令人担忧,因为它们往往难以在临床上检测到,可能会对个人的认知功能产生不利影响。证据支持使用EEG辅助脑震荡的诊断和伤后临床管理(Corbin-Berrigan等,2020)。无疑,便携式EEG在场边的存在将是帮助球队做出关于球员福利的良好决策的有力工具。

商业企业也从现实世界的EEG中受益良多。神经市场营销是一个广泛的术语,通常与通过测量神经或其他生理信号获取消费者偏好的洞察和预测行为有关。使用EEG调查消费者欲望的价值在于其能够索引客观反应的方法。有时,人们报告的内容并不完全反映他们的真实感受,因为人们受到广泛的偏见影响。他们也可能有强烈的愿望取悦他人或避免尴尬。即使问题的措辞方式也会影响一个人对产品的感知。EEG使研究人员能够规避这些特征,提供了一个未经过滤的视角,了解个人如何处理信息。通过利用这些数据流,公司可以增强或取代传统的营销工具。

现实世界EEG面临的一些障碍是什么?

成本也许是进行现实世界EEG实验的最大障碍。尽管EEG系统比其他脑成像工具便宜,但仍然可以比较大且昂贵。要理解大量数据就需要处理和分析管道。此外,数据集还必须以安全的方式存储。这使得内部神经科学对许多小公司来说遥不可及。

进行现实世界EEG的成本在考虑人类研究的一个主要短板时进一步被加重:代表性采样的问题。许多研究受到参与者招募现实的限制,这往往默认便利参与者(例如大学生)。这导致大部分研究都受到“WEIRD”问题的困扰,即大多数参与者是白人、受过教育、来自工业化地区、富裕并居住在民主国家。简单地将EEG移出实验室并不能解决这个问题,招募包含不同文化、教育水平、兴趣和经验的人样本的重担可能在经济和物流上都是不可承受的。

我如何在规模上进行现实世界EEG?

鉴于进行现实世界EEG的成本,许多人会认为神经科学研究将依然是资金充足的学术机构和企业的领域。然而,除了通过便携式、低成本EEG系统革新这一领域外,EMOTIV还推出了EmotivPRO Builder和EmotivLABS平台,使公司能够设计和进行大规模的神经科学实验。EmotivPRO Builder是一个直观的图形界面,提供给用户完全控制实验的能力,帮助各类能力的用户设计EEG研究。更加技术娴熟的用户也可以导入用Python语言编写的PsychoPy实验。

在构建实验后,用户可以在EmotivLABS上部署它们。这不仅仅是一个展示平台,还通过其仪表板简化了参与者招募,并让研究人员可以访问广泛的EMOTIV贡献者池。参与者的付款也可以通过该平台处理。目前,EMOTIV贡献者池来自84个国家,其中近一半是双语人士,涵盖了广泛的教育背景。

对于那些不确定如何利用神经科学的力量的公司,可以与EMOTIV研究服务团队进行咨询。研究团队将确定关键问题,设计实验,招募参与者,收集、处理和分析数据,生成个性化的研究报告。在每一个步骤中,您的意见都会受到欢迎。您与EMOTIV研究团队的合作代表了一种真正的端到端解决方案,用于参与神经科学革命。

为了说明一个具体的使用案例,我们在下面展示了一个最新合作的案例研究。

Mentimeter效应:使用EmotivLABS的现实世界EEG案例研究

Mentimeter是一个多媒体演示软件平台。大多数人都熟悉Microsoft Powerpoint。无数小时被投入到交付Powerpoint演示中,观众扮演被动角色。Mentimeter还允许用户通过文本、图像、音频和视频传达信息,但有一个不同之处。Mentimeter之所以与众不同,是因为其功能使观众能够实时互动。在典型幻灯片的基础上,演示者可以包含一些与观众可用其个人设备互动的事件。例如,观众成员可以投票决定他们希望在演示中关注的内容。或者他们可以对某个特定主题发表意见,或回答关于他们刚刚观看内容的测验问题。通过这种方式,Mentimeter能够提供比Powerpoint更动态、更生动的演示。

Mentimeter知道他们拥有一款特别的产品,人们可能会觉得它更具吸引力。然而,他们并不想单靠用户的主观报告。他们想要一些客观的、细腻的数据,以展示Mentimeter德独特之处。他们与EMOTIV合作开展了一项研究项目,以寻找答案。与我们的研究团队合作,我们识别出了一些关键问题,以深入了解Mentimeter的特别之处。

关键问题:

  • 与更传统的Powerpoint演示相比,Mentimeter演示的吸引力有多大?

  • Mentimeter的哪些特色捕获了最多观众的注意力?

  • 在演示的过程中,注意力如何变化?是否如同在长时间的Powerpoint演示中那样减弱?

  • 参与度与注意力之间的关系是什么?当人们有参与感时,他们更专注吗?

  • 讲座和演示通常涉及学习新信息并保留它。Mentimeter是否帮助我们更好地学习?

为了回答这些问题,EMOTIV研究团队设计了一项定制实验。通常,这种类型的研究会将个体聚集到一个房间内,并在参与者观看传统演示与Mentimeter演示时收集EEG数据。由于几个原因,从一个地区招募参与者并将他们聚集在一个封闭空间内并不理想。

第一个是简单的物流。参与者需要旅行才能到达我们的地点,这可能会限制志愿者的数量。同样,从单一地区招募参与者可能导致样本不具代表性。第二个问题是公共健康。由于设置系统所需的密切人际接触,在疫情期间EEG研究受到严重限制。通过组织一个利用EMOTIV用户群体的远程研究,并在EmotivLABS平台上部署,我们能够规避这些问题。这使我们能进行一个安全的研究,捕获来自全球用户的数据,并利用EMOTIV的先进机器学习算法实时评估观众的参与度、注意力、兴趣和认知压力。

研究

为了评估Mentimeter效应,我们设计了一项实验,让人们观看两个演示;一个使用Mentimeter,另一个使用Powerpoint。在观看演示时,我们远程收集EEG数据,并评估他们在参与度、注意力、兴趣和认知压力方面的脑活动。我们还收集了人口统计数据和自我报告的调查数据。

参与者

从EMOTIV客户群中招募了28名参与者参与研究,并通过电子邮件沟通和在线表单进行招募。此样本数量低于我们希望的数量。然而,我们面临紧迫的项目时间表,因此能够在短时间内招募到这些人数是值得注意的,也反映了通过EmotivLABS进行参与者招募的效率。在获得同意后,还收集了人口统计数据,以便Mentimeter了解这些影响如何影响各种人群。

