Dołącz do czytelników
Brak wyników

Mózg i umysł , Laboratorium

28 stycznia 2016

Skanery myśli

0 353

Nowoczesne techniki badania mózgu sprawiają, że konsumenckie wybory stają się całkowicie przewidywalne. Inżynierowie dusz sterują ludzką wolą.

PO kilku latach tryumfalnego pochodu przez prawie wszystkie dziedziny psychologii, moda na „neuro” zawitała również – choć przyznać trzeba, że nastąpiło to zupełnie niedawno – w obszar badań dotykających zagadnień zachowań i wyborów konsumenckich. Wykorzystanie metod badawczych pozwalających wnioskować o zmieniającej się aktywności mózgu do analizy szeroko pojętych oddziaływań marketingowych nazwano neuromarketingiem. (...)

Wynalezienie metod obrazujących pracę mózgu, przede wszystkim funkcjonalnego rezonansu magnetycznego (fMRI), otworzyło niespotykane nigdy wcześniej możliwości obserwowania mózgu „w akcji”. Jesteśmy obecnie bombardowani informacjami na temat tego, które rejony mózgu „zapalają się” podczas wykonywania obliczeń matematycznych w pamięci, gdy patrzymy lub słuchamy wypowiadanego słowa, w momencie, gdy myślimy o ukochanej osobie czy też wypowiadamy kłamstwo. W dyskusjach nad przyszłością fMRI nieraz przewijał się wątek praktycznego wykorzystania tej techniki – od lotnisk począwszy, a na salach sądowych skończywszy, co niejednokrotnie również wywoływało obawy związane z powszechnym stosowaniem „maszyn czytających myśli”. Podobne obawy dotyczą również neuromarketingu, szczególnie w jego aplikacyjnej formie. Czy można nie mieć obaw, gdy twórcy reklam próbują stworzyć reklamę doskonałą, znaleźć w mózgu „guzik zakupów” albo chcą się dowiedzieć, co też klienci „naprawdę” myślą o oferowanych im produktach.
Pytanie, czy przypisywana technikom neuroobrazowania moc „odczytywania myśli” kiedykolwiek będzie miała odzwierciedlenie w rzeczywistości? Aby zrozumieć zarówno możliwości, jak i ograniczenia fMRI – a także
innych technik obrazujących pracę mózgu – trzeba poznać ich działanie.

Tlenowy GPS w mózgu
We wczesnych latach dziewięćdziesiątych XX wieku Seiji Ogawa pokazał, że hemoglobina związana z tlenem (oksyhemoglobina) ma inne właściwości magnetyczne niż jej forma z tlenem niezwiązana. Dzięki temu obraz naczyń mózgu w obrazie rezonansu magnetycznego zmienia się w zależności od tego, jak dużo jest w nich hemoglobiny każdego rodzaju, innymi słowy – jak bardzo natlenowana jest krew. Stąd też nazwa techniki fMRI, której obecnie używa się najczęściej: BOLD (od ang. blood oxygenation level dependent contrast MRI, co można przetłumaczyć jako kontrast rezonansu magnetycznego zależny od poziomu natlenowania krwi). Dodatkowo warto mieć na uwadze, że sygnał BOLD zależy nie tylko od samego stosunku hemoglobiny związanej i niezwiązanej z tlenem, ale także od lokalnego przepływu krwi przez naczynia. Z powyższego wynika jeden ważny wniosek, to mianowicie, że technika BOLD – fMRI nie mierzy funkcji mózgu w sposób bezpośredni, lecz opiera się na założeniu (sformułowanym zresztą już w XIX wieku), zgodnie z którym mierząc (pośrednio, gdyż w oparciu o stosunek deoksy- do oksyhemoglobiny) tempo i objętość przepływu krwi przez naczynia mózgu, możemy wnioskować o poziomie aktywacji tkanki nerwowej. Czyli w przypadku fMRI zakładamy, że aktywne neurony zużywają więcej tlenu pobieranego z pobliskich naczyń włosowatych, w wyniku czego mózg wysyła w te obszary więcej tlenu. Zmiana ukrwienia oraz wynikającego z tego większego stężenia krwi natlenowanej następuje – co istotne – z pewnym opóźnieniem (około pięciu sekund) w stosunku do wzrostu aktywności neuronów. Zjawisko to zostało nazwane odpowiedzią hemodynamiczną (hemodynamic response).

