



摘要:為促進(jìn)腦電分析在服裝工效、設(shè)計(jì)審美、消費(fèi)決策等領(lǐng)域的個(gè)體心理狀態(tài)、認(rèn)知形成機(jī)制與評(píng)價(jià)研究,文章對(duì)腦電分析在服裝心理認(rèn)知評(píng)價(jià)中的應(yīng)用研究現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述。首先,對(duì)腦電信號(hào)采集處理、成分特征提取、特征信息判定等內(nèi)容進(jìn)行了梳理,分類(lèi)介紹了EEG和ERP技術(shù)路徑下的腦電成分特征與關(guān)鍵指標(biāo)。其次,探討了腦電分析在服裝舒適性評(píng)價(jià)、服裝審美感知評(píng)價(jià)、服裝消費(fèi)決策評(píng)價(jià)方面的研究進(jìn)展,闡述了腦電信號(hào)判定指標(biāo)、實(shí)驗(yàn)范式和研究成果。最后,針對(duì)目前腦電分析技術(shù)在應(yīng)用中存在的不足,從標(biāo)準(zhǔn)化范式研究、貼近真實(shí)應(yīng)用環(huán)境研究、場(chǎng)景細(xì)分化研究等方面進(jìn)行了展望。
關(guān)鍵詞:腦電;服裝;認(rèn)知評(píng)價(jià);感性工學(xué);ERP;EEG
中圖分類(lèi)號(hào):TS941.12
文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A
文章編號(hào):1001-7003(2025)04-0038-09
DOI:10.3969j.issn.1001-7003.2025.04.005
收稿日期:2024-09-04;
修回日期:2025-03-05
基金項(xiàng)目:北京市屬高校分類(lèi)發(fā)展-北京服裝學(xué)院“服裝學(xué)”新興交叉學(xué)科平臺(tái)建設(shè)項(xiàng)目(11000024T000003073871)
作者簡(jiǎn)介:王保魯(1987),男,副教授,博士,主要從事服裝消費(fèi)者行為研究、服裝產(chǎn)業(yè)與市場(chǎng)研究。
腦電是大腦皮層神經(jīng)元活動(dòng)產(chǎn)生的電信號(hào)。1924年Hans Berger首次記錄到腦電活動(dòng),并將其命名為EEG(Electroencephalogram,腦電圖)。隨著腦電記錄裝置、計(jì)算機(jī)技術(shù)和信號(hào)處理技術(shù)的不斷發(fā)展,近年來(lái)針對(duì)腦電活動(dòng)的分析應(yīng)用也快速延伸至神經(jīng)生理學(xué)、認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)、社會(huì)心理學(xué)等諸多領(lǐng)域[1-2]。通過(guò)對(duì)腦電進(jìn)行記錄與分析,腦電信號(hào)成為理解人腦功能、心理與認(rèn)知過(guò)程等的重要途徑。目前,常見(jiàn)的腦電分析技術(shù)包含EEG和ERP(Event-related potential,事件相關(guān)電位技術(shù))兩類(lèi)。其中,EEG記錄的是大腦整體電活動(dòng),通常以頻譜分析來(lái)研究不同頻率成分的變化,并基于頻率成分揭示不同的心理和生理狀態(tài);而ERP作為從EEG信號(hào)中提取的一種特定類(lèi)型電位,是大腦對(duì)特定事件或刺激(如感覺(jué)、認(rèn)知或運(yùn)動(dòng)刺激)的電生理反應(yīng),其信號(hào)與特定事件或刺激的時(shí)間點(diǎn)相關(guān)聯(lián),反映了大腦對(duì)特定事件的反應(yīng)強(qiáng)度和時(shí)間動(dòng)態(tài)。兩種方法在腦電分析中雖各有側(cè)重,但也常互相結(jié)合,幫助研究人員揭示復(fù)雜的腦功能機(jī)制,在人的感知、注意、記憶和決策等研究中應(yīng)用廣泛[3]。作為跨學(xué)科領(lǐng)域研究的工具,腦電分析技術(shù)還促進(jìn)了感性工學(xué)、神經(jīng)管理學(xué)、神經(jīng)營(yíng)銷(xiāo)學(xué)、神經(jīng)金融學(xué)等前沿與新興學(xué)科發(fā)展。
服裝領(lǐng)域內(nèi)相關(guān)研究涉及多種學(xué)科交叉,涵蓋了設(shè)計(jì)美學(xué)、人體工學(xué)、市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)、消費(fèi)心理等多方面內(nèi)容。圍繞“人-服裝-環(huán)境”的關(guān)系探討,在服裝設(shè)計(jì)審美、服裝工效、市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)策略、消費(fèi)決策等方面,多需要從個(gè)體的心理與認(rèn)知角度開(kāi)展研究。傳統(tǒng)研究中多以主觀(guān)評(píng)價(jià)、實(shí)證檢驗(yàn)等為主,很難針對(duì)個(gè)體的心理和認(rèn)知形成機(jī)制、觸發(fā)過(guò)程等進(jìn)行分析,研究深度不足。腦電分析技術(shù)通過(guò)對(duì)個(gè)體腦電信號(hào)的記錄、分析與解釋?zhuān)瑸樘骄總€(gè)人心理狀態(tài)、認(rèn)知和決策過(guò)程提供了神經(jīng)基礎(chǔ)層面的數(shù)據(jù)支撐,為產(chǎn)品設(shè)計(jì)與優(yōu)化、用戶(hù)體驗(yàn)提升、營(yíng)銷(xiāo)決策制定等提供了科學(xué)依據(jù)。然而,目前腦電分析技術(shù)在服裝領(lǐng)域內(nèi)的研究應(yīng)用仍處于早期階段,尚未形成體系化的研究范式,應(yīng)用場(chǎng)景不夠豐富。通過(guò)系統(tǒng)梳理腦電分析在服裝心理認(rèn)知評(píng)價(jià)中的應(yīng)用情況,將有助于加深廣大學(xué)者對(duì)國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究的全面了解,厘清研究范疇,并進(jìn)一步提升腦電分析技術(shù)應(yīng)用研究的深度和廣度。
1 腦電分析關(guān)鍵環(huán)節(jié)
1.1 腦電信號(hào)的采集
腦電信號(hào)多通過(guò)將物理電極放置在頭皮上進(jìn)行采集,分為侵入式和非侵入式兩種方法。侵入式方法可以提供更高精度和較低噪聲的信號(hào),但由于安全性問(wèn)題,非侵入式依然是目前的主流采集方法[4]。根據(jù)采集電極的不同,非侵入式采集又分為干電極采集和濕電極采集兩種形式。其中,濕電極采集需要在電極和頭皮之間添加導(dǎo)電介質(zhì),以減少電阻干擾。但這種采集辦法準(zhǔn)備工作復(fù)雜、耗時(shí)較長(zhǎng)、介質(zhì)易消耗且影響受試者體驗(yàn),不利于長(zhǎng)時(shí)間的信號(hào)采集。相較之下,近年來(lái)逐漸流行的干電極采集因不需要導(dǎo)電介質(zhì),從而減少了長(zhǎng)時(shí)間實(shí)驗(yàn)中的不適感。腦電采集過(guò)程中通常配備多個(gè)電極采集不同腦區(qū)的信號(hào)。根據(jù)電極數(shù)的不同,常見(jiàn)有16電極、32電極和64電極等。電極放置多遵循10-20系統(tǒng)電極放置法,即相鄰電極間距離分別是前后或左右頭骨距離的10%或20%。電極放置位置如圖1所示。