参与者来自15个不同国家,年龄范围从21岁到64岁。在线全球招募也使我们能够捕获多样的教育水平、职业、音乐能力和相关主题的专业知识。见图1-3了解参与者特征。



图1. 参与者人口统计数据。



图2. 参与者的教育水平和音乐能力。



图3. 对主题知识的自我报告评级。

方法

通过电子邮件向EMOTIV客户群发出了招募调查,向任何可能对参与在线研究感兴趣的人。使用视频会议软件,我们首先进行了一个介绍会,向参与者解释了实验的基本内容。所有参与者在通话前设置好他们的EMOTIV EPOC、EPOC+ 或EPOCX(https://www.emotiv.com/epoc-x/),在EMOTIV研究总监的快速数据质量检查后,EmotivLABS软件会自动追踪他们在记录过程中的信号质量。

整个实验是使用EMOTIV网络平台实验构建器创建的(https://www.emotiv.com/emotivpro/build/)。EmotivLABS平台指导参与者完成基础线(静坐、睁眼和闭眼),设立一些问卷以确定当天是否有任何可能影响EEG的因素,然后提示他们开始第一次演示。一名Mentimeter代表,奥斯卡,展示了一场关于两个主题之一的网络研讨会。一场演示是用Mentimeter进行的,另一场是用Powerpoint进行的。这两场演示的内容也不同;一场是“谐波系列”,另一场是“音乐中的人工智能”。我们对这些演示条件进行了平衡,以确保这些效果不是归因于内容,而是软件使用(见图4)。



图4. 每组的对照条件。

在第二场演示后,参与者完成问卷,然后我们收集了一段最终的基础EEG数据。见图5,了解实验流程概述。



图5. 实验概述。

Emotiv性能指标

EMOTIV性能指标(PM)是认知和情感状态的神经生理测量。它们是提供实时聚合脑电图(EEG)测量值的专有机器学习算法;变体脑波幅度、空间分布、神经元在大脑中发射的功率和频率。

来自数百个个体在受控心理实验和现实环境中收集的EEG数据被用于构建这些算法。每个性能指标都是根据各自用户自身的脑活动“范围”进行缩放和定制的(见图6,了解本研究中使用的PM概述)。



图6. EMOTIV性能指标概述。

发现

Mentimeter与Powerpoint:整体PM模式

我们首先检查了每个演示的组级脑活动。图7显示了Mentimeter演示和Powerpoint演示中每个PM的平均值。与Powerpoint相比,个体表现出显著低水平的无聊,以及更高水平的参与度、注意力和认知负荷。尽管兴趣水平没有统计学差异,但数字趋势倾向于Mentimeter演示中更多的兴趣。



图7. 比较演示平台的整个演示期间的平均PM。

然后,我们观察了个体在每场演示中的反应。在图8中,“更宽”的形状表示在该值处有更多的个体PM观察,而“更细”的形状表示在该值处的PM观察较少。这些模式表明,Mentimeter演示引发了更同质的反应,而Powerpoint则表现出更大的两极化。换句话说,人们对Mentimeter的反应更为一致,但对Powerpoint则更为分化。



图8. 按演示平台比较的个体平均PM分布。

Mentimeter与Powerpoint:随时间变化的PM

为了了解人们在演示过程中如何反应,我们计算了每个平台(Mentimeter与Powerpoint)和每个内容(AI与谐波)之间每张幻灯片的平均组PM值。图9显示了最显著的模式。



图9. 随幻灯片的时间进展的PM。

对于AI内容,无聊水平在整个演示过程中都较低。在谐波内容中,我们观察到一个有趣的无聊模式,即无聊在演示中期上升,然后下降。这表明Mentimeter“事件”的独特和吸引人的特性有助于缓解在演示过程中可能出现的无聊。

我们观察到,在几乎整个演示过程中,Mentimeter的参与度水平均高于Powerpoint。在24个幻灯片中,只有两次Mentimeter的参与度水平未高于Powerpoint。

Mentimeter效应:比较Mentimeter事件与Powerpoint幻灯片

虽然总体来说,我们发现人们对Mentimeter的反应积极,但我们想深入了解具体的Mentimeter事件与Powerpoint幻灯片的比较。Mentimeter事件是鼓励观众使用其移动设备与演示互动的实例。例如,参与者可能被询问对一个主题的个人意见,或者被要求回答一个与演示内容相关的测试问题。图10显示Mentimeter事件与Powerpoint幻灯片的平均PM观察。



图10. Mentimeter事件与Powerpoint幻灯片的PM值比较。

我们观察到,Mentimeter事件的无聊程度相对Powerpoint幻灯片更低,而参与度、注意力、兴趣和认知负荷则更高。最大效应出现在无聊和参与度水平方面,分别下降了16%和上升了13%。

Mentimeter效应:不同Mentimeter事件的比较

虽然Mentimeter事件普遍引发了观众的积极反应,但我们想知道某些事件是否表现得更好。Mentimeter演示包含三种类型的事件:意见事件,观众被询问对一个主题的意见;测验事件,观众被询问与演示内容相关的问题;和视频事件,参与者观看视频。图11显示各事件类型的PM值。我们还包括了Powerpoint幻灯片以作比较。



图11. 每种Mentimeter事件类型的平均PM。从Powerpoint幻灯片中获得的平均PM用于比较。

意见事件通过引发最少的无聊和最多的参与度、注意力、兴趣和认知负荷,相对其他事件表现出最一致的效果。有趣的是,视频事件往往引发最多的无聊和最少的参与度与注意力。

Mentimeter效应:更深入了解参与度

尽管所有PM都倾向于积极反应Mentimeter演示,但参与度似乎具有最一致的效果。为了更深入了解,我们记录了每位参与者表现出最大参与度PM的点。图12显示,在Mentimeter演示期间更高的最大参与度值的分布。此外,70%的参与者的最大参与度得分发生在Mentimeter事件中。



图12. 最大参与度PM的分布。

Mentimeter效应:比较客观与主观测量

虽然EEG可以索引对刺激的客观反应,但这些测量与自我报告相结合的情况提供了有效的效果证据。图13显示了实验结束时参与者对五个与参与度相关问题的主观评分。



图13. 参与者在1-5的李克特量表上报告的主观参与度评分,从“完全不”到“极其”。

对所有问题的回答支持了来自脑数据的发现。与Powerpoint演示相比,Mentimeter演示使参与者感到对演示更具参与感、对演讲者更具参与感、更关注内容、享受演示,以至于感到在演示中学到了更多的新内容。