Projektując odpowiednio badanie, jesteśmy w stanie zaobserwować owe zmiany odpowiedzi hemodynamicznej poszczególnych rejonów mózgu w reakcji na zastosowaną stymulację (np. widziane bądź słyszane słowo, reklamę kolorową bądź czarno-białą). Niezwykle istotne podczas projektowania badania fMRI jest ustalenie tzw. warunku kontrolnego, czyli sytuacji, z którą będziemy porównywali interesującą nas aktywność (we wspomnianym przykładzie z reklamami warunkiem kontrolnym może być reklama czarno-biała, a my możemy chcieć się dowiedzieć, które rejony mózgu zwiększały swoją aktywność, gdy porównywaliśmy reklamę kolorową z czarno-białą; albo odwrotnie – to zależy od postawionego przez nas pytania).

Ponieważ w badaniach marketingowych niezwykle istotna jest „ekologiczność” uzyskanych wyników, wydaje się, że ważne jest rozumienie tego, w jaki sposób następuje zbieranie danych o aktywności mózgu w skanerze fMRI (jest to również istotne w kontekście rozpatrywania możliwości kontrowersyjnych sposobów użycia fMRI, np. jako urządzenia służącego do odczytywania myśli bez zgody osoby poddawanej badaniu). Standardowe badanie mózgu metodą fMRI polega na umieszczeniu człowieka w silnym polu magnetycznym i rejestracji opisanych procesów związanych z powstawaniem sygnału w trakcie wykonywania przez tę osobę określonej, ściśle zaplanowanej czynności. Podczas skanowania pracy mózgu osoba jest unieruchomiona, może poruszyć głową co najwyżej o kilka milimetrów. Jeśli dodamy do tego hałas skanera, łatwo możemy sobie wyobrazić, że badanie to nie należy do najprzyjemniejszych.

Pomimo jednak tych wszystkich niedogodności jest to w tej chwili najbardziej precyzyjna pod względem lokalizacji (i najpowszechniej używana) technika, umożliwiająca nieinwazyjny pomiar zmian aktywności
mózgu.

Pepsi kontra Coca-Cola
Jak zatem wyglądają badania marketingowe z użyciem techniki fMRI? Jako przykład posłuży nam badanie znane jako „Pepsi Challenge w skanerze” – nawiązujące do jednej z najsłynniejszych reklam Pepsi, stworzonej w latach 80. ubiegłego wieku. Przechodniom oferowano dwie próbki napoju – pozornie identycznego – i proszono o wskazanie, który im bardziej smakuje. Oczywiście, owe tajemnicze próbki to Pepsi i Cola. Ponad połowa osób wybierała Pepsi. I co ważniejsze – nawet zagorzali zwolennicy Coca-Coli, ku swemu zdumieniu odkrywali, że woleli smak Pepsi. Jak to więc możliwe, że większość ludzi wybiera Coca-Colę, skoro Pepsi smakuje lepiej? Na to pytanie poniekąd znajdujemy odpowiedź w badaniu przeprowadzonym przez grupę profesora Reada Montague’a, a dotyczącym tego, jak silny wpływ na nasze preferencje wywiera świadomość marki i jak rzutuje ona na wybór, na przykład spośród dwóch napojów o niemal identycznym składzie chemicznym, a także jakie są jej neuronalne korelaty.

