618，你冲动了吗？如何利用脑机接口来预测你的冲动消费行为？

那有没有一种更加精确的方法来测量人们冲动购买行为呢？

近日，发表在《Scientifc Reports》上的一篇文章提出了一种基于脑机接口（BCI）的脑信号处理方法，该方法将重点放在了大脑前额叶皮层（PFC）的活动上，该区域负责监督人类的决策，并与冲动购买行为密切相关。PFC激活是通过使用功能性近红外光谱（fNIRS）记录信号来观察的，同时在虚拟计算环境中诱导冲动购买行为。

本研究发现，网上免税店的冲动购买行为不仅高于网上普通商店，而且两个网站的近红外光谱信号也不同。并且，该方法达到了93.78%的平均准确率，弥补了自我报告中存在的限制，并减少数据的模糊性和推测性，为利用近红外光谱检测冲动购买行为提供了潜在的生物标志物。

# 那具体是怎么做的呢？

研究人员选择了30名参与者进行实验，其中男性13名，女性17名，年龄的均值25岁。为了确保大脑活动模式的一致性，所有受试者都是右撇子，并使用他们的惯用手进行实验。并对参与者进行近红外光谱信号采集，采集原理示意图如下。

图1.fNIRS装置的通道定位和测量原理示意图：(a)通过将fNIRS通道贴在被试的前额来指示fNIRS通道的位置。基于该通道位置，与冲量相关的感兴趣区域(ROI)设置如图(b)所示。(c)显示了fNIRS测量原理。可以从探测器获得香蕉形通道内的光密度信号。将测得的光密度信号通过修正的比尔-朗伯定律转换为氧合血红蛋白（∆HbO）和脱氧血红蛋白（∆HbR）的浓度变化。

# 实验过程

研究人员设计了两个实验环节来展示引发冲动和非冲动购买行为的大脑激活模式。图2给出了实验方案的概述。所有参与者都可以购买本实验中出现的足够的物品，并阅读以下模拟场景：

在（a）阶段1，你在工作中赚到足够的钱，或者每月从你的父母那里得到一笔零花钱。当你决定出国旅游后，你也有机会在网上免税店购物，它们比网上购物中心便宜30%以上。这是一次自发的旅行，所以你只能在网上免税店买20分钟的产品。

在（b）阶段2中，你在工作中赚到足够的钱，或者每月从你的父母那里得到零花钱。你有一个日常生活中经常光顾的网上购物中心。

在（a）和（b）中，参与者应该选择他们是否愿意购买屏幕上出现的产品。本研究把第二阶段作为一种控制组，由有正常购物习惯的人组成，来审查第一阶段。实验在同一天内连续进行，以保持每次实验的探针位置相同。最后，受访者回答了他们的购买冲动倾向和人口统计学。本研究采用多项目量表来测量冲动购买行为。

图2.实验方案示意图。我们指导参与者完成第一阶段(在网上免税店购物的任务)和第二阶段(在网上商店购物的任务)。实验结束后，进行自我报告测量。

# 结果是什么样的？

自我报告的结果

以冲动购买行为为因变量，以网上购物网站为自变量（网上免税店vs网上购物中心），进行单因素方差分析。结果发现性别对冲动购买行为没有显著影响。

行为的结果

为了量化大脑活动模式，本研究计算了每个通道中ΔHbO在第1阶段（蓝条）和第2阶段（红条）之间的平均浓度，如图3所示。在右侧除通道5外的所有通道（Ch. 1,2,3,4,6和7）中，第1阶段中ΔHbO的平均浓度比第2阶段表现出更高的正或负激活。同样，除了通道9和15之外，从Ch 10到Ch 14的左侧通道在第2阶段中表现出比第1阶段更高的神经活动。这种现象可以用半球不对称理论来解释。该理论认为，冲动性越强，额叶活动就越偏向右侧。因此，本研究可以通过第一阶段的偏右额叶活动来预测人们的冲动购买行为。

图3.HbO各通道的平均浓度。蓝色条代表第1阶段，红色条代表第2阶段。误差条表示平均值的标准误差，用于估计每个频道HbO平均浓度的可变性。星形表示第1组和第2组之间HbO的平均浓度有统计学上的显著差异。在所有通道中，两次会议之间的血流动力学差异明显不同。这暗示了判断人们冲动购买倾向的可能性。

基于PFC内ROI的氧合血红蛋白激活

与图4b相比，c表明，除了位于额头两侧的VLPFC外，其他区域的神经活动都很高。结果表明，由于mPFC区域被激活，奖励敏感性较高，但第2阶段对冲动购买行为的调节能力相对优于第1阶段。这是因为它在DLPFC和OFC区域表现出高活性，这表明脉冲抑制机制正常运作。mPFC与其他区域的fNIRS信号有显著的激活差异，这可以区分负责奖励机制的mPFC和负责冲动抑制活动的其余区域。因此，这表明合理消费是可能的，因为它抑制了受试者在网上购物过程中的冲动购买行为，而不像网上免税购物。

图4.30人PFC平均∆HbO激活的地形图：(a)显示了基于蒙特利尔神经学研究所坐标及其相关通道的ROI配置，以及覆盖前额的15个通道的排列。(b,c)分别为第1阶段和第2阶段对应的平均∆HbO。颜色条表示在−1(低)到1(高)范围内量化的大脑激活。第1阶段显示mPFC的神经活动，这是不显著的，但在左侧VLPFC活跃(Ch. 12,14,15)。

市场营销文献着重于开发一个模型来探索和预测消费者的冲动购买决策。然而，通过现有的营销工具调整模型的有效性是有争议的。现有的研究表明，诸如自我报告清单、调查或访谈等传统方法不足以预测实际的冲动购买行为。而利用近红外光谱的BCI技术可以解决上述问题。

本研究的研究表明，通过脑信号处理和自我报告测量，是否有必要采用脑机接口技术的多学科方法来证明人类冲动购买行为的有效性。它为探索脑机接口技术领域的未来研究工作提供了一个起点。简而言之，本研究表明，BCI技术可以通过补充人类自我报告等传统测量工具，使本研究更加深入地了解人们的冲动行为。

来源：

https://www.nature.com/articles/s41598-022-22653-8