总结

在研究结束时,EMOTIV研究团队向Mentimeter提交了一份关于研究发现的详细报告。这使Mentimeter更好地理解他们的产品,以及是什么使其对用户产生如此积极的体验。Mentimeter不仅获得了实证数据,证明他们的产品引发了更高的参与度、注意力、认知负荷,同时也降低了无聊,还提供了关于哪些特别功能最吸引用户的可行见解。Mentimeter关于研究发现的书面报告可以在https://www.mentimeter.com/campaigns/the-mentimeter-effect?找到。

像Mentimeter效应这样的研究仅仅代表了远程、精简和个性化EEG实验可能性的微小一部分。从评估消费者偏好到调查心理健康问题,EMOTIV研究套件是可扩展EEG研究的理想平台。在我们的研究团队的合作下,个人、公司和机构可以利用神经科学的力量深入了解人类群体。这一解决方案代表了应对现代神经科学的理想答案,能够抵御公共健康危机、抵抗预算缩减,同时广泛包容全球社区。

尼古拉斯·威廉姆斯博士,

EMOTIV研究科学家。

当你想到神经科学研究时,你可能会想象身穿白大褂的科学家在大学或医院里操作大型昂贵的医疗设备。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)和磁脑电图(MEG),确实需要这些大型复杂的系统,并伴随有类似高昂的价格标签。然而,脑电图(EEG)系统通常较小且价格较低。这项技术已经从纸质记录和大型计算机发展成为无线、便携、易于设置且相对低成本的系统。除了更小的占地面积和经济投入外,EEG已成为解码脑活动的主要工具,因为它具有高时间分辨率。虽然PET和fMRI测量的是几秒钟内脑活动的变化,但EEG能够检测到在毫秒内发生的活动变化,从而能够索引可能不会被发现的过程。

EEG测量了什么?

当神经元发射时,它们释放出微量电力。当许多神经元在同一区域同时发射时,例如,当你思考某事时,所产生的电场在颅骨外也是可检测的。EEG系统利用这一现象,通过简单地测量放置在头皮上的传感器阵列随时间的电压变化来实现。你可以将这些传感器想象成微小的麦克风,测量你大脑发出的电声。然后我们可以将这些信号转换为数字形式,在计算机上收集,并处理和分析它们,以推断出有意义的模式。

为什么EEG很重要?

通常,我们无法仅仅通过询问人们或观察他们的行为来测量事物。即使我们可以询问他们,人们的报告也往往不准确。EEG为我们提供了一扇观察大脑的窗口;一扇不受偏见、态度或信仰影响的窗口。例如,如果你问某人是否感到放松,即使他们并不放松,他们也可能倾向于说是,因为人们通常不喜欢承认自己紧张。

通过观察他们的EEG,研究人员可能能够确定该人实际上正经历着高度激动,显示出非放松状态,这与他们的主张相反。在实验室中,EEG通常用于测量低级认知过程,例如听觉或视觉感知,这有助于研究人员更好地理解这些过程或理解疾病如何影响大脑。这种技术对于理解那些无法报告或可能被错误报告的现象至关重要。

为什么我们要在实验室外进行EEG?

EEG技术是理解大脑过程的优秀技术。许多基于实验室的EEG研究主要用于调查低级功能,如感知和认知。实验室是理想的环境,因为它们是高度受控的地方,研究人员可以考虑并消除外部变量。然而,我们并不是一生都生活在实验室里。我们是走动、交谈、互动的生物,过着富有动态的生活,特征丰富且经历多样。这一事实使得将实验室研究概括到不受控制的环境中变得困难。通过将技术带出实验室,我们可以在更接近我们实际生活方式的真实环境中检查人们及其脑活动。

不久前,在实验室外进行EEG实验还是不可想象的。这些系统体积庞大,需与放大器、电源和数据传输单元连接。此外,设置这些系统费时且往往让参与者感到不适。技术的重大进展意味着可以构建更小、成本更低、无线的系统。通过这种增强的可携带性和降低的价格标签,经济高效且易于使用的EEG系统已经得到了显著普及。EMOTIV在这个领域已领先十多年,推出了首个可商业化的EEG系统。在此期间,EMOTIV推出了六个不同的系统,从两通道耳机到32通道研究帽。

这些商业系统的发展又产生了另一个影响:大幅提高了神经科学方法的可及性。神经科学不再是仅限于学者或临床医生。现在,所有人都有手段在家中购买这些系统。进行此类研究的动机在不同人群中各不相同,包括休闲研究者、爱好者和公民科学家。此外,商业企业也迅速意识到能够利用这些系统在其行业中部署,而无需专门的内部神经科学部门。

EEG的实际应用是什么?

实验室外的EEG应用种类繁多,形形色色。作为临床工具,EEG可以用于长期监测人们的认知功能,而无需他们前往设施。例如,研究支持EEG作为痴呆的生物标志物(Chatzikonstantinou等,2021)。此外,它甚至可以用于预测从轻度认知障碍到痴呆的转变(Engedal等,2020)。在这些以老年人为主的群体中,经常进行在家EEG监测特别有帮助,而这些人定期前往研究设施可能不太可行。

另一个有关EEG在自然环境中应用的热门例子是最近受到广泛关注的运动引发的创伤性脑损伤。在高冲击运动中,如职业橄榄球,脑震荡是一种常见的伤害。脑震荡令人担忧,因为它们往往难以在临床上检测到,可能会对个人的认知功能产生不利影响。证据支持使用EEG辅助脑震荡的诊断和伤后临床管理(Corbin-Berrigan等,2020)。无疑,便携式EEG在场边的存在将是帮助球队做出关于球员福利的良好决策的有力工具。

商业企业也从现实世界的EEG中受益良多。神经市场营销是一个广泛的术语,通常与通过测量神经或其他生理信号获取消费者偏好的洞察和预测行为有关。使用EEG调查消费者欲望的价值在于其能够索引客观反应的方法。有时,人们报告的内容并不完全反映他们的真实感受,因为人们受到广泛的偏见影响。他们也可能有强烈的愿望取悦他人或避免尴尬。即使问题的措辞方式也会影响一个人对产品的感知。EEG使研究人员能够规避这些特征,提供了一个未经过滤的视角,了解个人如何处理信息。通过利用这些数据流,公司可以增强或取代传统的营销工具。

现实世界EEG面临的一些障碍是什么?