We wspomnianym wyżej eksperymencie uczestników częstowano Coca-Colą oraz Pepsi, prosząc najpierw o określenie preferencji (badani mówili, który napój wolą). Następnie podawano im napój w nieoznaczonym kubku i pytano, czy dana próbka smakuje im, czy nie. Jak można się było domyślać, przy braku informacji o marce produktu zanikły pierwotne preferencje: osób „lubiących” oba napoje było mnie więcej po równo. Potem uczestników podłączono do skanera fMRI. W pierwszych warunkach kosztowali oni Pepsi lub Colę, ale nie wiedząc, co piją, gdyż kubki były nieoznaczone.
Im bardziej smakował im wypijany właśnie napój, tym większa była aktywacja w obszarze brzuszno-przyśrodkowej części kory przedczołowej (jest to część mózgu zaangażowana w przetwarzanie bodźców o charakterze apetytywnym, aktywuje się też w momencie podejmowania decyzji). Co ciekawe, zależność ta nijak się miała do deklarowanej na wstępie przez osoby badane preferencji Pepsi lub Coli. Uzyskana zależność nie zaskoczyła badaczy – wyniki pokazały bowiem, że im bardziej smakuje nam dany produkt, tym wyraźniejsze jest odzwierciedlenie tego w mózgu.

W drugiej części eksperymentu uczestnicy dostali tylko jeden rodzaj napoju (Pepsi bądź Colę), natomiast manipulowano jego oznakowaniem. Mówiono im, że po pojawieniu się nazwy (Cola lub Pepsi), zawsze dostaną zapowiadany napój, a nieoznaczone próby, sygnalizowane błyskiem światła, mogą zawierać obydwa rodzaje napojów. W rzeczywistości badani dostawali cały czas ten sam napój, ale nie mieli pewności, co – Pepsi czy Colę – akurat piją. Badacze porównali aktywność mózgu w obu warunkach. Okazało się, że gdy badani wiedzieli, że piją Coca-Colę, wyższą aktywność (w porównaniu do braku pewności) wykazywało kilka struktur mózgu – przede wszystkim hipokamp i grzbietowo-boczna kora przedczołowa – których aktywność łączy się ze zjawiskami pamięciowymi, a także z kontrolą poznawczą i modyfikacją zachowania w oparciu o wskazówki afektywne. Autorzy interpretują ten wynik jako dowód na rzecz tezy, że to właśnie „kulturowy” aspekt fenomenu marki – pamięć i skojarzenia – zadziałał na korzyść badanego napoju. Co ciekawe, nie uzyskano podobnych rezultatów dla drugiej z testowanych marek, czyli Pepsi.

Cieszę się i płaczę, bo płacę
W innym badaniu, dotyczącym kwestii podejmowania decyzji w trakcie dokonywania zakupów, Brian Knutson wraz ze współpracownikami poszukiwał odpowiedzi na pytanie, czy na podstawie danych o aktywności konkretnych części mózgu można przewidzieć, jaką decyzję (kupić czy nie daną rzecz) podejmie konsument. W pierwszej fazie uczestnicy oglądali na monitorze proponowane im artykuły. Po zapoznaniu się z produktem ukazywała się jego cena (w niektórych przypadkach znacznie zawyżona).

Osoba badana miała zdecydować, czy chce kupić towar za podaną cenę. Wykazano, że w momencie prezentacji produktu (a były to markowe rzeczy) uaktywniały się okolice jądra półleżącego (nucleus accumbens, NAc), które jest częścią większego systemu nagrody, zaangażowanego w przeżywanie przyjemności. Jeśli farmakologicznie zahamuje się aktywność neuronów tej struktury, ludzie tracą zdolność odczuwania przyjemności. W obrębie jądra półleżącego znajduje się również wiele receptorów dopaminy, dlatego uważa się, że zadowolenie – odczuwane, gdy np. jemy słodycze, słuchamy muzyki czy robimy inne przyjemne rzeczy – ma związek ze wzrostem poziomu dopaminy w obrębie tej struktury. Zatem gdy oglądamy atrakcyjny produkt, w mózgu „włączają się” obszary zaangażowane w rozważanie możliwych zysków związanych z jego nabyciem. Natomiast gdy do przedmiotu dołącza jego cena, uaktywnia się obszar odpowiedzialny za szacowanie zysków i strat – przyśrodkowa kora przedczołowa (medial prefrontal cortex, MPFC).

