Die Biosensorforschung lässt sich als eine Methode zur Untersuchung unbewusster Signale des Körpers definieren, um ansonsten verborgene Merkmale in Bezug auf Emotionen, Aufmerksamkeit, Kognition und physiologische Erregung aufzudecken.

In der Biosensorik kommen Sensoren zum Einsatz, die dazu dienen, verschiedene Signale zu messen und aufzuzeichnen, die unser Körper erzeugt – von unseren Gesichtsausdrücken und Augenbewegungen bis hin zu unserer Herzfrequenz, unseren Gehirnsignalen und vielem mehr.

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Wir senden diese Signale unbewusst ständig aus. Wenn wir einen Reiz betrachten, beispielsweise ein Bild oder eine Werbung, konzentrieren sich unsere Augen auf verschiedene Merkmale, und unser Gesichtsausdruck kann sich verändern. Zudem passt sich die elektrische Aktivität an unserer Haut entsprechend an, und auch die Gehirnaktivität kann sich verändern. All diese Signale geben Aufschluss über die physiologische Reaktion auf den Reiz und lassen sich mit Biosensoren messen.

Ein Reiz bezeichnet alles, was bei einem Organismus eine sensorische oder verhaltensbezogene Reaktion auslöst. Im Forschungskontext gilt jedes Material oder jeder Gegenstand, der einem Probanden gezeigt wird, als Reiz. Dabei kann es sich um ein Bild, ein Video, einen Duft, ein Musikstück usw. handeln.

Warum Multi-Sensor- und traditionelle Marktforschung kombiniert werden sollten

Traditionelle Methoden, die seit langem zur Untersuchung menschlichen Verhaltens eingesetzt werden, basieren auf einem Frage-Antwort-Ansatz (sei es durch Umfragen, Fragebögen oder einfache Beobachtung). Dieser Ansatz liefert zwar zahlreiche Erkenntnisse, doch fehlen dabei mitunter die quantitativen und objektiven Daten, die erforderlich sind, um die aufgestellten Behauptungen zu untermauern oder zu widerlegen.

Es gibt eine Vielzahl von Gründen, warum der Frage-Antwort-Ansatz seine Nachteile hat. Solche Methoden sind anfällig für Verzerrungen, da die Befragten nicht bereit oder nicht in der Lage sind, ihre Meinung offen zu äußern. Selbst wenn die Befragten versuchen, vollkommen offen und ehrlich zu sein, spielen unbewusste Verzerrungen und eine Vielzahl anderer Faktoren eine Rolle, die ihre Antwort beeinflussen können. Durch die Bereitstellung einer Methode zur Messung der unbewussten Gedanken und Gefühle eines Befragten können diese Faktoren quantifiziert, verglichen und genutzt werden, um Schlussfolgerungen zu ziehen, die die ursprünglichen Hypothesen stützen oder widerlegen können. Jeder Biosensor liefert ein anderes und ergänzendes Element zu diesem Verständnis.

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Viele Faktoren können das menschliche Verhalten beeinflussen, und diese Faktoren führen zu Unsicherheit oder Variabilität hinsichtlich der Art und Weise, wie Menschen handeln werden. Das Ziel der multimodalen Forschung ist es, so viel wie möglich von dieser Variabilität zu erklären.

Wenn wir uns die Variabilität als einen Kuchen vorstellen, wollen wir die größtmöglichen, sich nicht überschneidenden Stücke herausschneiden. Dazu nutzen wir Biosensoren und traditionelle Methoden (wie Umfragen und Fokusgruppen) in gegenseitiger Ergänzung, um so viel wie möglich von diesem „Kuchen“ zu erfassen.

Jeder der untenstehenden Segmente steht für einen prozentualen Anteil der Variabilität, der durch die jeweilige Forschungsmethode erklärt werden kann. Die angegebenen Zahlen sind hypothetische Beispiele dafür, wie viel nicht überlappende Varianz jede Methode erklären könnte.

Der hypothetische „Kuchen der Verhaltensvariabilität“

Traditionelle Methoden und Biosensor-Methoden können sich gegenseitig ergänzen, indem sie unterschiedliche Fragen zum psychologischen und physiologischen Verlauf eines Menschen im Zusammenhang mit einem bestimmten Reiz oder einer bestimmten Erfahrung beantworten. Traditionelle Methoden können Fragen beantworten wie:

Warum glauben Menschen, dass sie auf bestimmte Reize reagieren und auf andere nicht?
Warum glauben Menschen, dass sie einen Reiz einem anderen vorziehen?
Woran erinnern sich Menschen bewusst aus einer Erfahrung?

