Home » Как не использовать сканирование мозга в нейробиологии

Как не использовать сканирование мозга в нейробиологии

Newswise — Что нужно, чтобы узнать человека?

Если вы видели, как ведет себя друг в разных сферах своей жизни, вы можете с полным основанием сказать, что знаете, кто он такой. Сравните это с просмотром интервью со знаменитостью — может быть, вы и можете претендовать на некоторые знания о них, но одно наблюдение за незнакомцем может рассказать вам очень мало.

Тем не менее аналогичная идея — что единственный снимок мозга может рассказать вам о личности человека или его психическом здоровье — была основой десятилетий нейробиологических исследований. Этот подход был опровергнут статьей в Nature ранее в этом году, показывающей, что ученые сильно недооценили, насколько масштабными должны быть такие исследования, чтобы получить надежные результаты.

«Чем больше мы узнаем о том, кто мы как люди, тем больше мы понимаем, что в среднем мы гораздо больше похожи, чем различны, и поэтому понять эти различия действительно сложно», — сказал Бренден Терво-Клемменс (A&S). 21G), в настоящее время научный сотрудник Массачусетской больницы общего профиля и Гарвардской медицинской школы, который руководил межведомственными исследованиями в качестве аспиранта по клинической психологии в Питте.

В центре исследования находится МРТ (магнитно-резонансная томография) сканирования мозга. Хотя они бесценны для диагностики состояний мозга, они также использовались исследователями для установления связи между структурой мозга человека и аспектами его личности и психического здоровья. Терво-Клемменс и его коллеги называют этот метод ассоциативным сканированием всего мозга, или BWAS, в знак уважения к исследованиям GWAS, которые пытаются расшифровать часто крошечные эффекты генов из массивных наборов данных (как видно из сомнительных научных заголовков, объявляющих о « ген депрессии» или «ген интеллекта»).

Read more:  Непреодолимая тяга к сладкому после еды? Вот хитрость, чтобы сделать это легко

«Подход аналогичен: вот один из ваших биологических профилей, насколько хорошо мы можем определить сложность вашего человеческого опыта?» — сказал Терво-Клемменс. «И ответ, как правило, не очень хорошо».

Типичное исследование такого рода включало бы около 25 участников, отчасти из-за высокой стоимости сканирования. Но, как показали Терво-Клемменс и его коллеги, ученым потребуется просканировать мозг более 1000 человек, чтобы быть уверенными, что обнаруженные ими связи не являются просто статистическим миражом.

Чтобы прийти к такому заключению, требовалось гораздо более широкое представление об этой области, чем это было возможно до недавнего времени. Вместе с коллегами из ряда учреждений, а также своим советником, профессором психиатрии Питта Беатрис Луной, Терво-Клемменс объединил три недавних общедоступных исследования, которые вместе включали данные МРТ примерно 50 000 участников.

Используя этот огромный объем информации, команда смоделировала научный процесс, выбирая группы сканов случайным образом, как если бы они были пациентами, набранными для исследования. Повторяя этот процесс снова и снова, исследователи могли выяснить, насколько вероятно, что любое заданное количество сканирований даст вводящий в заблуждение результат просто из-за случайности, и сколько участников требуется, чтобы исследование было надежным.

Они показали, что не каждое расследование требует 1000 сканирований мозга. «Если цель состоит в том, чтобы просто понять что-то вроде общей организации мозга, иногда для этого нам нужно всего 10–20 участников», — сказал Терво-Клемменс. Только потому, что одно сканирование мозга так мало раскрывает личность и психическое здоровье человека, исследователям требуется огромное количество данных, прежде чем эти сложные черты начнут надежно выделяться из статистического шума.

Усугубление этой проблемы является хорошо известной ошибкой в ​​науке 21-го века: исследователей часто вознаграждают за публикацию результатов, которые показывают захватывающие новые связи, а не менее гламурные открытия, предполагающие отсутствие связи. Последние результаты с меньшей вероятностью будут опубликованы и с большей вероятностью будут томиться на жестком диске. Таким образом, не только небольшие визуализирующие исследования с большей вероятностью «обнаружат» связь, которой на самом деле нет, но и те же вводящие в заблуждение исследования также получают непропорционально большое внимание.

Терво-Клемменс быстро отмечает, что статья в Nature не предназначалась для того, чтобы охватить всю область. Нейробиологи и психологи успешно решают вопросы о личности и психическом здоровье, используя множество других методов. А сканирование мозга само по себе очень эффективно для диагностики состояний и составления более широкой картины того, как работает мозг. Когда ученые объединяют их, сводя сложности человека к единому образу, они терпят неудачу.

Read more:  Как виртуальная помощь может помочь облегчить кризис психического здоровья в сельской местности

«Мы можем рассчитывать на меньшее количество этих исследований, которые выдержали пристальное внимание и действительно стимулируют лечение», — сказал он. «В моей собственной области одно исследование может показать, что усиление функции определенной области мозга связано с большим количеством симптомов, но вы можете найти, почти без вопросов, другое исследование, показывающее противоположный эффект».

Хотя сейчас Терво-Клемменс занимается в основном психическими расстройствами и расстройствами, связанными с употреблением психоактивных веществ, у подростков, Терво-Клемменс не совсем подходит ни под одну из рамок как исследователь. «Я и психолог, и статистик, и нейробиолог, — сказал он. Он объясняет, что именно эта перспектива помогает ему проводить такие широкие критические исследования, как это текущее исследование, наряду с его выдающимся образованием в Питте.

Он принимал пациентов в качестве аспиранта в области клинической психологии, а также обучался в междисциплинарных программах, таких как Центр нейронных основ познания, опыт, который, по его мнению, поощряет широту исследований. «Я думаю, именно этот уровень интеграции делает Питта таким замечательным аспирантом, — сказал он.

Результатом стало исследование, которое уже произвело фурор среди других ученых. Настоящая классика, эта статья и ее предварительная версия уже цитировались более чем в 250 других научных работах.

Так где же это оставляет поле?

Во-первых, сказал Терво-Клемменс, необходимо пересмотреть более мелкие исследования прошлого, чтобы увидеть, соответствуют ли их результаты дальнейшему изучению. Что касается будущих исследований, одним из решений может быть просто увеличение объемов исследований сложного поведения путем сканирования мозга, чтобы они выдержали статистическую проверку. Но есть еще один возможный путь вперед, когда исследователи находят способы изучать пациентов с течением времени и в разных контекстах, чтобы получить более полное представление об их личности.

Read more:  Многоцелевые шлемы Korimefa отозваны из-за риска травмы головы; Нарушение федеральных правил в отношении велосипедных шлемов; Импортировано Янси и продается исключительно на Amazon.com.

«Нам необходимо согласовать наши исследования с тем, как мы обычно думаем и понимаем людей», — сказал Терво-Клемменс. «Это проблема стоимости и экономии. Но я также думаю, что в конечном итоге это того стоит».

Это как болезнь роста для направления исследований, которому всего несколько десятилетий: стресс и полная неопределенность, но также признак того, что область движется в новых и захватывающих направлениях.

Leave a Comment

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.