成本也许是进行现实世界EEG实验的最大障碍。尽管EEG系统比其他脑成像工具便宜,但仍然可以比较大且昂贵。要理解大量数据就需要处理和分析管道。此外,数据集还必须以安全的方式存储。这使得内部神经科学对许多小公司来说遥不可及。

进行现实世界EEG的成本在考虑人类研究的一个主要短板时进一步被加重:代表性采样的问题。许多研究受到参与者招募现实的限制,这往往默认便利参与者(例如大学生)。这导致大部分研究都受到“WEIRD”问题的困扰,即大多数参与者是白人、受过教育、来自工业化地区、富裕并居住在民主国家。简单地将EEG移出实验室并不能解决这个问题,招募包含不同文化、教育水平、兴趣和经验的人样本的重担可能在经济和物流上都是不可承受的。

我如何在规模上进行现实世界EEG?

鉴于进行现实世界EEG的成本,许多人会认为神经科学研究将依然是资金充足的学术机构和企业的领域。然而,除了通过便携式、低成本EEG系统革新这一领域外,EMOTIV还推出了EmotivPRO Builder和EmotivLABS平台,使公司能够设计和进行大规模的神经科学实验。EmotivPRO Builder是一个直观的图形界面,提供给用户完全控制实验的能力,帮助各类能力的用户设计EEG研究。更加技术娴熟的用户也可以导入用Python语言编写的PsychoPy实验。

在构建实验后,用户可以在EmotivLABS上部署它们。这不仅仅是一个展示平台,还通过其仪表板简化了参与者招募,并让研究人员可以访问广泛的EMOTIV贡献者池。参与者的付款也可以通过该平台处理。目前,EMOTIV贡献者池来自84个国家,其中近一半是双语人士,涵盖了广泛的教育背景。

对于那些不确定如何利用神经科学的力量的公司,可以与EMOTIV研究服务团队进行咨询。研究团队将确定关键问题,设计实验,招募参与者,收集、处理和分析数据,生成个性化的研究报告。在每一个步骤中,您的意见都会受到欢迎。您与EMOTIV研究团队的合作代表了一种真正的端到端解决方案,用于参与神经科学革命。

为了说明一个具体的使用案例,我们在下面展示了一个最新合作的案例研究。

Mentimeter效应:使用EmotivLABS的现实世界EEG案例研究

Mentimeter是一个多媒体演示软件平台。大多数人都熟悉Microsoft Powerpoint。无数小时被投入到交付Powerpoint演示中,观众扮演被动角色。Mentimeter还允许用户通过文本、图像、音频和视频传达信息,但有一个不同之处。Mentimeter之所以与众不同,是因为其功能使观众能够实时互动。在典型幻灯片的基础上,演示者可以包含一些与观众可用其个人设备互动的事件。例如,观众成员可以投票决定他们希望在演示中关注的内容。或者他们可以对某个特定主题发表意见,或回答关于他们刚刚观看内容的测验问题。通过这种方式,Mentimeter能够提供比Powerpoint更动态、更生动的演示。

Mentimeter知道他们拥有一款特别的产品,人们可能会觉得它更具吸引力。然而,他们并不想单靠用户的主观报告。他们想要一些客观的、细腻的数据,以展示Mentimeter德独特之处。他们与EMOTIV合作开展了一项研究项目,以寻找答案。与我们的研究团队合作,我们识别出了一些关键问题,以深入了解Mentimeter的特别之处。

关键问题:

  • 与更传统的Powerpoint演示相比,Mentimeter演示的吸引力有多大?

  • Mentimeter的哪些特色捕获了最多观众的注意力?

  • 在演示的过程中,注意力如何变化?是否如同在长时间的Powerpoint演示中那样减弱?

  • 参与度与注意力之间的关系是什么?当人们有参与感时,他们更专注吗?

  • 讲座和演示通常涉及学习新信息并保留它。Mentimeter是否帮助我们更好地学习?

为了回答这些问题,EMOTIV研究团队设计了一项定制实验。通常,这种类型的研究会将个体聚集到一个房间内,并在参与者观看传统演示与Mentimeter演示时收集EEG数据。由于几个原因,从一个地区招募参与者并将他们聚集在一个封闭空间内并不理想。

第一个是简单的物流。参与者需要旅行才能到达我们的地点,这可能会限制志愿者的数量。同样,从单一地区招募参与者可能导致样本不具代表性。第二个问题是公共健康。由于设置系统所需的密切人际接触,在疫情期间EEG研究受到严重限制。通过组织一个利用EMOTIV用户群体的远程研究,并在EmotivLABS平台上部署,我们能够规避这些问题。这使我们能进行一个安全的研究,捕获来自全球用户的数据,并利用EMOTIV的先进机器学习算法实时评估观众的参与度、注意力、兴趣和认知压力。

研究

为了评估Mentimeter效应,我们设计了一项实验,让人们观看两个演示;一个使用Mentimeter,另一个使用Powerpoint。在观看演示时,我们远程收集EEG数据,并评估他们在参与度、注意力、兴趣和认知压力方面的脑活动。我们还收集了人口统计数据和自我报告的调查数据。

参与者

从EMOTIV客户群中招募了28名参与者参与研究,并通过电子邮件沟通和在线表单进行招募。此样本数量低于我们希望的数量。然而,我们面临紧迫的项目时间表,因此能够在短时间内招募到这些人数是值得注意的,也反映了通过EmotivLABS进行参与者招募的效率。在获得同意后,还收集了人口统计数据,以便Mentimeter了解这些影响如何影响各种人群。

参与者来自15个不同国家,年龄范围从21岁到64岁。在线全球招募也使我们能够捕获多样的教育水平、职业、音乐能力和相关主题的专业知识。见图1-3了解参与者特征。



图1. 参与者人口统计数据。



图2. 参与者的教育水平和音乐能力。



图3. 对主题知识的自我报告评级。

方法

通过电子邮件向EMOTIV客户群发出了招募调查,向任何可能对参与在线研究感兴趣的人。使用视频会议软件,我们首先进行了一个介绍会,向参与者解释了实验的基本内容。所有参与者在通话前设置好他们的EMOTIV EPOC、EPOC+ 或EPOCX(https://www.emotiv.com/epoc-x/),在EMOTIV研究总监的快速数据质量检查后,EmotivLABS软件会自动追踪他们在记录过程中的信号质量。