外界環(huán)境噪聲、眼動(dòng)及肌肉運(yùn)動(dòng)、電極偏移等因素都會(huì)干擾腦電信號(hào)采集。為得到純凈的腦電信號(hào),通常需要對(duì)采集到的原始信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理。常見(jiàn)方法包括濾波、主成分分析(PCA)和獨(dú)立成分分析(ICA)等。濾波可去除固定頻段的干擾,常用于去除環(huán)境噪聲的影響。PCA和ICA則主要用于去除難以通過(guò)濾波過(guò)濾的眼電、心電和肌電等信號(hào)數(shù)據(jù)。其中,ICA分解后的各信號(hào)分量相互獨(dú)立,偽跡去除精度高,已廣泛用于腦電信號(hào)預(yù)處理中[5]。
1.2 腦電信號(hào)成分特征提取
經(jīng)過(guò)預(yù)處理后的信號(hào)可被用于腦電信號(hào)成分特征的提取,即在復(fù)雜的腦電數(shù)據(jù)中識(shí)別出與個(gè)人認(rèn)知活動(dòng)(情緒)相關(guān)的腦電信號(hào)特征。常見(jiàn)的信號(hào)特征包括時(shí)域特征和頻域特征。其中,ERP研究多采用時(shí)域特征,EEG研究多采用頻域特征。
時(shí)域特征是腦電信號(hào)中最為直觀(guān)和常用的信號(hào)成分特征。通過(guò)分析腦電信號(hào)在時(shí)間軸上的變化,如針對(duì)信號(hào)的幅值、方差、均值、峰度等的分析,可以識(shí)別腦電信號(hào)在特定時(shí)間點(diǎn)或時(shí)間段內(nèi)的波動(dòng)特征,從而幫助理解大腦的功能狀態(tài)[6]。在ERP研究中,波形的潛伏期、振幅和極性是主要的衡量指標(biāo)。潛伏期指從刺激到大腦皮層反應(yīng)的時(shí)間延遲,反映了神經(jīng)活動(dòng)的加工時(shí)間。振幅可以反映大腦興奮性的高低,而極性則通過(guò)正性電壓波動(dòng)(P)和負(fù)性電壓波動(dòng)(N)進(jìn)行表示。以上指標(biāo)也用于特征信號(hào)命名,如在研究中常見(jiàn)的P300信號(hào)便是潛伏期為300 ms左右的正向波動(dòng)信號(hào),如圖2所示。
頻域特征是指腦電信號(hào)隨頻率變化的特性。通過(guò)將時(shí)域信號(hào)轉(zhuǎn)換為頻域信號(hào),可以直觀(guān)地觀(guān)察腦電信號(hào)中各個(gè)節(jié)律分布情況,從而提取與特定認(rèn)知或情緒狀態(tài)相關(guān)的特征。頻域分析中通常基于信號(hào)頻率將腦電信號(hào)劃分為δ、θ、α、β和γ等頻段(表1),再提取功率、功率譜密度(Power spectral density, PSD)等特征進(jìn)行分析。在EEG研究中,PSD是應(yīng)用最為廣泛的特征之一,反映腦電信號(hào)在不同頻段上的能量分布,對(duì)于腦電情緒識(shí)別具有重要作用。
1.3 腦電成分分析
通過(guò)對(duì)腦電信號(hào)變化情況的分析,可以判別被試者對(duì)客觀(guān)事物的態(tài)度體驗(yàn)或潛在心理活動(dòng)。在ERP研究中,基于腦電時(shí)域特征,典型的腦電成分包括Pl00、Nl00、P200、N200、P300等。其中P100、N100、P200被稱(chēng)為外源性成分,主要受刺激物理特性的影響;N200、P300被稱(chēng)為內(nèi)源性成分,更多與被試的注意、記憶、決策、判斷等認(rèn)知加工過(guò)程或心理狀態(tài)有關(guān)[6]。
P100和N100出現(xiàn)于刺激后100 ms左右,主要反映的是初級(jí)感覺(jué)加工過(guò)程。P100通常與視覺(jué)刺激相關(guān),N100則與聽(tīng)覺(jué)和觸覺(jué)刺激相關(guān)[7]。這些早期成分可以用于初步的情緒反應(yīng)分析。研究表明,P100成分與情緒和喚醒度相關(guān),強(qiáng)烈的情緒和較高情緒喚醒度往往會(huì)引起P100較大波幅變化[8]。
P200和N200出現(xiàn)于刺激后200 ms左右,反映與注意早期相關(guān)的自動(dòng)加工處理過(guò)程。研究表明,作為一種具有代表性的認(rèn)知決策成分,P200 成分可以反映刺激影響被試者注意力的程度。N200成分則通常與沖突檢測(cè)和錯(cuò)誤監(jiān)測(cè)有關(guān)。研究發(fā)現(xiàn),N200的振幅在處理負(fù)面情緒刺激時(shí)會(huì)增大,同時(shí)認(rèn)知沖突或負(fù)面情緒越大,N200振幅越高[9-10]。
P300出現(xiàn)于刺激后300 ms左右,是認(rèn)知處理的重要指標(biāo),與腦認(rèn)知過(guò)程有高度聯(lián)系,可以表征感覺(jué)、直覺(jué)、記憶、理解、學(xué)習(xí)、判斷、推理等系列心理活動(dòng)。由于P300成分的測(cè)量更為可靠,且其振幅和潛伏期特征包含的信息更豐富,P300被廣泛應(yīng)用于認(rèn)知識(shí)別研究。研究發(fā)現(xiàn),較高的P300振幅通常與較高的情緒喚醒相關(guān)[11]。
出現(xiàn)在刺激后300 ms到數(shù)百毫秒之間的晚期正成分(Late positive potential, LPP)也被認(rèn)為與情緒加工和情感評(píng)估有關(guān)[12]。LPP的振幅反映了情緒的強(qiáng)度,其在處理情感豐富的刺激時(shí)會(huì)顯著增加,因此被用來(lái)分析長(zhǎng)時(shí)間情緒反應(yīng)變化和情緒分類(lèi)等問(wèn)題[13]。
在EEG研究中,頻域信息也被證實(shí)與個(gè)體心理狀態(tài)等具有相關(guān)性。已有研究表明,當(dāng)人身心處于愉悅、輕松狀態(tài)時(shí),會(huì)誘發(fā)更多的α波,而當(dāng)人身心處于精神緊張狀態(tài)或有煩躁焦慮情緒時(shí),會(huì)誘發(fā)出較多的β波。此外,不同腦區(qū)也與特定感知和認(rèn)知活動(dòng)相關(guān)[14]。如額葉與思維、意識(shí)有關(guān),顳葉與人臉和場(chǎng)景等復(fù)雜刺激信息的處理、嗅覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)有關(guān),頂葉與多種感官信息的整合和對(duì)物體的操作控制有關(guān),枕葉則與視覺(jué)有關(guān)。以上信息常在各類(lèi)EEG研究中用于判定被試的潛在心理活動(dòng)。
2 服裝心理認(rèn)知評(píng)價(jià)中的腦電分析應(yīng)用
服裝心理認(rèn)知評(píng)價(jià)是個(gè)體對(duì)來(lái)自服裝視覺(jué)、觸覺(jué)等輸入信息進(jìn)行心理加工的過(guò)程,反映了個(gè)體感知和評(píng)價(jià)服裝的心理活動(dòng)[15]。常借助認(rèn)知心理學(xué)理論及研究方法,評(píng)價(jià)服裝因素、個(gè)人因素、環(huán)境因素與著裝心理及行為的關(guān)系。在圍繞“人-服裝-環(huán)境”三元關(guān)系的服裝心理認(rèn)知評(píng)價(jià)研究中,利用腦電分析技術(shù)可對(duì)神經(jīng)基礎(chǔ)層面數(shù)據(jù)開(kāi)展分析的特點(diǎn),為人類(lèi)個(gè)體在服裝物理屬性、設(shè)計(jì)元素、營(yíng)銷(xiāo)策略等的認(rèn)知與評(píng)價(jià)機(jī)制研究提供了重要工具。目前,腦電分析在服裝心理認(rèn)知評(píng)價(jià)領(lǐng)域的應(yīng)用更多聚焦于服裝舒適性評(píng)價(jià)、服裝審美感知評(píng)價(jià)和服裝消費(fèi)決策評(píng)價(jià),如表2所示。通過(guò)設(shè)計(jì)相應(yīng)腦電實(shí)驗(yàn),將控制變量以特定事件或刺激進(jìn)行呈現(xiàn),得到控制變量與對(duì)應(yīng)腦電時(shí)域或頻域特征的映射關(guān)系,并結(jié)合相應(yīng)主觀(guān)評(píng)測(cè),從而探究、驗(yàn)證該控制變量影響下的心理認(rèn)知過(guò)程。其中,基于EEG的研究更多側(cè)重于對(duì)個(gè)體整體心理狀態(tài)的分析,而ERP則更多用于對(duì)特定事件或刺激的短時(shí)間心理與認(rèn)知變化分析。