Jeśli zaś osoby decydowały się na dokonanie zakupu, malała aktywność w strukturze zwanej wyspą – części mózgu uaktywniającej się podczas oceny emocjonalnej bodźców (szczególnie wrażliwej na odczucia wstrętu), a także w trakcie przetwarzania informacji o charakterze społecznym. Okazało się także, że aktywność tych obszarów była różna w zależności od tego, czy decyzje kończyły się kupnem, czy nie. Gdy osoba badana naciskała klawisz TAK (kupuję), towarzyszyła temu zwiększona aktywność jądra półleżącego oraz przyśrodkowej kory przedczołowej i jednocześnie zmniejszona aktywacja wyspy w porównaniu do tych prób, w których osoby wybierały odpowiedź NIE (rezygnuję z zakupu). Wyniki tego badania pomagają zrozumieć zachowania o typie impulsywnego kupowania, jak również nadmiernego skąpstwa – w każdym z tych przypadków dochodzić może do zbyt dużego pobudzenia układu nagrody albo wyspy i struktur z nią związanych. Rezultaty te potwierdzają przypuszczenie, że w momencie podejmowania decyzji o zakupie następuje wzbudzenie dwóch emocjonalnych sygnałów: pierwszy związany jest z przewidywaniem przeżywania przyjemności z posiadania pożądanego produktu, drugi zaś zapowiada cierpienie spowodowane stratą finansową związaną z koniecznością zapłaty za zakup.

Elektroda mówi o zmianach
Innymi technikami pozyskiwania informacji na temat aktywacji mózgu, również używanymi w badaniach z zakresu neuromarketingu, są EEG (elektroencefalografia) oraz MEG (magnetoencefalografia) – metody wykrywające zmiany w elektrycznej aktywności mózgu. (...)

W porównaniu do fMRI, rozdzielczość przestrzenna metod mierzących aktywność elektryczną mózgu, czyli zdolność lokalizacji aktywności neuronalnej w mózgu, jest ograniczona. Natomiast rozdzielczość czasowa, mówiąca o czułości na zmiany w czasie, jest nieporównywalnie lepsza (teoretycznie nieograniczona). Dzięki EEG i MEG można wykrywać zmiany aktywności neuronalnej na poziomie milisekund. Przypomnijmy, że w przypadku metod rejestrujących zmiany hemodynamiczne, rozdzielczość ta wynosiła co najwyżej kilka sekund. Dlatego EEG i MEG często są wykorzystywane w analizie spotów reklamowych, w których częstość zmian scen jest wysoka.

EEG mierzy aktywność elektryczną mózgu za pomocą elektrod umieszczonych na głowie. Główne źródło sygnału EEG generowane jest przez komórki piramidalne w mózgu. Są to duże komórki pobudzeniowe kory mózgu, które są ułożone równolegle względem siebie. Dzięki uporządkowanemu ułożeniu aktywność elektryczna tych komórek sumuje się i powstaje potencjał elektryczny na tyle duży, że przenika wszystkie bariery pomiędzy korą mózgu a elektrodą. MEG również mierzy aktywności komórek piramidalnych, ale jest czuły na zmiany pola magnetycznego, nie elektrycznego. Do pomiaru służą specjalne nadprzewodzące czujniki pola magnetycznego (Superconducting Quantum Interference Devices, SQUID), które są czułe na najmniejsze nawet zmiany w tym polu.

