Dynamiczny rozwój neuronauki sprawił, że badanie aktywności mózgu wyszło poza laboratoria medyczne i szpitale. Dziś technologie biometryczne są coraz częściej wykorzystywane w laboratoriach User Experience (UX) oraz w badaniach marketingowych.
Czym jest elektroencefalografia (EEG)?
Elektroencefalografia (EEG) to nieinwazyjna metoda rejestracji aktywności elektrycznej mózgu. Technika ta mierzy różnice potencjału elektrycznego na powierzchni skóry głowy, powstające w wyniku synchronicznej aktywności milionów neuronów w korze mózgowej.
Historia metody: Hans Berger, niemiecki psychiatra, zarejestrował pierwsze ludzkie EEG w 1924 roku, wprowadzając technikę, która na stałe zmieniła możliwości badania mózgu.
Jak wygląda badanie EEG?
Procedura badania EEG jest bezpieczna i bezbolesna. Podstawowe elementy to:
- Czepek EEG z elektrodami rozmieszczonymi według systemu międzynarodowego 10-20
- Żel przewodzący nakładany na elektrody dla lepszego przewodnictwa
- Wzmacniacz sygnału – sygnał EEG jest bardzo słaby (mikrovolty) i wymaga wzmocnienia
- System rejestracji – dane są zapisywane cyfrowo i analizowane komputerowo
Ważne: Urządzenie EEG nie wysyła prądu do mózgu – wyłącznie rejestruje naturalną aktywność elektryczną.
Rodzaje fal mózgowych w EEG
Aktywność elektryczna mózgu jest klasyfikowana według częstotliwości (mierzonej w Hz) i amplitudy. W standardowym EEG klinicznym obserwuje się następujące pasma:
Fale Delta (0.5-4 Hz)
- Występowanie: Dominują w głębokim śnie bez snów
- Amplituda: Wysoka (20-200 μV)
- Znaczenie kliniczne: Obecność u osób przytomnych może wskazywać na patologie
Fale Theta (4-8 Hz)
- Występowanie: Sen płytki, drzemka, głęboka relaksacja, medytacja
- Amplituda: Średnia (20-100 μV)
- Uwaga: Normalne u dzieci; u dorosłych w czuwaniu mogą wskazywać na zmęczenie lub rozproszoną uwagę
Fale Alfa (8-13 Hz)
- Występowanie: Relaksacja przy zamkniętych oczach, spokojna czujność
- Amplituda: 30-50 μV
- Charakterystyka: Najsilniejsze w okolicach potylicznych; zanikają przy otworzeniu oczu lub koncentracji
Fale Beta (13-30 Hz)
- Występowanie: Aktywne myślenie, koncentracja, czuwanie
- Amplituda: Niska (5-20 μV)
- Charakterystyka: Dominują w okolicach czołowych podczas aktywności poznawczej
Fale Gamma (>30 Hz, zazwyczaj 30-100 Hz)
- Występowanie: Intensywne przetwarzanie informacji, integracja sensoryczna
- Amplituda: Bardzo niska
- Uwaga: Trudne do zarejestrowania ze skalpu ze względu na niską amplitudę
Zastrzeżenie metodologiczne: Relacje między pasmami częstotliwości a stanami poznawczymi są złożone i kontekst-zależne. Różne pasma występują jednocześnie w różnych proporcjach, a ich interpretacja wymaga uwzględnienia wielu czynników (lokalizacja, zadanie, stan badanego).
Połączenie EEG z eyetrackingiem – możliwości i wyzwania
Czym jest eyetracking?
Eyetracking (okulografia) to technologia rejestrująca ruch gałek ocznych, pozwalająca określić:
- Fiksacje – punkty skupienia wzroku
- Sakady – szybkie ruchy między fiksacjami
- Trajektorie wzroku – ścieżki ruchu oczu
- Mapy cieplne (heatmaps) – wizualizacja obszarów najczęściej oglądanych
Dlaczego łączyć EEG z eyetrackingiem?
Eyetracking pokazuje gdzie użytkownik patrzy, ale nie odpowiada dlaczego i jak przetwarza informację. EEG może dostarczyć informacji o:
- Obciążeniu poznawczym podczas przetwarzania informacji
- Poziomie uwagi i zaangażowania
- Procesach poznawczych towarzyszących oglądaniu
Główne wyzwania techniczne
Łączenie EEG z eyetrackingiem wiąże się z istotnymi wyzwaniami metodologicznymi:
1. Artefakty ruchowe oczu
Ruchy oczu generują silne zakłócenia w sygnale EEG:
- Potencjał korneo-siatkówkowy – oko działa jak dipol elektryczny
- Spike’i sakadowe – gwałtowne zmiany potencjału podczas sakad
- Artefakty powiekowe – mruganie i ruchy powiek
Rozwiązanie: Wymaga zaawansowanego preprocessingu danych, w tym:
- Filtracji cyfrowej
- Analizy niezależnych komponentów (ICA)
- Korekcji artefaktów za pomocą algorytmów
2. Synchronizacja czasowa
Precyzyjna synchronizacja dwóch strumieni danych wymaga:
- Wspólnych znaczników czasowych (TTL triggers)
- Oprogramowania specjalistycznego (np. EYE-EEG toolbox)
- Kalibracji offsetów czasowych (typowo 30-50 ms)
3. Nakładanie się odpowiedzi
Podczas naturalnego oglądania fiksacje następują szybko po sobie (3-4 razy na sekundę), co powoduje:
- Nakładanie się odpowiedzi mózgowych na kolejne fiksacje
- Konieczność stosowania zaawansowanych metod analizy (np. regresja wieloraka)
Zastosowania w badaniach UX i neuromarketingu
Co możemy badać?