Während diese traditionellen Methoden subjektive Berichte über eine Erfahrung liefern können, verleihen Biosensorverfahren den Analysen der Forscher ein gewisses Maß an Objektivität. Mithilfe von Biosensormessungen lassen
sich Einblicke in folgende Fragen gewinnen:

Auf was reagieren Menschen kognitiv und emotional? Wie intensiv sind diese Reaktionen?
Wie häufig treten sie auf?
Was wird bewusst wahrgenommen, und was wird ignoriert oder übersehen?
Welche biologischen Mechanismen liegen zugrunde, die das Verhalten beeinflussen können?

Im Folgenden finden Sie eine Liste der Vorteile und zu beachtenden Aspekte der verschiedenen Methoden der Verhaltensforschung.

Traditionelle Forschungsmethoden

Umfasst Umfragen, Fokusgruppen und Interviewmethoden

Vorteile	Überlegungen
Kann ermitteln, woran sich die Befragten bewusst im Zusammenhang mit einem Erlebnis erinnern	Soziale Verzerrung: Die Befragten beantworten Fragen möglicherweise so, wie sie glauben, dass der Versuchsleiter es von ihnen erwartet
kann tatsächliches Verhalten aufzeigen, beispielsweise in Beobachtungsstudien	Sie werden in der Regel nachträglich erhoben und sind daher darauf beschränkt, woran sich die Menschen hinsichtlich der Reize erinnern und wie sie sich in dem Moment gefühlt haben
Gibt den Befragten die Möglichkeit, näher darauf einzugehen, warum sie ihrer Meinung nach auf einen Reiz so reagiert haben, wie sie es getan haben	Eignet sich möglicherweise nicht besonders gut, um die Gefühle der Befragten gegenüber einem Reiz zu erfassen; setzt voraus, dass die Befragten über das erforderliche emotionale Vokabular (und die nötige Selbstwahrnehmung) verfügen, um ihre Gedanken und Gefühle zu beschreiben

Forschungsmethoden im Bereich Biosensorik

Umfasst physiologische, biologische und andere nonverbale Messgrößen

Vorteile	Überlegungen
Die Messwerte werden in Echtzeit erfasst und spiegeln daher kognitiv-emotionale Reaktionen wider, sobald diese auftreten	Erfordern in der Regel kontrollierte Forschungsaufbauten im Labor, was die ökologische Validität einschränken kann
sind im Allgemeinen objektiv: Es ist schwierig oder unmöglich, sie zu „fälschen“	Kann zu Überinterpretationen und/oder falschen Schlussfolgerungen führen: Man ist versucht, diese Instrumente als „Gedankenlesen“ zu betrachten
Kann Einblicke in emotionale Erfahrungen vermitteln, die sprachunabhängig sind: Menschen müssen ihren emotionalen Zustand nicht erklären oder benennen können	Kann Fragen nach dem Was und Wie beantworten (z. B. „Wie reagieren die Menschen auf diese Videos?“), aber nicht unbedingt Fragen nach dem Warum („Warum reagieren sie so?“)

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Anmerkungen:

Die ökologische Validität bezeichnet den Grad, in dem die Ergebnisse einer Studie auf natürliche Lebensumgebungen übertragbar sind.
Die umgekehrte Schlussfolgerung ist ein logischer Trugschluss, der bei der Interpretation von Daten aus der Bildgebung des Gehirns auftritt.

Die Umsetzung fortschrittlicher Forschungsmethoden im Bereich der Biosensorik erfordert eine hochentwickelte Plattform für die Datenintegration und -analyse. Entdecken Sie die iMotions-Software – eine umfassende Lösung, die speziell auf die interdisziplinäre Forschung zugeschnitten ist.

Webbasierte vs. laborbasierte Forschung

In den letzten Jahrzehnten hat sich die umfragebasierte Forschung aus Kostengründen und zur Erreichung eines größeren Publikums zunehmend von der persönlichen Befragung hin zur Online-Durchführung verlagert.

