EEGの被験者間相関（ISC）が、異なる人々の脳が同じ刺激に対してどれほど類似した反応を示すかを測定することで、神経同期をどのように明らかにするのかをご紹介します。iMotionsに新しいRノートブックツールとして組み込まれたISCは、被験者間のEEGデータを分析し、関与や注意の共通パターンを解明します。
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注目度と関与度は、メディア、コミュニケーション、広告テストの分野において非常に重視される指標です。また、バイオセンサー研究の分野においても、アイトラッキング、皮膚電気反応、さらにパワースペクトル密度や前頭部のアルファ波非対称性による脳波測定など、これら2つの指標を評価する方法は多岐にわたります。
iMotionsの最新アップデートに伴い、EEG解析のための新ツール「EEG Intersubject Correlation (ISC)」（別名：Neural Synchrony）のR-notebookをリリースしたことを、ここに発表いたします。
被験者間相関は、非常に特殊な分析手法です。他のあらゆる測定手法が刺激に対する個人の反応を調べるのに対し、EEGの被験者間相関は参加者間の脳波の類似性を調べるため、対象集団の脳内活動についてより詳細な知見を得ることができるからです。
当社の新しいISC R-notebookは、収集されたあらゆるEEGデータの後処理において、被験者間でそのEEGデータを自動的に分析・集計することができます。
被験者間相関の簡単な歴史
2004年、ハッソンらは科学誌『Science』に画期的な論文を発表し、機能的磁気共鳴画像法（fMRI）を用いて、『荒野の用心棒』の冒頭30分間を視聴している被験者の脳の活性化を調査した（素晴らしい選択だ！）。
研究者らは、参加者の脳が映画に対して一斉に反応する傾向があることを発見した。具体的には、脳のどの部位がいつ活性化するかという点において、参加者間で強い相関が見られた。さらに、こうした脳の活性化パターンの共通性は、画面上で誰かが手で物体を操作している場面や、感情的な高まりのある場面など、特定の要素と対応しているようだった。一方、参加者に空白の画面を見せると、この同期現象は消失した。
2012年、Dmochowskiらは、fMRIの代わりにEEGを用いて、この被験者間の相関関係を再現することに成功した。これにより、fMRI装置を利用できない研究者にとっても、この手法がより利用しやすくなった。ここでも、参加者が映画のシーンを視聴している際、参加者間のEEG活動には強い一致が見られた。 また、映画のシーンをランダムに並べ替えて（意味不明な状態にして）再生した場合や、公園で座っている人々を映した中立的な自由形式の対照映像を参加者が視聴した場合にも、このISCは消失した。
2014年、バーネットとサーフが映画の予告編を視聴する参加者間の神経同期を測定したことで、ISCの応用はニューロマーケティングや商業神経科学の分野へと飛躍を遂げた。彼らは、特定の予告編に対する同期度が高いほど、参加者の記憶定着率が高くなり、その映画の興行成績も良好になることを発見した。これは、ISCを用いてメディアや広告のビジネス成果を予測できることを実証した初めての事例であった。
最後に、Unravel ResearchのLeeuwis氏らは、ISCの応用が音楽分野にも可能であることを実証しました。具体的には、特定の人気曲を聴いた際の参加者間の神経同期が高まることを確認し、それが最大10か月後のSpotifyチャートでの順位を高い精度で予測できることが示されました。（本研究はiMotions社によって実施され、ABM B-Alert X10ヘッドセットが使用されました！）
これらの研究は、個々人はそれぞれ独自であり、主観的な体験も人それぞれ異なるにもかかわらず、説得力のあるメディアに直面すると、私たちの脳は皆同じように反応する傾向があるという驚くべき事実を明らかにしています。こうしたメディアには、明確な物語構造（つまり、自由形式や抽象的なものではなく）が求められ、視聴者にとって理解しやすい（支離滅裂ではない）ものでなければなりません。ISCの強度は、注目度や関与度と相関する傾向があり、将来の購買行動や消費行動に明確な影響を及ぼします。
メディア研究以外の応用分野
メディアの活用は広告だけに留まりません。コミュニケーションや教育分野におけるISCの応用について、大きな可能性を示唆する研究がいくつか存在します。例えば、教育用動画を視聴した学生のうち、視聴後にテストを受けることを知っていたグループは、テストがあることを知らず、そのためあまり注意を払わなかったグループと比較して、動画により注意を向け、より高いISC（およびより良いテストの成績）を示しました（Cohen et al, 2018）。
他にも興味深い研究課題は数多くあります。例えば、参加者が失読症の場合、EEGのISCは低下するのか、あるいは外国語学習中にISCはどのように変化するのか、といった点などが挙げられます。
EEG ISC r-notebookは、当社のEEGモジュールに付属しており、当社が連携するあらゆるEEGヘッドセットと併用可能です。メディア、広告、消費者神経科学、コミュニケーション、教育など、幅広い分野での活用が期待されるこの新しいツールを、当社のバイオセンサー製品群に加えられることを大変嬉しく思います。
当社の新しい被験者間相関ノートブックが、お客様のEEGデータ解析をいかに効率化できるかご興味をお持ちでしたら、詳細情報や無料のライブデモについて、お気軽にお問い合わせください。
参考文献
Hasson, U ほか (2004). 自然な視覚刺激下における皮質活動の被験者間同期. Science 303, 1634.
Dmochowski JP ら (2012)., 進行中の脳波における相関成分は、感情を伴う注意を示唆している――没入の指標となり得るか？『Frontiers in Human Neuroscience』6, 112.
Barnett S & Cerf M (2014). 「あなたの思考へのチケット：映画観客のニューラル類似性を利用したコンテンツの記憶定着度と売上予測手法」. Journal of Consumer Research 44, 160-181.
Leeuwis N ほか (2021). 「確かな予測：EEGに基づく神経同期がオンライン音楽ストリーミングを予測する」。Frontiers in Psychology 12, 672980.
Cohen et al. (2018). オンライン教育動画に対する神経的な関与は、個々の学生の学習成績を予測する。『Neurobiology of Learning & Memory』155, 60-64.
Stevens et al (2010). 話者と聞き手の神経的結合が円滑なコミュニケーションの基盤となる。PNAS 107(32), 14425-14430.
Thiede et al (2020). 失読症患者における連続的な自然言語の聴取中の非定型的なMEG被験者間相関。NeuroImage 216(1), 116799.