整个实验是使用EMOTIV网络平台实验构建器创建的(https://www.emotiv.com/emotivpro/build/)。EmotivLABS平台指导参与者完成基础线(静坐、睁眼和闭眼),设立一些问卷以确定当天是否有任何可能影响EEG的因素,然后提示他们开始第一次演示。一名Mentimeter代表,奥斯卡,展示了一场关于两个主题之一的网络研讨会。一场演示是用Mentimeter进行的,另一场是用Powerpoint进行的。这两场演示的内容也不同;一场是“谐波系列”,另一场是“音乐中的人工智能”。我们对这些演示条件进行了平衡,以确保这些效果不是归因于内容,而是软件使用(见图4)。



图4. 每组的对照条件。

在第二场演示后,参与者完成问卷,然后我们收集了一段最终的基础EEG数据。见图5,了解实验流程概述。



图5. 实验概述。

Emotiv性能指标

EMOTIV性能指标(PM)是认知和情感状态的神经生理测量。它们是提供实时聚合脑电图(EEG)测量值的专有机器学习算法;变体脑波幅度、空间分布、神经元在大脑中发射的功率和频率。

来自数百个个体在受控心理实验和现实环境中收集的EEG数据被用于构建这些算法。每个性能指标都是根据各自用户自身的脑活动“范围”进行缩放和定制的(见图6,了解本研究中使用的PM概述)。



图6. EMOTIV性能指标概述。

发现

Mentimeter与Powerpoint:整体PM模式

我们首先检查了每个演示的组级脑活动。图7显示了Mentimeter演示和Powerpoint演示中每个PM的平均值。与Powerpoint相比,个体表现出显著低水平的无聊,以及更高水平的参与度、注意力和认知负荷。尽管兴趣水平没有统计学差异,但数字趋势倾向于Mentimeter演示中更多的兴趣。



图7. 比较演示平台的整个演示期间的平均PM。

然后,我们观察了个体在每场演示中的反应。在图8中,“更宽”的形状表示在该值处有更多的个体PM观察,而“更细”的形状表示在该值处的PM观察较少。这些模式表明,Mentimeter演示引发了更同质的反应,而Powerpoint则表现出更大的两极化。换句话说,人们对Mentimeter的反应更为一致,但对Powerpoint则更为分化。



图8. 按演示平台比较的个体平均PM分布。

Mentimeter与Powerpoint:随时间变化的PM

为了了解人们在演示过程中如何反应,我们计算了每个平台(Mentimeter与Powerpoint)和每个内容(AI与谐波)之间每张幻灯片的平均组PM值。图9显示了最显著的模式。



图9. 随幻灯片的时间进展的PM。

对于AI内容,无聊水平在整个演示过程中都较低。在谐波内容中,我们观察到一个有趣的无聊模式,即无聊在演示中期上升,然后下降。这表明Mentimeter“事件”的独特和吸引人的特性有助于缓解在演示过程中可能出现的无聊。

我们观察到,在几乎整个演示过程中,Mentimeter的参与度水平均高于Powerpoint。在24个幻灯片中,只有两次Mentimeter的参与度水平未高于Powerpoint。

Mentimeter效应:比较Mentimeter事件与Powerpoint幻灯片

虽然总体来说,我们发现人们对Mentimeter的反应积极,但我们想深入了解具体的Mentimeter事件与Powerpoint幻灯片的比较。Mentimeter事件是鼓励观众使用其移动设备与演示互动的实例。例如,参与者可能被询问对一个主题的个人意见,或者被要求回答一个与演示内容相关的测试问题。图10显示Mentimeter事件与Powerpoint幻灯片的平均PM观察。



图10. Mentimeter事件与Powerpoint幻灯片的PM值比较。

我们观察到,Mentimeter事件的无聊程度相对Powerpoint幻灯片更低,而参与度、注意力、兴趣和认知负荷则更高。最大效应出现在无聊和参与度水平方面,分别下降了16%和上升了13%。

Mentimeter效应:不同Mentimeter事件的比较

虽然Mentimeter事件普遍引发了观众的积极反应,但我们想知道某些事件是否表现得更好。Mentimeter演示包含三种类型的事件:意见事件,观众被询问对一个主题的意见;测验事件,观众被询问与演示内容相关的问题;和视频事件,参与者观看视频。图11显示各事件类型的PM值。我们还包括了Powerpoint幻灯片以作比较。



图11. 每种Mentimeter事件类型的平均PM。从Powerpoint幻灯片中获得的平均PM用于比较。

意见事件通过引发最少的无聊和最多的参与度、注意力、兴趣和认知负荷,相对其他事件表现出最一致的效果。有趣的是,视频事件往往引发最多的无聊和最少的参与度与注意力。

Mentimeter效应:更深入了解参与度

尽管所有PM都倾向于积极反应Mentimeter演示,但参与度似乎具有最一致的效果。为了更深入了解,我们记录了每位参与者表现出最大参与度PM的点。图12显示,在Mentimeter演示期间更高的最大参与度值的分布。此外,70%的参与者的最大参与度得分发生在Mentimeter事件中。



图12. 最大参与度PM的分布。

Mentimeter效应:比较客观与主观测量

虽然EEG可以索引对刺激的客观反应,但这些测量与自我报告相结合的情况提供了有效的效果证据。图13显示了实验结束时参与者对五个与参与度相关问题的主观评分。



图13. 参与者在1-5的李克特量表上报告的主观参与度评分,从“完全不”到“极其”。

对所有问题的回答支持了来自脑数据的发现。与Powerpoint演示相比,Mentimeter演示使参与者感到对演示更具参与感、对演讲者更具参与感、更关注内容、享受演示,以至于感到在演示中学到了更多的新内容。

总结

在研究结束时,EMOTIV研究团队向Mentimeter提交了一份关于研究发现的详细报告。这使Mentimeter更好地理解他们的产品,以及是什么使其对用户产生如此积极的体验。Mentimeter不仅获得了实证数据,证明他们的产品引发了更高的参与度、注意力、认知负荷,同时也降低了无聊,还提供了关于哪些特别功能最吸引用户的可行见解。Mentimeter关于研究发现的书面报告可以在https://www.mentimeter.com/campaigns/the-mentimeter-effect?找到。