2.1 服裝舒適性評(píng)價(jià)
服裝舒適性是人體、服裝、環(huán)境交互影響下的個(gè)體主觀(guān)感受,涉及人體工程學(xué)、服裝工效學(xué)、服裝衛(wèi)生學(xué)、服裝心理學(xué)等多學(xué)科問(wèn)題。采用腦電分析技術(shù)進(jìn)行基于體感刺激的舒適性測(cè)量,通過(guò)腦電信號(hào)變化特征衡量人體穿著服裝過(guò)程中的心理變化,可以將個(gè)體主觀(guān)感受量化,更為客觀(guān)科學(xué)地評(píng)價(jià)穿著舒適性[16]。目前基于腦電分析技術(shù)的舒適性研究主要聚焦于熱濕舒適性、接觸舒適性與壓力舒適性三方面。
2.1.1 熱濕舒適性
針對(duì)熱濕舒適性的研究主要以EEG頻域特征為判定指標(biāo),通過(guò)監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)被試不同頻段腦電變化,對(duì)熱濕舒適性進(jìn)行客觀(guān)評(píng)價(jià)。Jeong等[17]通過(guò)記錄身穿普通純棉運(yùn)動(dòng)服和吸濕速干戶(hù)外運(yùn)動(dòng)服的被試者腦電數(shù)據(jù)變化,得出穿著吸濕速干服裝的被試者α波平均功率更高,αβ波強(qiáng)度比更大,表示其在此狀態(tài)下更加放松、壓力更小,以此驗(yàn)證吸濕速干服裝可以帶來(lái)更為舒適的感受。Han等[18]對(duì)不同熱濕環(huán)境下的服裝穿著者進(jìn)行腦電測(cè)量發(fā)現(xiàn),當(dāng)人體處于熱不適狀態(tài)時(shí),所有腦電圖功率值增加,尤其是β波顯著增加,表明大腦處于較高的認(rèn)知負(fù)荷和不舒適狀態(tài)。Lee等[19]、任佳園等[20]的研究也證實(shí)了α波和β波的功率譜密度等指標(biāo)和主觀(guān)熱濕評(píng)價(jià)指標(biāo)之間的相關(guān)關(guān)系,其中濕熱感和不舒適感越強(qiáng)時(shí),α波強(qiáng)度受到抑制,β波強(qiáng)度增強(qiáng),反之則α波強(qiáng)度增強(qiáng)而β波強(qiáng)度受到抑制。采用此種對(duì)應(yīng)關(guān)系可以對(duì)服裝穿著者的熱濕舒適性體驗(yàn)進(jìn)行預(yù)測(cè)。
2.1.2 接觸舒適性
針對(duì)接觸舒適性的研究主要以腦電信號(hào)的時(shí)域特征和頻域特征為判定指標(biāo),通過(guò)監(jiān)測(cè)被試接觸紡織品或面料時(shí)的腦電變化,評(píng)估織物的接觸舒適性。在ERP實(shí)驗(yàn)環(huán)境下,常以織物表面紋理誘發(fā)事件相關(guān)電位,以此探究觸覺(jué)感知與表面紋理之間的關(guān)系。Horiba等[21]針對(duì)毛毯、棉布和砂紙的觸感刺激研究發(fā)現(xiàn),不適接觸狀態(tài)下的P300振幅高于舒適狀態(tài)下的P300振幅,并指出P300振幅可以反映織物的觸覺(jué)舒適性;Chen等[22]則通過(guò)對(duì)比棉布、亞麻布、絲綢等不同織物材料的觸覺(jué)刺激,發(fā)現(xiàn)表面粗糙的織物誘發(fā)了更高的P300振幅,進(jìn)一步證實(shí)了Horiba的結(jié)論。除P300外,Yuan等[23]研究發(fā)現(xiàn)N100的振幅隨織物的硬挺度而增加,P200的振幅隨織物的平滑度而減小,因此認(rèn)為N100和P200電位也可作為區(qū)分織物觸覺(jué)特性的腦電指標(biāo)。在EEG實(shí)驗(yàn)環(huán)境下,多通過(guò)織物接觸過(guò)程中的整體情緒感受進(jìn)行接觸舒適性評(píng)價(jià)。Wang等[24]將不同衣物接觸下的腦電數(shù)據(jù)與客觀(guān)物理指標(biāo)測(cè)試數(shù)據(jù)、主觀(guān)評(píng)分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)分析,發(fā)現(xiàn)織物越柔軟光滑,α波能量百分比越高,受試者的舒適感越強(qiáng)。Ye等[25]研究也證實(shí)了α波強(qiáng)度可用于反映人體在接觸面料時(shí)的舒適性感受。
2.1.3 壓力舒適性
在壓力舒適性研究中主要以EEG頻域特征為判定指標(biāo),通過(guò)腦電信號(hào)變化檢測(cè)服裝壓對(duì)人體的影響,特別是利用α波和β波強(qiáng)度變化來(lái)評(píng)價(jià)壓力舒適性。Horiba等[26]研究了腰帶對(duì)腹部的壓力影響,發(fā)現(xiàn)α波的強(qiáng)度變化與腰帶對(duì)腹部產(chǎn)生的壓力有顯著關(guān)系。當(dāng)壓力舒適性較高時(shí),受試者的α波得以增強(qiáng),而當(dāng)壓力舒適性較低時(shí),受試者的α波被抑制,β波增強(qiáng)。Sugita等[27]在束腹褲對(duì)中老年女性的壓力舒適性影響研究中也驗(yàn)證了這一現(xiàn)象。Lee等[28]則通過(guò)研究不同壓力水平的壓縮褲對(duì)穿著者注意力的影響,驗(yàn)證了β波功率譜在壓力舒適性檢測(cè)中的可行性。Liu等[29]認(rèn)為采用腦電技術(shù)建立服裝壓力評(píng)估系統(tǒng),可為服裝壓力舒適性評(píng)價(jià)提供可靠、無(wú)偏見(jiàn)的測(cè)量手段,在功能性服裝、緊身內(nèi)衣等產(chǎn)品的穿著舒適性研究中具有較大應(yīng)用前景。
2.2 服裝審美感知評(píng)價(jià)
腦電技術(shù)在服裝審美感知評(píng)價(jià)中主要以對(duì)服裝的視覺(jué)美觀(guān)性評(píng)價(jià)為主。傳統(tǒng)服裝視覺(jué)美觀(guān)性評(píng)價(jià)主要采用主觀(guān)描述的評(píng)價(jià)方法,其作用與反饋機(jī)制并不明確,而采用腦電技術(shù)研究個(gè)體在接受視覺(jué)刺激后的腦電變化,可以明晰其內(nèi)在感知發(fā)生過(guò)程,實(shí)現(xiàn)科學(xué)客觀(guān)的量化評(píng)價(jià)。目前基于腦電分析技術(shù)的服裝審美感知評(píng)價(jià)主要聚焦于服裝色彩和款式造型兩方面。
2.2.1 服裝色彩