Jedną z popularniejszych technik analizy sygnału M/EEG jest analiza częstotliwościowa, dzięki której wy[-]odrębnia się z niego poszczególne pasma (rytmy, oscylacje). To, czemu służy rytmiczna aktywność mózgu, pozo[-]staje wciąż przedmiotem niezwykle ożywionych dyskusji wśród badaczy. Wydaje się, że oscylacje pełnią różne funkcje, zależnie od ich częstotliwości, jak i miejsca występowania. Pas[-]mem często analizowanym w badaniach neuromarketingowych jest tzw. pasmo alfa, o oscylacjach 8–12 Hz (od 8 do 12 cykli na sekundę). Obszerna literatura naukowa wskazuje odwrotną zależność pomiędzy amplitudą fal w tym paśmie a intensywnością uwagi, czyli im fale alfa mają mniejszą amplitudę, tym uwaga osoby badanej jest bardziej intensywna. Z drugiej strony wykazano również, że spadek aktywności w tym paśmie związany jest z procesami zapamiętywania. Funkcja tego pasma nie jest zatem jednoznacznie określona. Innym interesującym pasmem w sygnale EEG jest pasmo theta, o oscylacjach pomiędzy 5 a 7 Hz. Ono również wiąże się z procesami zapamiętywania. Badania wykazały wyraźny wzrost amplitudy w tym paśmie podczas zadań związanych z zapamiętywaniem. Ponadto pokazano, że im większa jest amplituda fal theta w trakcie zapamiętywania, tym większe jest prawdopodobieństwo odpamiętania danych bodźców. Dzięki kumulowanej wiedzy na temat funkcji poszczególnych pasm w sygnale EEG, analiza częstotliwościowa jest pomocna w identyfikacji i różnicowaniu stanów funkcjonalnych.

Błędny wskaźnik zaangażowania
Właśnie taką analizę sygnału EEG wykorzystał Charles Young w badaniu spotów reklamowych. Zainteresowany był trzema pasmami EEG – theta, alfa i beta. Korzystając z tych rytmów, stworzył specjalny „indeks zaangażowania” (Engagement Index) według wzoru: beta/(alfa+theta). Wzór ten wynikał z założenia, że aktywność w paśmie beta skorelowana jest pozytywnie z czujnością i skupieniem, natomiast oscylacje w paśmie alfa i theta wprost przeciwnie – ujemnie wiążą się z czujnością i skupieniem. W badaniu oprócz „indeksu zaangażowania” mierzono również stopień zapamiętania wybranych scen ze spotów reklamowych. Liczba scen wybranych do testu wahała się między 10 a 30, w zależności od dynamiki spotów. Badacza interesowało, czy za pomocą „indeksu zaangażowania” da się przewidzieć stopień zapamiętania scen wybranych ze spotu. Niestety, tak zbudowany model regresji miał bardzo niską wartość przewidywania (r2, czyli procent zmienności zapamiętywania wyjaśniony przez wskaźnik zaangażowania wynosił mniej niż 1 proc.). Brak istotnej korelacji pomiędzy użytymi miarami Young próbuje tłumaczyć np. tym, że rejestracja EEG następowała podczas wyświetlania spotu, a test zapamiętania – po spocie. Jednak wydaje się, że problem wynika raczej z konstrukcji samego „wskaźnika zaangażowania”. Jak pisaliśmy wcześniej, amplituda pasma alfa jest odwrotnie skorelowana z procesami zapamiętywania, natomiast amplituda pasma theta – wprost proporcjonalnie. Nie dziwi więc fakt, że Young miał trudności ze skorelowaniem „wskaźnika zaangażowania” ze stopniem zapamiętania scen ze spotów, jeżeli oba pasma znalazły się w mianowniku „wskaźnika”.