像Mentimeter效应这样的研究仅仅代表了远程、精简和个性化EEG实验可能性的微小一部分。从评估消费者偏好到调查心理健康问题,EMOTIV研究套件是可扩展EEG研究的理想平台。在我们的研究团队的合作下,个人、公司和机构可以利用神经科学的力量深入了解人类群体。这一解决方案代表了应对现代神经科学的理想答案,能够抵御公共健康危机、抵抗预算缩减,同时广泛包容全球社区。

尼古拉斯·威廉姆斯博士,

EMOTIV研究科学家。

当你想到神经科学研究时,你可能会想象身穿白大褂的科学家在大学或医院里操作大型昂贵的医疗设备。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)和磁脑电图(MEG),确实需要这些大型复杂的系统,并伴随有类似高昂的价格标签。然而,脑电图(EEG)系统通常较小且价格较低。这项技术已经从纸质记录和大型计算机发展成为无线、便携、易于设置且相对低成本的系统。除了更小的占地面积和经济投入外,EEG已成为解码脑活动的主要工具,因为它具有高时间分辨率。虽然PET和fMRI测量的是几秒钟内脑活动的变化,但EEG能够检测到在毫秒内发生的活动变化,从而能够索引可能不会被发现的过程。

EEG测量了什么?

当神经元发射时,它们释放出微量电力。当许多神经元在同一区域同时发射时,例如,当你思考某事时,所产生的电场在颅骨外也是可检测的。EEG系统利用这一现象,通过简单地测量放置在头皮上的传感器阵列随时间的电压变化来实现。你可以将这些传感器想象成微小的麦克风,测量你大脑发出的电声。然后我们可以将这些信号转换为数字形式,在计算机上收集,并处理和分析它们,以推断出有意义的模式。

为什么EEG很重要?

通常,我们无法仅仅通过询问人们或观察他们的行为来测量事物。即使我们可以询问他们,人们的报告也往往不准确。EEG为我们提供了一扇观察大脑的窗口;一扇不受偏见、态度或信仰影响的窗口。例如,如果你问某人是否感到放松,即使他们并不放松,他们也可能倾向于说是,因为人们通常不喜欢承认自己紧张。

通过观察他们的EEG,研究人员可能能够确定该人实际上正经历着高度激动,显示出非放松状态,这与他们的主张相反。在实验室中,EEG通常用于测量低级认知过程,例如听觉或视觉感知,这有助于研究人员更好地理解这些过程或理解疾病如何影响大脑。这种技术对于理解那些无法报告或可能被错误报告的现象至关重要。

为什么我们要在实验室外进行EEG?

EEG技术是理解大脑过程的优秀技术。许多基于实验室的EEG研究主要用于调查低级功能,如感知和认知。实验室是理想的环境,因为它们是高度受控的地方,研究人员可以考虑并消除外部变量。然而,我们并不是一生都生活在实验室里。我们是走动、交谈、互动的生物,过着富有动态的生活,特征丰富且经历多样。这一事实使得将实验室研究概括到不受控制的环境中变得困难。通过将技术带出实验室,我们可以在更接近我们实际生活方式的真实环境中检查人们及其脑活动。

不久前,在实验室外进行EEG实验还是不可想象的。这些系统体积庞大,需与放大器、电源和数据传输单元连接。此外,设置这些系统费时且往往让参与者感到不适。技术的重大进展意味着可以构建更小、成本更低、无线的系统。通过这种增强的可携带性和降低的价格标签,经济高效且易于使用的EEG系统已经得到了显著普及。EMOTIV在这个领域已领先十多年,推出了首个可商业化的EEG系统。在此期间,EMOTIV推出了六个不同的系统,从两通道耳机到32通道研究帽。

这些商业系统的发展又产生了另一个影响:大幅提高了神经科学方法的可及性。神经科学不再是仅限于学者或临床医生。现在,所有人都有手段在家中购买这些系统。进行此类研究的动机在不同人群中各不相同,包括休闲研究者、爱好者和公民科学家。此外,商业企业也迅速意识到能够利用这些系统在其行业中部署,而无需专门的内部神经科学部门。

EEG的实际应用是什么?

实验室外的EEG应用种类繁多,形形色色。作为临床工具,EEG可以用于长期监测人们的认知功能,而无需他们前往设施。例如,研究支持EEG作为痴呆的生物标志物(Chatzikonstantinou等,2021)。此外,它甚至可以用于预测从轻度认知障碍到痴呆的转变(Engedal等,2020)。在这些以老年人为主的群体中,经常进行在家EEG监测特别有帮助,而这些人定期前往研究设施可能不太可行。

另一个有关EEG在自然环境中应用的热门例子是最近受到广泛关注的运动引发的创伤性脑损伤。在高冲击运动中,如职业橄榄球,脑震荡是一种常见的伤害。脑震荡令人担忧,因为它们往往难以在临床上检测到,可能会对个人的认知功能产生不利影响。证据支持使用EEG辅助脑震荡的诊断和伤后临床管理(Corbin-Berrigan等,2020)。无疑,便携式EEG在场边的存在将是帮助球队做出关于球员福利的良好决策的有力工具。

商业企业也从现实世界的EEG中受益良多。神经市场营销是一个广泛的术语,通常与通过测量神经或其他生理信号获取消费者偏好的洞察和预测行为有关。使用EEG调查消费者欲望的价值在于其能够索引客观反应的方法。有时,人们报告的内容并不完全反映他们的真实感受,因为人们受到广泛的偏见影响。他们也可能有强烈的愿望取悦他人或避免尴尬。即使问题的措辞方式也会影响一个人对产品的感知。EEG使研究人员能够规避这些特征,提供了一个未经过滤的视角,了解个人如何处理信息。通过利用这些数据流,公司可以增强或取代传统的营销工具。

现实世界EEG面临的一些障碍是什么?

成本也许是进行现实世界EEG实验的最大障碍。尽管EEG系统比其他脑成像工具便宜,但仍然可以比较大且昂贵。要理解大量数据就需要处理和分析管道。此外,数据集还必须以安全的方式存储。这使得内部神经科学对许多小公司来说遥不可及。

进行现实世界EEG的成本在考虑人类研究的一个主要短板时进一步被加重:代表性采样的问题。许多研究受到参与者招募现实的限制,这往往默认便利参与者(例如大学生)。这导致大部分研究都受到“WEIRD”问题的困扰,即大多数参与者是白人、受过教育、来自工业化地区、富裕并居住在民主国家。简单地将EEG移出实验室并不能解决这个问题,招募包含不同文化、教育水平、兴趣和经验的人样本的重担可能在经济和物流上都是不可承受的。

我如何在规模上进行现实世界EEG?