針對(duì)服裝色彩的評(píng)價(jià)研究以受試者對(duì)色彩的視覺(jué)認(rèn)知加工、情感與心理狀態(tài)評(píng)估等為主,多以腦電信號(hào)的時(shí)域與頻域特征為觀(guān)測(cè)指標(biāo)。在ERP實(shí)驗(yàn)環(huán)境下,多通過(guò)不同顏色明度或色調(diào)引起的誘發(fā)事件相關(guān)電位變化探究被試的色彩視覺(jué)感知差異,從而對(duì)被試的視覺(jué)審美感知進(jìn)行量化分析。其中,陳雁等[30]對(duì)不同色彩引起的誘發(fā)電位分析發(fā)現(xiàn),N100、P100等外源性誘發(fā)電位可用于監(jiān)測(cè)服裝色彩物理特性對(duì)人體神經(jīng)系統(tǒng)的影響(即所謂視覺(jué)沖擊),并指出腦電技術(shù)在服裝顏色風(fēng)格評(píng)價(jià)中具有重要應(yīng)用價(jià)值。此外,蔣孝鋒[31]、范中雯[32]以不同色彩明度服裝為刺激材料,研究發(fā)現(xiàn)不同色彩明度可以導(dǎo)致P300成分的明顯變化,驗(yàn)證了P300作為后期認(rèn)知決策中色彩感知評(píng)價(jià)指標(biāo)的可行性。在EEG實(shí)驗(yàn)環(huán)境下,則多通過(guò)分析不同服裝色彩感知下的被試情緒感受,將感性審美與人腦生理反應(yīng)相結(jié)合。Chinen等[33]研究發(fā)現(xiàn),色彩明亮柔和的服裝能夠引發(fā)穿著者更明顯的α波,并證實(shí)腦電波強(qiáng)度與服裝色彩主觀(guān)評(píng)價(jià)之間存在一致性。
2.2.2 款式造型
針對(duì)款式造型的評(píng)價(jià)研究以受試者對(duì)服裝款式風(fēng)格、結(jié)構(gòu)造型等引發(fā)的情緒或?qū)徝婪磻?yīng)為著手點(diǎn),多以腦電信號(hào)的時(shí)域與頻域特征為觀(guān)測(cè)指標(biāo)。在ERP實(shí)驗(yàn)環(huán)境下,通過(guò)對(duì)被試腦電成分的振幅、潛伏期等進(jìn)行分析,探究審美認(rèn)知加工機(jī)制,并以此量化款式造型對(duì)感性認(rèn)知的影響。Lv等[34]以運(yùn)動(dòng)休閑風(fēng)格的男士上裝為例,發(fā)現(xiàn)服裝款式所產(chǎn)生的被試情緒差異可導(dǎo)致P100、N100、P200等成分變化,為服裝誘發(fā)的情感評(píng)定提供了生理學(xué)特征參考。在EEG實(shí)驗(yàn)環(huán)境下,多通過(guò)識(shí)別特定情緒下的腦電活動(dòng)特征來(lái)量化對(duì)服裝款式造型的審美認(rèn)知。Wang[35]對(duì)不同服裝款式誘發(fā)的腦電信號(hào)分析發(fā)現(xiàn),從腦電信號(hào)中獲得的情緒分析結(jié)果與主觀(guān)問(wèn)卷調(diào)查結(jié)果一致,驗(yàn)證了采用腦電信號(hào)量化設(shè)計(jì)審美的可行性。高君等[36]則以泳裝為例,通過(guò)測(cè)量F3、F4電極的額區(qū)α波功率差,發(fā)現(xiàn)能夠引起積極情緒的泳裝樣式會(huì)誘發(fā)較大的α波不對(duì)稱(chēng)指數(shù),表明α波功率差可用于服裝款式的審美認(rèn)知評(píng)價(jià)。
2.3 服裝消費(fèi)決策評(píng)價(jià)
借助腦電信號(hào)的高時(shí)間分辨率,可以深入解析服裝消費(fèi)者在感知和決策過(guò)程中的神經(jīng)機(jī)制,從而揭示傳統(tǒng)單一系統(tǒng)框架消費(fèi)者研究中難以涉及的決策過(guò)程黑箱,為消費(fèi)決策研究、品牌營(yíng)銷(xiāo)策略制定等提供了交叉領(lǐng)域視角下的科學(xué)依據(jù)。目前,以服裝等相關(guān)產(chǎn)品或品牌為研究對(duì)象,腦電技術(shù)在消費(fèi)決策評(píng)價(jià)研究中主要聚焦于品牌認(rèn)知、消費(fèi)行為、營(yíng)銷(xiāo)策略評(píng)價(jià)等方面。
2.3.1 品牌認(rèn)知
在消費(fèi)者品牌認(rèn)知研究方面,多采用ERP實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),依據(jù)不同成分腦電信號(hào)的時(shí)頻特征,對(duì)消費(fèi)者知覺(jué)的形成過(guò)程進(jìn)行階段化分析,以探究認(rèn)知加工過(guò)程。Wang等[37]針對(duì)服裝品牌的品牌延伸進(jìn)行消費(fèi)者感知實(shí)驗(yàn),記錄到消費(fèi)者對(duì)品牌典型產(chǎn)品與延伸產(chǎn)品的比較可引發(fā)明顯的N400波動(dòng),指出當(dāng)被試基于長(zhǎng)時(shí)記憶進(jìn)行品牌典型產(chǎn)品和品牌屬性聯(lián)想時(shí),N400等內(nèi)源性成分可用于品牌認(rèn)知評(píng)價(jià)。Ma等[38]以穿著中外傳統(tǒng)服裝的消費(fèi)者圖片為刺激物,發(fā)現(xiàn)在品牌形象的感知過(guò)程中,不同國(guó)別形象導(dǎo)致了被試P300振幅的顯著差異,驗(yàn)證了以P300成分探究品牌認(rèn)知過(guò)程的可行性。陳倩云[39]則針對(duì)女裝品牌logo進(jìn)行消費(fèi)者感知實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)在產(chǎn)品感知的高級(jí)階段誘發(fā)了大腦左半球更大的P300成分和右半球更大的N400成分,也進(jìn)一步證實(shí)了P300、N400對(duì)理解品牌認(rèn)知加工過(guò)程具有重要作用。
2.3.2 消費(fèi)行為
在消費(fèi)行為研究方面,多基于EEG頻域特征探究行為決策時(shí)的認(rèn)知加工與情感反應(yīng),以消費(fèi)情境誘發(fā)的情緒性生理指標(biāo)進(jìn)行消費(fèi)行為預(yù)測(cè)。Touchette等[40]通過(guò)觀(guān)測(cè)被試觀(guān)看具有不同吸引力的服裝產(chǎn)品時(shí)腦電α波變化情況,發(fā)現(xiàn)被試對(duì)服裝產(chǎn)品的喜好可由α波功率譜密度進(jìn)行判定,并可由此預(yù)測(cè)消費(fèi)傾向。Casson等[41]記錄了被試在真實(shí)服裝店鋪環(huán)境進(jìn)行商品瀏覽時(shí)的腦電信號(hào),發(fā)現(xiàn)被試α波強(qiáng)度可反映店鋪環(huán)境對(duì)消費(fèi)行為的影響。Zeng等[42]則以鞋類(lèi)產(chǎn)品為例,通過(guò)分析腦電信號(hào)頻域特征,發(fā)現(xiàn)大腦額葉區(qū)和枕葉區(qū)在消費(fèi)者的“喜歡”和“不喜歡”決策過(guò)程中起著重要作用,并驗(yàn)證了基于腦電信號(hào)DE(Differential entropy,微分熵)特征可以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確率超過(guò)94%的消費(fèi)者喜好預(yù)測(cè),展示了腦電技術(shù)在預(yù)測(cè)消費(fèi)行為偏好上的潛力。
2.3.3 營(yíng)銷(xiāo)策略評(píng)價(jià)