Im Gegenzug steigt die Nachfrage nach Online-Biosensor-Lösungen, die mit solchen Methoden kombiniert werden können, wie beispielsweise webbasiertes Eye-Tracking und die Analyse von Gesichtsausdrücken. Allerdings gibt es einige entscheidende Kompromisse zwischen der Online- und der laborbasierten Biosensor-Forschung:

Webbasierte Recherche

Es gibt viele gute Gründe, Biosensor-Forschung über Webbrowser durchzuführen, aber auch einige Nachteile hinsichtlich der Datenqualität. Je nach Zielsetzung der Studie kann die webbasierte Biosensor-Forschung dennoch eine gute Lösung für Ihre Forschung sein.

Webbasierte Biosensoren decken derzeit zwei Bereiche ab: Eye-Tracking und Gesichtsausdrucksanalyse (FEA). Diese können dann mit herkömmlichen Selbstauskünften im Rahmen von Umfragen kombiniert werden, ebenso wie die Erfassung von Mausklicks und die Bildschirmaufzeichnung des Teilnehmerbildschirms.

Zu den Einschränkungen der webbasierten Forschung zählen unter anderem die mangelnde Kontrolle über die Datenqualität sowie die Unmöglichkeit, andere Messdaten wie GSR- oder EEG-Daten zu erfassen.

iMotions bietet zwei Möglichkeiten für den Einstieg in die webbasierte Forschung. iMotions Online ist ein spezielles browserbasiertes Forschungstool, das modernstes Webcam-Eye-Tracking, die Analyse von Gesichtsausdrücken sowie Bildschirmaufzeichnungen und Selbstauskünfte ermöglicht. Und dann gibt es noch das iMotions Online Data Collection Module, eine Erweiterung von iMotions Lab, mit der Sie auf dieselben Funktionen wie bei iMotions Online zugreifen können, die jedoch in die vertraute Benutzeroberfläche von iMotions Lab integriert sind.

Sehen Sie sich das an: Yarbus’ „Unexpected Visitor“ neu betrachtet – mithilfe von Eye-Tracking per Webcam

Lesen Sie hier: Wie die Analyse von Gesichtsausdrücken aus der Ferne durchgeführt werden kann

Mit dieser Lösung können Forscher nicht nur Gesichtsausdrücke in Echtzeit analysieren, sondern durch die nachträgliche Verarbeitung der Gesichtsausdrucksdaten auch Videos im Nachhinein auswerten.

Fernforschung

Eine weitere Möglichkeit für die Fernforschung ist die Verhaltenskodierung. Unter Verhaltenskodierung versteht man eine Reihe methodischer, standardisierter und quantifizierbarer Beobachtungen eines Teilnehmers. In Kombination mit Biosensordaten und Selbstauskünften liefern die aus diesem Prozess gewonnenen Erkenntnisse über das Verhalten eine umfassende Analyse für Ihre Forschung.

Lesen Sie dazu: So funktioniert das Verhaltens-Coding in iMotions

Wie Multisensoren die Forschung ergänzen

Eine häufig gestellte Frage, die aufkommt, wenn Forscher sich über die Biosensor-Forschung erkundigen, lautet: „Können Biosensoren menschliches Verhalten besser messen als meine derzeitigen Forschungsmethoden?“ Dies ist jedoch die falsche Frage, die man sich stellen sollte, wenn man darüber nachdenkt, Biosensoren in die eigene Forschung einzubeziehen.

Stellen Sie sich stattdessen die Frage: „Welche neuen Fragen kann ich mit Biosensoren beantworten?“ Anstatt Biosensoren als Ersatz für unsere derzeitigen Forschungsmethoden zu betrachten, ist es wichtig, unsere Denkweise zu ändern und Biosensoren als Ergänzung zu unseren traditionellen Methoden zu sehen.

Schau dir das an: Die Erforschung des menschlichen Verhaltens: Messen, Analysieren und Verstehen [Spickzettel]

Biosensoren können eine zusätzliche Ebene der Detailgenauigkeit bieten, indem sie es uns ermöglichen, neue Fragen zu stellen und unsere Forschung einen Schritt weiter voranzutreiben. Wenn Sie mehr über Multisensor-Tests oder bestimmte Biosensoren für Ihre Forschung erfahren möchten, lesen Sie bitte unsere unten aufgeführten Blogbeiträge oder kontaktieren Sie uns für weitere Informationen.