鉴于进行现实世界EEG的成本,许多人会认为神经科学研究将依然是资金充足的学术机构和企业的领域。然而,除了通过便携式、低成本EEG系统革新这一领域外,EMOTIV还推出了EmotivPRO Builder和EmotivLABS平台,使公司能够设计和进行大规模的神经科学实验。EmotivPRO Builder是一个直观的图形界面,提供给用户完全控制实验的能力,帮助各类能力的用户设计EEG研究。更加技术娴熟的用户也可以导入用Python语言编写的PsychoPy实验。

在构建实验后,用户可以在EmotivLABS上部署它们。这不仅仅是一个展示平台,还通过其仪表板简化了参与者招募,并让研究人员可以访问广泛的EMOTIV贡献者池。参与者的付款也可以通过该平台处理。目前,EMOTIV贡献者池来自84个国家,其中近一半是双语人士,涵盖了广泛的教育背景。

对于那些不确定如何利用神经科学的力量的公司,可以与EMOTIV研究服务团队进行咨询。研究团队将确定关键问题,设计实验,招募参与者,收集、处理和分析数据,生成个性化的研究报告。在每一个步骤中,您的意见都会受到欢迎。您与EMOTIV研究团队的合作代表了一种真正的端到端解决方案,用于参与神经科学革命。

为了说明一个具体的使用案例,我们在下面展示了一个最新合作的案例研究。

Mentimeter效应:使用EmotivLABS的现实世界EEG案例研究

Mentimeter是一个多媒体演示软件平台。大多数人都熟悉Microsoft Powerpoint。无数小时被投入到交付Powerpoint演示中,观众扮演被动角色。Mentimeter还允许用户通过文本、图像、音频和视频传达信息,但有一个不同之处。Mentimeter之所以与众不同,是因为其功能使观众能够实时互动。在典型幻灯片的基础上,演示者可以包含一些与观众可用其个人设备互动的事件。例如,观众成员可以投票决定他们希望在演示中关注的内容。或者他们可以对某个特定主题发表意见,或回答关于他们刚刚观看内容的测验问题。通过这种方式,Mentimeter能够提供比Powerpoint更动态、更生动的演示。

Mentimeter知道他们拥有一款特别的产品,人们可能会觉得它更具吸引力。然而,他们并不想单靠用户的主观报告。他们想要一些客观的、细腻的数据,以展示Mentimeter德独特之处。他们与EMOTIV合作开展了一项研究项目,以寻找答案。与我们的研究团队合作,我们识别出了一些关键问题,以深入了解Mentimeter的特别之处。

关键问题:

  • 与更传统的Powerpoint演示相比,Mentimeter演示的吸引力有多大?

  • Mentimeter的哪些特色捕获了最多观众的注意力?

  • 在演示的过程中,注意力如何变化?是否如同在长时间的Powerpoint演示中那样减弱?

  • 参与度与注意力之间的关系是什么?当人们有参与感时,他们更专注吗?

  • 讲座和演示通常涉及学习新信息并保留它。Mentimeter是否帮助我们更好地学习?

为了回答这些问题,EMOTIV研究团队设计了一项定制实验。通常,这种类型的研究会将个体聚集到一个房间内,并在参与者观看传统演示与Mentimeter演示时收集EEG数据。由于几个原因,从一个地区招募参与者并将他们聚集在一个封闭空间内并不理想。

第一个是简单的物流。参与者需要旅行才能到达我们的地点,这可能会限制志愿者的数量。同样,从单一地区招募参与者可能导致样本不具代表性。第二个问题是公共健康。由于设置系统所需的密切人际接触,在疫情期间EEG研究受到严重限制。通过组织一个利用EMOTIV用户群体的远程研究,并在EmotivLABS平台上部署,我们能够规避这些问题。这使我们能进行一个安全的研究,捕获来自全球用户的数据,并利用EMOTIV的先进机器学习算法实时评估观众的参与度、注意力、兴趣和认知压力。

研究

为了评估Mentimeter效应,我们设计了一项实验,让人们观看两个演示;一个使用Mentimeter,另一个使用Powerpoint。在观看演示时,我们远程收集EEG数据,并评估他们在参与度、注意力、兴趣和认知压力方面的脑活动。我们还收集了人口统计数据和自我报告的调查数据。

参与者

从EMOTIV客户群中招募了28名参与者参与研究,并通过电子邮件沟通和在线表单进行招募。此样本数量低于我们希望的数量。然而,我们面临紧迫的项目时间表,因此能够在短时间内招募到这些人数是值得注意的,也反映了通过EmotivLABS进行参与者招募的效率。在获得同意后,还收集了人口统计数据,以便Mentimeter了解这些影响如何影响各种人群。

参与者来自15个不同国家,年龄范围从21岁到64岁。在线全球招募也使我们能够捕获多样的教育水平、职业、音乐能力和相关主题的专业知识。见图1-3了解参与者特征。



图1. 参与者人口统计数据。



图2. 参与者的教育水平和音乐能力。



图3. 对主题知识的自我报告评级。

方法

通过电子邮件向EMOTIV客户群发出了招募调查,向任何可能对参与在线研究感兴趣的人。使用视频会议软件,我们首先进行了一个介绍会,向参与者解释了实验的基本内容。所有参与者在通话前设置好他们的EMOTIV EPOC、EPOC+ 或EPOCX(https://www.emotiv.com/epoc-x/),在EMOTIV研究总监的快速数据质量检查后,EmotivLABS软件会自动追踪他们在记录过程中的信号质量。

整个实验是使用EMOTIV网络平台实验构建器创建的(https://www.emotiv.com/emotivpro/build/)。EmotivLABS平台指导参与者完成基础线(静坐、睁眼和闭眼),设立一些问卷以确定当天是否有任何可能影响EEG的因素,然后提示他们开始第一次演示。一名Mentimeter代表,奥斯卡,展示了一场关于两个主题之一的网络研讨会。一场演示是用Mentimeter进行的,另一场是用Powerpoint进行的。这两场演示的内容也不同;一场是“谐波系列”,另一场是“音乐中的人工智能”。我们对这些演示条件进行了平衡,以确保这些效果不是归因于内容,而是软件使用(见图4)。