在營(yíng)銷(xiāo)策略評(píng)價(jià)方面,多通過(guò)對(duì)不同營(yíng)銷(xiāo)手段進(jìn)行ERP分組比較實(shí)驗(yàn),基于腦電信號(hào)時(shí)頻特征探究不同控制變量分組間受試者的腦電活動(dòng)差異,以此對(duì)營(yíng)銷(xiāo)策略效果進(jìn)行評(píng)價(jià)。Deng等[43]探討了電商平臺(tái)促銷(xiāo)活動(dòng)對(duì)消費(fèi)者的影響,發(fā)現(xiàn)不同促銷(xiāo)方式可誘發(fā)被試P200和N200振幅的顯著變化,從腦電生理角度證實(shí)了不同促銷(xiāo)方式下的消費(fèi)者認(rèn)知差異。Chen等[44]研究了月銷(xiāo)量和商品評(píng)價(jià)等在線(xiàn)信息暴露對(duì)消費(fèi)者線(xiàn)上消費(fèi)決策的影響,發(fā)現(xiàn)低評(píng)分與低銷(xiāo)售額作為負(fù)面刺激誘發(fā)了更大的P200、N400和LPP振幅,反映了此類(lèi)負(fù)面刺激下消費(fèi)者具有更為強(qiáng)烈的情緒喚醒。Jing等[45]針對(duì)平價(jià)奢侈品品牌的折扣促銷(xiāo)策略設(shè)計(jì)了ERP實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)當(dāng)產(chǎn)品原始價(jià)格較高時(shí),無(wú)折扣商品相比有折扣商品產(chǎn)生了更大的N200與LPP振幅,顯示了在無(wú)折扣促銷(xiāo)時(shí)消費(fèi)者具有較大的認(rèn)知沖突,從而驗(yàn)證了折扣促銷(xiāo)策略的有效性。
3 腦電分析應(yīng)用的挑戰(zhàn)
盡管腦電分析已逐漸成為認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)研究中的重要手段,相應(yīng)技術(shù)方法、實(shí)驗(yàn)設(shè)備也日趨成熟,但其在服裝領(lǐng)域內(nèi)的研究應(yīng)用仍處于起步階段,面向服裝舒適性、審美感知和消費(fèi)決策等個(gè)體心理認(rèn)知評(píng)價(jià)的研究應(yīng)用數(shù)量依然較少,研究對(duì)象和研究場(chǎng)景仍較單一。究其原因,腦電分析作為一種跨學(xué)科領(lǐng)域研究工具,其應(yīng)用除受腦科學(xué)、認(rèn)知神經(jīng)生理學(xué)等基礎(chǔ)科學(xué)研究影響外,在應(yīng)用過(guò)程中還面臨腦電生理指標(biāo)在應(yīng)用環(huán)境下的適配與解讀、實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)獲取與處理等多方面的挑戰(zhàn)。
3.1 腦電信號(hào)結(jié)果解釋仍存在模糊性
隨著腦科學(xué)研究的不斷深入,研究者對(duì)于腦部活動(dòng)與人的心理或行為反應(yīng)之間的關(guān)系理解逐漸加深,但人類(lèi)大腦與神經(jīng)活動(dòng)的高度復(fù)雜性,使得腦電數(shù)據(jù)與人的心理或行為反應(yīng)的關(guān)系解讀依然存在模糊空間。在腦電實(shí)驗(yàn)中,觀(guān)測(cè)到的特定腦電信號(hào)與被試的心理或行為反應(yīng),往往呈現(xiàn)“非唯一”的映射關(guān)系,即一個(gè)特定的腦部活動(dòng)可能被多種認(rèn)知活動(dòng)激活。如P300作為腦電實(shí)驗(yàn)中的重要指標(biāo),在服裝舒適性評(píng)價(jià)、審美感知評(píng)價(jià)和消費(fèi)決策評(píng)價(jià)等視觸覺(jué)刺激實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景下均有應(yīng)用,其本質(zhì)是刺激信息映射到大腦中的神經(jīng)信號(hào)反應(yīng),但在具體解釋中研究者多根據(jù)自身研究需要進(jìn)行解讀,其解釋度的穩(wěn)健性受到質(zhì)疑。在這一方面,已有學(xué)者質(zhì)疑腦電信號(hào)所代表的腦部活動(dòng)與被試的心理或行為反應(yīng)之間更多是相關(guān)關(guān)系,而非因果關(guān)系[46]。另一方面,腦電技術(shù)在現(xiàn)有服裝領(lǐng)域內(nèi)應(yīng)用的研究范式更多采用“reverse inference”(逆向推理)[47],其推斷的合理性也值得關(guān)注。如研究者在面對(duì)由具體刺激(X)誘發(fā)的腦電信號(hào)結(jié)果(Y)時(shí),往往用“過(guò)往研究中判定的認(rèn)知過(guò)程(Z)也同樣誘發(fā)結(jié)果Y”為依據(jù),而推論出基于X的刺激實(shí)驗(yàn)中也產(chǎn)生了類(lèi)似Z的認(rèn)知過(guò)程。考慮到腦電反應(yīng)與認(rèn)知過(guò)程的“非唯一”映射關(guān)系,此種推論往往會(huì)被質(zhì)疑缺乏嚴(yán)謹(jǐn)性。
3.2 實(shí)驗(yàn)環(huán)境限制了研究普適性
受現(xiàn)有腦電檢測(cè)設(shè)備使用條件的限制,目前對(duì)于腦電技術(shù)的應(yīng)用大多在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下開(kāi)展。因?yàn)閷?shí)驗(yàn)室環(huán)境下的變量控制與刺激設(shè)計(jì)無(wú)法完全模擬真實(shí)環(huán)境,導(dǎo)致研究結(jié)果在實(shí)際應(yīng)用中的效度存疑。如在服裝審美感知評(píng)價(jià)中,多通過(guò)電腦屏幕呈現(xiàn)相應(yīng)服裝產(chǎn)品樣式,被試所見(jiàn)所感不能完全反映真實(shí)服裝效果,且實(shí)驗(yàn)環(huán)境所帶來(lái)的被試緊張感,也往往在不同程度上影響了實(shí)驗(yàn)結(jié)果。同時(shí),傳統(tǒng)腦電實(shí)驗(yàn)設(shè)備的舒適性和便攜性較弱,可能會(huì)影響被試的自然行為和真實(shí)體驗(yàn),這會(huì)對(duì)服裝舒適性評(píng)價(jià)研究等產(chǎn)生較為明顯的干擾。被試穿戴腦電設(shè)備所產(chǎn)生的穿戴舒適感會(huì)對(duì)其舒適性感知產(chǎn)生影響,這在使用非輕量化設(shè)備進(jìn)行腦電監(jiān)測(cè)時(shí)表現(xiàn)更為明顯。此外,因腦電實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程較為復(fù)雜、耗時(shí)較長(zhǎng),現(xiàn)有研究中樣本量多集中在20~30人規(guī)模,甚至部分研究中樣本量不足10人,且樣本選取多為在校大學(xué)生。考慮到不同個(gè)體對(duì)同一刺激的腦電反應(yīng)可能存在較大差異,個(gè)體的情緒狀態(tài)、疲勞程度等因素也會(huì)影響腦電活動(dòng),如采用小樣本、單一樣本來(lái)源的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),其實(shí)驗(yàn)結(jié)果的統(tǒng)計(jì)學(xué)意義、群體反應(yīng)效力和實(shí)驗(yàn)復(fù)現(xiàn)性會(huì)變?nèi)酢DX電檢測(cè)設(shè)備價(jià)格較高,實(shí)驗(yàn)人員培訓(xùn)、設(shè)備維護(hù)、被試招募、實(shí)驗(yàn)耗材等也會(huì)產(chǎn)生較高成本支出,也提高了腦電分析技術(shù)應(yīng)用普及的門(mén)檻。
3.3 腦電數(shù)據(jù)處理分析具有復(fù)雜性