Połączenie EEG i eyetrackingu znajduje zastosowanie w:
1. Testach użyteczności interfejsów
- Analiza obciążenia poznawczego przy wykonywaniu zadań
- Identyfikacja elementów trudnych do zrozumienia
- Ocena intuicyjności nawigacji
2. Badaniach reklam i materiałów marketingowych
- Pomiar uwagi i zaangażowania w czasie rzeczywistym
- Analiza reakcji na kluczowe momenty przekazu
- Ocena efektywności przekazu wizualnego
3. Badaniach e-commerce
- Analiza procesu decyzyjnego podczas przeglądania produktów
- Optymalizacja układu stron produktowych
- Badanie zachowań podczas transakcji
Ważne ograniczenia i zastrzeżenia
Należy pamiętać, że:
- EEG ma niską rozdzielczość przestrzenną – trudno precyzyjnie zlokalizować źródło aktywności w mózgu
- Interpretacja wymaga ostrożności – związki między sygnałem EEG a procesami psychologicznymi nie są jednoznaczne
- Walidacja komercyjnych metryk jest ograniczona – wiele firm neuromarketingowych stosuje własnościowe algorytmy (np. „engagement index”), których walidacja naukowa jest niepełna lub niepublikowana
- Zmienność indywidualna jest wysoka – sygnał EEG różni się między osobami, co utrudnia uogólnienia
- Kontekst ma kluczowe znaczenie – te same wzorce aktywności mogą oznaczać różne procesy w zależności od sytuacji
- Nie wszystkie emocje są dostępne – EEG rejestruje głównie aktywność kory mózgowej; głębsze struktury (związane z emocjami podstawowymi) są trudno dostępne
Stan badań naukowych
Według systematycznych przeglądów literatury naukowej:
- Frontal Alpha Asymmetry (FAA) jest jednym z bardziej spójnych wskaźników preferencji w badaniach neuromarketingowych, choć wyniki nie są w 100% konsystentne
- Late Positive Potential (LPP) w badaniach ERP pokazuje związek z oceną emocjonalną bodźców
- Reliabilność niektórych metryk EEG w kontekście reklamowym wymaga dalszych badań
- Wyniki badań są mieszane – nie ma uniwersalnego „złotego standardu” interpretacji
Metodologia badań – dobre praktyki
Jeśli planujesz badania łączące EEG i eyetracking:
Przygotowanie techniczne
- Zapewnij precyzyjną synchronizację czasową systemów
- Zaplanuj procedurę korekcji artefaktów
- Użyj sprawdzonego oprogramowania (EEGLAB, EYE-EEG toolbox)
- Przeprowadź testy pilotażowe
Projekt badania
- Zdefiniuj jasne hipotezy badawcze
- Kontroluj zmienne zakłócające
- Zaplanuj odpowiednią liczebność próby
- Uwzględnij grupy kontrolne tam, gdzie to możliwe
Analiza danych
- Stosuj standardowe metody preprocessingu
- Raportuj wszystkie etapy analizy
- Bądź ostrożny z interpretacją – unikaj nadinterpretacji
- Trianguluj z innymi metodami (np. badania ankietowe, pomiary behawioralne)
Podsumowanie
Elektroencefalografia (EEG) w połączeniu z eyetrackingiem to potężne narzędzie badawcze, które pozwala na analizę procesów poznawczych towarzyszących percepcji wzrokowej. Metoda ta ma potencjał w badaniach UX i neuromarketingu, ale wymaga:
✓ Wiedzy technicznej – poprawnej synchronizacji i korekcji artefaktów
✓ Ostrożności interpretacyjnej – uwzględnienia limitacji metody
✓ Metodologicznego rygoru – stosowania sprawdzonych protokołów badawczych
✓ Krytycznego myślenia – weryfikacji komercyjnych obietnic
Kluczowe przesłanie: EEG dostarcza dodatkowych informacji o procesach poznawczych, ale nie zastępuje innych metod badawczych. Najlepsze wyniki osiąga się poprzez triangulację różnych źródeł danych.
Źródła i dalsza lektura
Artykuł oparty na aktualnej literaturze naukowej z zakresu neuronauki poznawczej, consumer neuroscience oraz metodologii badań EEG-eyetracking. Dla pogłębienia wiedzy polecamy konsultację:
- Baz danych naukowych: PubMed, Frontiers in Human Neuroscience, Brain Informatics
- Oprogramowanie: EEGLAB, EYE-EEG toolbox (Dimigen et al.)
- Systematyczne przeglądy literatury dotyczące EEG w neuromarketingu
Ostatnia aktualizacja: Grudzień 2025