Fala rozszerzania się marki
Inną metodą analizy sygnału EEG, używaną również w badaniach neuromarketingowych, jest technika potencjałów skorelowanych z bodźcem (event related potential, ERP). Ma ona na celu uchwycenie specyficznej aktywności mózgu związanej z przetwarzaniem określonego bodźca, np. ludzkiej twarzy, albo – bliżej marketingu – opakowania produktu. Mózg w każdej sekundzie znajduje się w innym stanie funkcjonalnym, a odpowiedź neuronalna na określony bodziec jest o wiele słabsza od średniej aktywności mózgu, w efekcie nie jest ona widoczna w sygnale EEG. Dlatego w technice ERP powtarza się prezentacje danego bodźca lub kategorii bodźców wiele razy. Następnie uśrednia się przebiegi sygnału EEG ze wszystkich ekspozycji bodźca, zakładając, że sygnał wywołany procesami związanymi z przetwarzaniem danego bodźca zostanie uśredniony, natomiast wszystkie pozostałe procesy zostaną usunięte w procesie uśredniania. W taki sposób powstaje potencjał skorelowany z bodźcem.

W ciekawym badaniu neuromarketingowym Qingguo Ma i współpracownicy wykorzystali metodę ERP do badania zjawiska rozszerzenia marki (brand extension). Jest to strategia, w której wykorzystuje się znane nazwy istniejących już marek w celu wprowadzenia na rynek nowych produktów (np. kiedy firma HP rozszerza swój wachlarz produktów o laptopy). W badaniu wykorzystano 15 marek napojów dobrze znanych w Chinach (gdzie odbywało się badanie) i 20 nazw różnych produktów, takich jak: sok, woda, telefon, podkoszulka. Nazwy produktów wyświetlano na ekranie komputera zaraz po ekspozycji nazw marek. Uczestnicy mieli ocenić trafność dopasowania nazwy produktu do nazwy marki. W analizie sygnału skupiono się głównie na fali p300. Jest to pozytywna fala w zapisie ERP, następująca 300 ms po ekspozycji bodźca. W wielu eksperymentach dowiedziono, że falę p300 może wywoływać proces kategoryzacji prezentowanych bodźców. Ponadto pokazano, że im większe jest podobieństwo semantyczne następujących po sobie bodźców, tym większa amplituda fali p300. Analiza wyników eksperymentu wykazała, że amplituda fali p300 w odpowiedzi na napoje była istotnie większa niż na produkty z innych kategorii. A więc kiedy marka należała do tej samej kategorii co produkt, amplituda fali p300 była wysoka, natomiast kiedy produkt był poza kategorią reprezentowaną przez markę, fala p300 była mniejsza.

Badanie to ma ciekawe implikacje. Biorąc pod uwagę, że transfer postawy na nowy obiekt zachodzi tylko wtedy, kiedy nowy obiekt zostaje zaklasyfikowany do starej kategorii, podczas procesu rozszerzenia marki ważne jest, żeby nowy produkt był klasyfikowany jak „najbliżej” marki. Dzięki technice ERP potencjalnie jesteśmy w stanie zbadać, jak silnie postawa wobec marki zostanie przeniesiona na nowy produkt.

Wydaje się, że EEG (lub MEG) mogą być niezwykle pożytecznymi technikami w badaniach z zakresu marketingu (szczególnie w odniesieniu do szybko zmieniających się bodźców). Techniki te stosowano także do pomiaru innych zjawisk poznawczych ważnych z punktu widzenia marketingu. W jednym z badań sprawdzano, jak sceny filmowe wywołujące większe lub mniejsze pobudzenie określonych obszarów kory są następnie zapamiętywane, w innych pokazano, że w zależności od tego, czy reklama odwoływała się do emocji, czy nie, pobudzane były różne okolice mózgu. Oczywiście, wciąż pozostaje wiele białych plam na mapie neurofizjologicznych badań reklamy, jednak wiemy przynajmniej, że różne reklamy (a także różne jej aspekty) wywołują odmienne wzorce aktywności mózgu.

Przyszłość neuromarketingu
Przez kilkanaście ostatnich lat byliśmy świadkami prawdziwej eksplozji możliwości analizy aktywności mózgu w dziedzinie czasu (M/EEG),...

Ten artykuł dostępny jest tylko dla Prenumeratorów.

Sprawdź, co zyskasz, kupując prenumeratę.

Zobacz więcej

Przypisy