受采集條件、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)等限制,腦電信號(hào)中包含大量噪聲和偽跡,這加大了數(shù)據(jù)預(yù)處理和特征提取的難度。如在服裝舒適性評(píng)價(jià)相關(guān)研究中,往往需要觸摸或穿戴相應(yīng)測(cè)試樣品,觸摸動(dòng)作本身產(chǎn)生的肌電干擾和運(yùn)動(dòng)干擾、熱濕環(huán)境下產(chǎn)生的汗液干擾等,會(huì)嚴(yán)重影響腦電信號(hào)質(zhì)量,降低數(shù)據(jù)可信度。針對(duì)此類(lèi)環(huán)境噪聲和信號(hào)偽跡的剔除方法依然需要不斷優(yōu)化。同時(shí),腦電數(shù)據(jù)具有高維特性,其信號(hào)特征選定與測(cè)量的方式種類(lèi)繁多。目前常見(jiàn)的有基于時(shí)域特征的信號(hào)振幅幅值、方差、均值、峰度等指標(biāo),也有基于頻域特征的節(jié)律信號(hào)PSD、DE等指標(biāo)。還有研究者嘗試采用自組織映射、支持向量機(jī)等機(jī)器學(xué)習(xí)手段進(jìn)行信號(hào)特征提取,以完成對(duì)被試情緒狀態(tài)的精確分類(lèi)與判斷[48]。不過(guò),現(xiàn)有服裝領(lǐng)域的應(yīng)用更多是基于時(shí)域成分振幅、頻域成分強(qiáng)度等較為簡(jiǎn)單特征,對(duì)于其他信號(hào)特征或測(cè)量指標(biāo)應(yīng)用較少,特征提取與情緒狀態(tài)判定方法單一,缺少多種方法的交叉驗(yàn)證,可能會(huì)影響被試心理狀態(tài)的準(zhǔn)確識(shí)別。另外,在服裝壓力舒適性、熱濕舒適性等研究中,往往還需要壓力水平、熱濕條件等刺激條件與腦電數(shù)據(jù)進(jìn)行量化對(duì)應(yīng),這也進(jìn)一步加大了特征值選取和數(shù)據(jù)梳理分析的復(fù)雜性。
4 腦電分析技術(shù)應(yīng)用前景
4.1 腦電分析技術(shù)應(yīng)用的規(guī)范化研究
針對(duì)當(dāng)前腦電分析技術(shù)在服裝心理認(rèn)知評(píng)價(jià)應(yīng)用中存在的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)處理、結(jié)果解釋等問(wèn)題,構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)化研究范式是未來(lái)腦電技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵。在圍繞“人-服裝-環(huán)境”的心理認(rèn)知評(píng)價(jià)研究中,要基于研究對(duì)象、實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景等構(gòu)建規(guī)范化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),充分考慮實(shí)驗(yàn)中的變量控制、前后對(duì)照、組間差異、個(gè)體差異等問(wèn)題,適當(dāng)擴(kuò)大實(shí)驗(yàn)被試樣本,從實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)層面提升數(shù)據(jù)真實(shí)有效性和結(jié)果解釋度。在數(shù)據(jù)采集與分析過(guò)程中,探索數(shù)據(jù)的多模態(tài)融合,開(kāi)展腦電信號(hào)與其他生理信號(hào)(眼動(dòng)、肌電等)、主觀(guān)評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)、行為觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)等的結(jié)合研究,利用多模態(tài)“生理-心理-行為”信號(hào)數(shù)據(jù)的組合、比照等作為分析指標(biāo),并嘗試開(kāi)發(fā)或借鑒使用適應(yīng)性強(qiáng)、穩(wěn)健性好的數(shù)據(jù)處理和分析算法、腦電信號(hào)特征指標(biāo)等。如在服裝舒適性評(píng)價(jià)相關(guān)研究中,可以將腦電分析法與傳統(tǒng)舒適性測(cè)量方法相結(jié)合,通過(guò)數(shù)據(jù)比對(duì)尋找腦電信號(hào)與舒適性感知水平間對(duì)照關(guān)系,增強(qiáng)腦電特征的解釋力;通過(guò)肌電、心電等多模態(tài)生理信號(hào)的監(jiān)測(cè),明晰實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的環(huán)境噪聲影響,以期盡可能降低外在因素干擾。在結(jié)果解釋過(guò)程中,要參照認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)、心理學(xué)等領(lǐng)域最新研究進(jìn)展,同時(shí)還要基于實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)開(kāi)展雙向推理、多路徑驗(yàn)證等,并規(guī)范化語(yǔ)言表述,進(jìn)一步提升結(jié)果解釋效度。
4.2 貼近真實(shí)環(huán)境的腦電分析研究
為規(guī)避實(shí)驗(yàn)室環(huán)境帶來(lái)的研究偏差,未來(lái)腦電技術(shù)的應(yīng)用研究要充分考慮真實(shí)化場(chǎng)景需求。一方面,積極探索適合實(shí)驗(yàn)室場(chǎng)景的研究課題。如針對(duì)元宇宙場(chǎng)景下的虛擬服裝或數(shù)字化服裝產(chǎn)品設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)研究,其服裝形象展示相比真實(shí)服裝更貼合實(shí)驗(yàn)室條件要求,在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下的被試體驗(yàn)與真實(shí)環(huán)境差異較小,實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的刺激物選擇和呈現(xiàn)也更為容易。同樣,針對(duì)線(xiàn)上營(yíng)銷(xiāo)場(chǎng)景中的購(gòu)物環(huán)境氛圍、展示界面、交流互動(dòng)等也更容易在實(shí)驗(yàn)室條件下進(jìn)行模擬測(cè)試與體驗(yàn)感知,腦電技術(shù)也可以在這些領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。另一方面,關(guān)注小型化腦電設(shè)備發(fā)展,充分發(fā)揮便攜式研究工具特點(diǎn),開(kāi)展基于現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景下的腦電監(jiān)測(cè)探索,通過(guò)獲取被試在真實(shí)環(huán)境中的認(rèn)知數(shù)據(jù),增強(qiáng)研究結(jié)果的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。目前已有利用小型化腦電設(shè)備在真實(shí)服裝店鋪內(nèi)開(kāi)展腦電監(jiān)測(cè)的研究案例,應(yīng)關(guān)注并跟蹤此類(lèi)研究,學(xué)習(xí)便攜式腦電工具使用方法、實(shí)驗(yàn)過(guò)程設(shè)計(jì)、腦電數(shù)據(jù)校準(zhǔn)與質(zhì)量控制等,并拓展應(yīng)用至面向真實(shí)服裝產(chǎn)品、真實(shí)消費(fèi)環(huán)境、真實(shí)服裝應(yīng)用場(chǎng)景的感知評(píng)價(jià)研究。