图4. 每组的对照条件。

在第二场演示后,参与者完成问卷,然后我们收集了一段最终的基础EEG数据。见图5,了解实验流程概述。



图5. 实验概述。

Emotiv性能指标

EMOTIV性能指标(PM)是认知和情感状态的神经生理测量。它们是提供实时聚合脑电图(EEG)测量值的专有机器学习算法;变体脑波幅度、空间分布、神经元在大脑中发射的功率和频率。

来自数百个个体在受控心理实验和现实环境中收集的EEG数据被用于构建这些算法。每个性能指标都是根据各自用户自身的脑活动“范围”进行缩放和定制的(见图6,了解本研究中使用的PM概述)。



图6. EMOTIV性能指标概述。

发现

Mentimeter与Powerpoint:整体PM模式

我们首先检查了每个演示的组级脑活动。图7显示了Mentimeter演示和Powerpoint演示中每个PM的平均值。与Powerpoint相比,个体表现出显著低水平的无聊,以及更高水平的参与度、注意力和认知负荷。尽管兴趣水平没有统计学差异,但数字趋势倾向于Mentimeter演示中更多的兴趣。



图7. 比较演示平台的整个演示期间的平均PM。

然后,我们观察了个体在每场演示中的反应。在图8中,“更宽”的形状表示在该值处有更多的个体PM观察,而“更细”的形状表示在该值处的PM观察较少。这些模式表明,Mentimeter演示引发了更同质的反应,而Powerpoint则表现出更大的两极化。换句话说,人们对Mentimeter的反应更为一致,但对Powerpoint则更为分化。



图8. 按演示平台比较的个体平均PM分布。

Mentimeter与Powerpoint:随时间变化的PM

为了了解人们在演示过程中如何反应,我们计算了每个平台(Mentimeter与Powerpoint)和每个内容(AI与谐波)之间每张幻灯片的平均组PM值。图9显示了最显著的模式。



图9. 随幻灯片的时间进展的PM。

对于AI内容,无聊水平在整个演示过程中都较低。在谐波内容中,我们观察到一个有趣的无聊模式,即无聊在演示中期上升,然后下降。这表明Mentimeter“事件”的独特和吸引人的特性有助于缓解在演示过程中可能出现的无聊。

我们观察到,在几乎整个演示过程中,Mentimeter的参与度水平均高于Powerpoint。在24个幻灯片中,只有两次Mentimeter的参与度水平未高于Powerpoint。

Mentimeter效应:比较Mentimeter事件与Powerpoint幻灯片

虽然总体来说,我们发现人们对Mentimeter的反应积极,但我们想深入了解具体的Mentimeter事件与Powerpoint幻灯片的比较。Mentimeter事件是鼓励观众使用其移动设备与演示互动的实例。例如,参与者可能被询问对一个主题的个人意见,或者被要求回答一个与演示内容相关的测试问题。图10显示Mentimeter事件与Powerpoint幻灯片的平均PM观察。



图10. Mentimeter事件与Powerpoint幻灯片的PM值比较。

我们观察到,Mentimeter事件的无聊程度相对Powerpoint幻灯片更低,而参与度、注意力、兴趣和认知负荷则更高。最大效应出现在无聊和参与度水平方面,分别下降了16%和上升了13%。

Mentimeter效应:不同Mentimeter事件的比较

虽然Mentimeter事件普遍引发了观众的积极反应,但我们想知道某些事件是否表现得更好。Mentimeter演示包含三种类型的事件:意见事件,观众被询问对一个主题的意见;测验事件,观众被询问与演示内容相关的问题;和视频事件,参与者观看视频。图11显示各事件类型的PM值。我们还包括了Powerpoint幻灯片以作比较。



图11. 每种Mentimeter事件类型的平均PM。从Powerpoint幻灯片中获得的平均PM用于比较。

意见事件通过引发最少的无聊和最多的参与度、注意力、兴趣和认知负荷,相对其他事件表现出最一致的效果。有趣的是,视频事件往往引发最多的无聊和最少的参与度与注意力。

Mentimeter效应:更深入了解参与度

尽管所有PM都倾向于积极反应Mentimeter演示,但参与度似乎具有最一致的效果。为了更深入了解,我们记录了每位参与者表现出最大参与度PM的点。图12显示,在Mentimeter演示期间更高的最大参与度值的分布。此外,70%的参与者的最大参与度得分发生在Mentimeter事件中。



图12. 最大参与度PM的分布。

Mentimeter效应:比较客观与主观测量

虽然EEG可以索引对刺激的客观反应,但这些测量与自我报告相结合的情况提供了有效的效果证据。图13显示了实验结束时参与者对五个与参与度相关问题的主观评分。



图13. 参与者在1-5的李克特量表上报告的主观参与度评分,从“完全不”到“极其”。

对所有问题的回答支持了来自脑数据的发现。与Powerpoint演示相比,Mentimeter演示使参与者感到对演示更具参与感、对演讲者更具参与感、更关注内容、享受演示,以至于感到在演示中学到了更多的新内容。

总结

在研究结束时,EMOTIV研究团队向Mentimeter提交了一份关于研究发现的详细报告。这使Mentimeter更好地理解他们的产品,以及是什么使其对用户产生如此积极的体验。Mentimeter不仅获得了实证数据,证明他们的产品引发了更高的参与度、注意力、认知负荷,同时也降低了无聊,还提供了关于哪些特别功能最吸引用户的可行见解。Mentimeter关于研究发现的书面报告可以在https://www.mentimeter.com/campaigns/the-mentimeter-effect?找到。

像Mentimeter效应这样的研究仅仅代表了远程、精简和个性化EEG实验可能性的微小一部分。从评估消费者偏好到调查心理健康问题,EMOTIV研究套件是可扩展EEG研究的理想平台。在我们的研究团队的合作下,个人、公司和机构可以利用神经科学的力量深入了解人类群体。这一解决方案代表了应对现代神经科学的理想答案,能够抵御公共健康危机、抵抗预算缩减,同时广泛包容全球社区。

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翻译说明:本网站的非英文版本是为了方便您而使用人工智能进行了翻译。尽管我们努力追求准确性,自动翻译可能包含错误或与原文有所不同的细微差别。有关最准确的信息,请参考本网站的英文版本。

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