脑电技术在用户体验中的应用

邹枫

摘 要：脑电技术可用于探究用户体验的脑神经机制，实时反映出用户在产品体验过程中的认知、情绪情感等特征。文章从情绪体验、认知过程两个研究方面，对这一新方法在用户体验中应用及所取得的成果进行阐述。

关键词：脑电技术;用户体验;认知;情绪

用户体验（User Experience，UX）最早由Norman提出，意指用户在使用产品的过程中形成的完整感受。良好的用户体验不仅需要产品设计优异，能满足顾客的需求之外，还要让用户在使用的过程中心情舒畅、不厌烦。近年来，感性工学、产品可用性、情感化设计、互动式体验等研究领域均与用户体验密切相关，这些话题除涉及产品的可用性之外，用户如何理解产品（认知）、用户如何感觉和评价产品（情感）獲得了更大的关注。

传统研究主要以主观评价的方式测量认知和情绪体验。问卷法是常用的方法之一，例如Ijsselsteijn等人编制游戏体验量表（Game Experience Questionnaire， GEQ）对用户游戏过程中情绪、感觉投入程度等体验指标进行评估。此外，还可以通过访谈法获取用户体验的信息。通过这两类方法搜集的数据在样本上存在较大偏差，可能受到社会期许等因素的影响，并且难以对产品使用过程中的实时体验进行测量。为弥足这些不足，运用实验手段获取客观数据的方法受到越来越多的重视，比如皮电、心电等生理指标测量、眼动、脑电数据测量等。这些方法有助于我们客观地评估用户体验。

脑电信号主要由皮层内大量神经元同步发生突触后电位而形成，可以直接反映神经的电活动，因此可作为分析人的认知、情绪等心理过程的依据。脑电信号通常通过记录头部表皮的有效电极与其他位置的参考电极间的电压而获得，它具有时间分辨率高的特点。运用脑电技术可以客观评估用户的认知、情绪等特征。梳理国内外相关文献，发现运用脑电技术研究用户体验的文献不断增加。因此，本文将就脑电技术在用户体验中应用进行梳理，重点介绍用户体验中认知和情感维度相关研究，分析当前存在的问题并进一步展望。

1 脑电技术在情绪体验研究中的应用

用户体验研究领域常用的脑电指标包括波幅、潜伏期、电位或电流的空间频率等。研究的内容涉及情绪体验、认知过程等多个方面。邓丽等人运用脑电仪记录不同愉悦度的文化元素图片诱发的脑电波探讨消费者对于文化元素的偏好，结果发现额叶α波能够反映产品体验与用户情感之间的关系，额叶α波的功率不对称性可以判断用户面对不同文化元素时的愉悦度。宋之杰等人探讨了消费者使用支付方式影响产品购买偏好及其神经机制，结果表明，在早期认知阶段，相比于实用型产品，消费者对享乐型产品自动分配更多注意力且引起较大波幅P2成分;在认知过程阶段，面对不同的支付方式，消费者易产生决策冲突，现金支付较其他支付方式会引起波幅较小的P3成分;在认知决策阶段，相比于实用型产品，现金支付享乐型产品的支付疼痛与购物内疚会产生波幅更大的晚期正成分波（LPP），而非现金支付享乐型产品的支付快感与购物愉悦都诱发了强烈的情绪唤醒，LPP成分波幅更大。Ohme等人综合运用脑电与肌电测量了消费者在观看广告时的情绪反应。研究人员让被试两个几乎相同的广告，区别在于其中一个版本中，女模特有一个持续1.5秒的特殊手势，她先用手抚摸脸颊，然后再优雅地置于腹部。结果显示，相比于没有特殊手势的版本，在特殊姿势出现时被试的α波能量值低，且随后3秒内皮肤电导水平明显高，结果提示更高的情绪唤醒。由此可见，脑电技术可以更加直接、实时、客观地测量情绪体验。

2 脑电技术在认知研究中的应用

何苗等人采用ERP技术探讨明星或是动漫两种形象在广告投放上的效果，结果发现明星形象较动漫形象引起的脑电成分负向波（N270）波幅更高，即明星更易吸引注意。郭伏等人对用户进行网页界面满意度评估的认知加工过程进行了研究，结果显示，相比于满意度一般的网页界面，被试对满意和不满意的网页界面的反应时间更短，N2、P2以及晚期正成分（LPP）可用作评估满意度的指标。王剑对用户观看不同喜好程度的汽车时的认知过程进行了研究。首先让被试对包括整体造型与局部造型的汽车图片进行评分，将图片分为“喜欢”、“不喜欢”两类，再加入若干中性图片作为刺激材料。然后，采用ERP技术记录不同造型图片诱发的脑电特征。结果表明，相比于“不喜欢”的造型图片，“喜欢”的造型图片诱发的α波峰值更大，在额叶与顶叶诱发的β波峰值也更大。夏羽采用脑电技术探讨了丝织物接触人体皮肤时的触感信息和认知差异。结果表明，θ、α、β节律百分比、P2、P3成分均可作为丝织物触感评价和认知研究的指标。

3 小结

从以上研究我们可以看出，脑电技术可用于探究用户体验的脑神经机制，客观实时反映出用户在产品体验过程中的认知、情绪情感等特征，但脑电技术在用户体验中的应用仍处于探索阶段，仍存在一些不足。已有研究表明，除产品可用性、美感、情绪情感等因素会影响用户体验外，场景包括物理环境、社会文化环境、短时情景、任务场景也会影响使用体验。而脑电信号的采集往往需要在安静、周边没有大的干扰源的实验室内进行，避免噪音、电对信号及被试的心理状态产生干扰。因此，研究结果能否还原真实情景下的认知过程仍需谨慎对待。其次，不同研究对脑电各个指标的解释并不完全一致，这可能与实验采用的材料、实验设计不同等因素有关。随着技术的不断进步与融合，脑电技术在用户体验的应用会逐步深入，综合运用脑电技术、神经影像技术、行为测量、眼动实验将可能是今后研究的方向之一。

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