4.3 腦電分析技術(shù)應(yīng)用場(chǎng)景的細(xì)分化研究
相較而言,當(dāng)下研究中腦電分析技術(shù)在服裝舒適性評(píng)價(jià)中應(yīng)用明顯多于服裝審美感知評(píng)價(jià)和消費(fèi)決策評(píng)價(jià),通過(guò)與人體工程學(xué)、服裝工效學(xué)等研究結(jié)合,腦電分析應(yīng)用場(chǎng)景也更為豐富。未來(lái)研究中面向服裝消費(fèi)者的審美感知、消費(fèi)決策研究應(yīng)加強(qiáng)。研究者可結(jié)合設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)、消費(fèi)心理等領(lǐng)域研究,積極嘗試基于腦電技術(shù)的實(shí)證研究、技術(shù)方法比較研究等,擴(kuò)大應(yīng)用范圍。如關(guān)注并借鑒腦電技術(shù)在神經(jīng)營(yíng)銷(xiāo)學(xué)中的應(yīng)用,加強(qiáng)對(duì)服裝消費(fèi)者行為研究,探知行為接受意愿、風(fēng)險(xiǎn)感知、隱私考慮等決策過(guò)程中的潛在心理活動(dòng),以幫助企業(yè)理解消費(fèi)者的真實(shí)需求和偏好;在廣告效果評(píng)估、推廣方式評(píng)價(jià)等方面,開(kāi)展針對(duì)具體營(yíng)銷(xiāo)手段的消費(fèi)者感知研究,以大腦生理數(shù)據(jù)解讀心理活動(dòng)過(guò)程,提升營(yíng)銷(xiāo)手段選擇的科學(xué)性。同時(shí),還可以借鑒面向工業(yè)產(chǎn)品的其他行業(yè)門(mén)類(lèi)研究、腦神經(jīng)科學(xué)前沿研究等,拓展腦電技術(shù)在服裝領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用場(chǎng)景。如關(guān)注跟蹤BCI腦機(jī)接口等腦科學(xué)研究最新進(jìn)展,拓展“人-服裝-環(huán)境”至“人-機(jī)-服裝-環(huán)境”的關(guān)系探討,在人機(jī)交互、用戶(hù)體驗(yàn)、情感設(shè)計(jì)、虛擬現(xiàn)實(shí)等方面創(chuàng)新研究思路與視角。
5 結(jié) 語(yǔ)
本文對(duì)腦電分析技術(shù)相關(guān)理論及其在服裝心理認(rèn)知評(píng)價(jià)領(lǐng)域的應(yīng)用文獻(xiàn)進(jìn)行了梳理,從舒適性評(píng)價(jià)、審美感知評(píng)價(jià)、消費(fèi)決策評(píng)價(jià)三方面,總結(jié)了腦電分析技術(shù)在不同領(lǐng)域研究中的腦電信號(hào)判定指標(biāo)、實(shí)驗(yàn)范式和研究成果,并針對(duì)目前腦電分析技術(shù)應(yīng)用中的局限性,從標(biāo)準(zhǔn)化范式研究、貼近真實(shí)環(huán)境應(yīng)用研究、場(chǎng)景細(xì)分化研究等方面進(jìn)行了展望。腦電分析技術(shù)為探測(cè)服裝感知、審美、決策等方面的神經(jīng)機(jī)制帶來(lái)了可能,同時(shí)也為客觀(guān)地評(píng)價(jià)服裝舒適性、視覺(jué)美觀(guān)性、品牌感知、營(yíng)銷(xiāo)手段等提供了嶄新途徑。未來(lái),腦電分析技術(shù)將會(huì)越來(lái)越廣泛地與服裝各領(lǐng)域進(jìn)行深入融合,帶來(lái)更為豐富的研究成果。
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Research progress on the application of electroencephalogram analysis in the field of apparel psychological cognition and evaluation
WANG Baolu1, JIANG Ying1, JIANG Xiaofeng2, ZHAO Weipu1
(1.School of Fashion, Beijing Institute of Fashion Technology, Beijing 100029, China; 2.College of Textile and Clothing Engineering, Soochow University, Suzhou 215006, China)
Abstract:Electroencephalography analysis can assist researchers in uncovering the complex mechanisms underlying brain functions. This approach has been widely applied in studies related to human perception, attention, memory, and decision-making. In the field of apparel psychological cognition and evaluation, such as clothing design evaluation, clothing ergonomics, marketing strategies, and consumer decision-making, previous studies primarily relied on subjective and empirical testing. These methods make it challenging to analyze the mechanisms and processes that shape individual psychological and cognitive responses. In this way, the introduction of electroencephalography analysis technology offers a means of recording, analyzing, and interpreting individual electroencephalography signals, thereby providing neural data to explore personal psychological states, cognitive processes, and decision-making mechanisms. This approach provides a scientific foundation for product design and optimization, enhancement of user experience, and formulation of marketing strategies, suggesting that electroencephalography analysis has significant potential for application within apparel research. Therefore, systematically reviewing the application of electroencephalography analysis in the apparel field can help scholars comprehensively understand relevant research domestically and internationally, and further enhance the depth and breadth of electroencephalography application studies.
To deeply investigate the application of electroencephalography analysis in the apparel field and to better promote research into individual psychological states, cognitive formation mechanisms, and decision-making processes, this paper makes a comprehensive review of key aspects of electroencephalography analysis, including signal acquisition and processing, component feature extraction, and feature information determination. Through a comprehensive analysis of domestic and international electroencephalography studies on clothing comfort evaluation, apparel aesthetic perception, and consumer decision-making, the paper focuses on exploring the usage of EEG and ERP, and investigating signal determination indicators, experimental paradigms, and research findings in different research scenarios. Specifically, studies based on EEG primarily explore individuals’ overall psychological states through frequency-domain characteristics such as power spectral density changes in alpha and beta waves. These methods are commonly used in studies of thermal and pressure comfort research and in apparel aesthetic perception research. In ERP-based studies, researchers analyze time-domain features such as N100, P200, and P300 by recording the brain’s electrophysiological responses to specific events or stimuli, to investigate psychological states and cognitive formation mechanisms. These approaches are frequently applied in studies of tactile comfort, apparel aesthetic perception, brand perception, and marketing strategy analysis.
Electroencephalography analysis offers the potential to explore the neural mechanisms underlying clothing perception, aesthetics, and decision-making. It also provides a novel approach for objectively evaluating clothing comfort, visual appeal, brand perception, and marketing strategies. However, current applications of electroencephalography analysis in the apparel field face several challenges, including ambiguity in interpreting EEG results, limitations in the experimental environments that affect the generalizability of research findings, and complexities in data processing and analysis. Future research should focus on standardizing the paradigms for applying electroencephalography analysis technology, conducting studies that are closer to real-world settings, and segmenting the application scenarios of electroencephalography analysis technology. For instance, in the application of electroencephalography analysis, standardized experimental design should be established based on research subjects and experimental contexts, fully considering variable control, pre-and-post comparisons, intergroup differences, and individual differences, to enhance the validity and interpretability of results. Research topics that are suitable for laboratory settings, such as evaluation of virtual or digital clothing product design, and consumer behavior in online shopping environments, should be encouraged. Drawing on the applications of electroencephalography analysis in neuromarketing, research on consumer behavior in the apparel industry can also be enhanced to explore potential psychological activities involved in decision-making processes, such as willingness to accept behavior, risk perception, and privacy considerations.
Key words:
electroencephalogram; apparel; cognition amp; evaluation; Kansei engineering; ERP; EEG