Pěkné, přesvědčivé obrázky fMRI

Říká se, že obrázek má hodnotu tisíce slov. A existuje dobrý důvod, abychom my lidé našli obraz tak přesvědčivý - většina informací, které shromažďujeme o světě kolem, se děje vizuálně, našimi očima.

Například když si povídáte se svou nejlepší kamarádkou na kávě, až 80% této komunikace probíhá neverbální cestou - tím, jak se usmíváte, když řekne něco vtipného, ​​gestem vašich rukou, abyste zdůraznili svůj názor. V dobrém i horším případě jsou lidé vizuálně orientované organismy.

Není tedy divu, že lidé milují výzkum, který přináší pěkné obrázky. A nejen hezké obrázky, ale i přitažlivé hezké obrázky, které zřejmě ilustrují přímý kauzální vztah. I když jeden neexistuje. Nebo existují jiná data, která oslabují výsledky studie.

Problém je odvěký a jednoduchý - spousta psychologických výzkumů je suchá, nudná. Nemusíte se dívat příliš daleko, abyste zjistili, jak je to nudné. Měsíčník Americké psychologické asociace je tak nudný, že otáčejí kresbou na její obálce, aby se pokusili vnést do jejího obsahu nějaké vzrušení (stejně jako mnoho akademických časopisů). Kromě nudných tabulek s údaji a příležitostného grafu je jedinou další grafikou v typickém čísle úsměvný obrázek autorů studie. Není divu, že většina z těchto věcí se nikdy nedostane do hlavního proudu novinek.

Zadejte možné řešení - měření věcí nebo přesněji „mozkové věci“.

Vědci samozřejmě měřili mozkové látky po celá desetiletí pomocí EEG, EDR, doby odezvy a mnoha dalších objektivních metod založených na datech. Mnoho z nich dokonce produkuje potenciálně barevné grafy s malými hroty, které téměř psychologové považují za zajímavé.

Ale kdoví, jaký je skvělý obrázek našich mozků v práci? MRI ?? Ne, nejen MRI, ale funkční MRI! To znamená, že fotí váš mozek, zatímco vy děláte věci.

Základy fMRI

Co vlastně fMRI měří? FMRI nepřímo měří tok okysličené krve v mozku. To je vše. Ne „aktivita mozku“, jak ji často krátce nazývají novináři (a dokonce i někteří vědci). Jak probíhá typická studie fMRI?

Experimenty využívající fMRI trvají přibližně 1 až 2 hodiny na účastníka a každé skenování stojí přibližně 1 500 $. Subjekty si lehnou na úzké prkno do zkumavky a zůstávají co nejtišší. I milimetr pohybu může zničit data.
- Christie Nicholsonová

Výzkumníci tedy korelát tok této okysličené krve k nějaké činnosti, kterou osoba vykonává (ano, obvykle v úzkých mezích této trubice!). Všimněte si, že i tam je nepříjemné malé „korelační“ slovo. Ano, korelovat. Žádná z těchto studií nemůže prokázat příčinnou souvislost mezi myšlenkou nebo chováním a konkrétní oblastí mozku.

Nejznámějším nedostatkem fMRI je jeho pomalé načasování. Reakce průtoku krve trvá asi dvě sekundy, ale myšlenka se může stát během milisekund. Je tedy těžké říci, že nával krve je spojen se specifickou aktivitou v mozku.

[…]
Bohužel se znovu objeví problém s načasováním, když se vědci pokusí studovat komunikaci mezi [mozkovými] regiony [snaží se studovat složitější nebo abstraktní konstrukty]. K tomuto vysokofrekvenčnímu připojení může dojít během setiny milisekundy a průtok krve je příliš pomalý na to, aby jej bylo možné označit.
- Christie Nicholsonová

Při získávání hezkých obrázků tak, aby odpovídaly skutečnému chování nebo myšlenkám (nebo politickým preferencím, jak se pokoušel ukázat alespoň jeden výzkumník), tedy existují určité problémy.

Jak uzná každý výzkumník mozku, mozková aktivita se děje na neuronální úrovni (podle našich nejlepších teorií), nikoli průtokem krve. Je to podobné jako pokus pochopit proces fotosyntézy v rostlinách měřením toho, kolik slunečního světla strom nebo rostlina získává. Uvidíte, jak strom roste nebo se rostlina smršťuje na základě slunečního světla, ale stále nejste opravdu blíže k pochopení procesu fotosyntézy. A možná vám budou chybět další důležité paralelní procesy, které ani neměříte (například teplota, v našem příkladu fotosyntézy).

Takže tyto obrázky nám říkají nějaké nové informace, které nám jiné studie neřekly? V mnoha případech ne. Ve výzkumu, kde existuje tvrzení, že odpovědí na jednu konkrétní oblast mozku je, no, na jakoukoli věc - lásku, strach, hněv, depresi, pojmenujte ji - vědci obvykle překračují, zobecňují a jen se snaží získat více tisku a více výzkumných grantů. Tyto studie jsou pop-psychologie často v horším stavu, o nic lepší než měření hrbolek na našich hlavách, aby nám řekly, co je s námi.

V těchto „líných“ studiích fMRI tisk informuje o výsledcích, jako by bylo objeveno něco důležitého. Ale častěji než ne, není to nic jiného než pár nových hezkých obrázků něčího mozku, který něco dělá.

Jak můžeme být tak naivní?

Jak se mohou novináři, výbory pro posuzování grantů na výzkum, redaktoři, recenzenti a všichni ostatní těmito studiemi tak snadno dostat?

Všechno sahá až k pěkným a poutavým obrázkům.

Akční fotografie, jak vám může říci každý fotoreportér, je mnohem zajímavější než snímek statického, neměnného objektu. Více nás přitahují fotografie ukazující, že se něco děje. A zatímco výzkumná data často ukazují, že se děje něco zajímavého, primárním poklesem je, že jde o data, nikoli o fotografii.

Data: nudná. Foto: zajímavé.

Fotografie našich mozků v akci: opravdu zajímavé.

Někteří vědci to však chápou správně, například výzkumné středisko Adama Gazzaleye na Kalifornské univerzitě v kampusu Mission Bay v San Francisku. Tento článek popisuje jeho výzkum v Kabelové časopis. Vědci začali přijímat tyto nové, složitější techniky pro analýzu mozku, které snad povedou k robustnějším a zobecnitelným závěrům.

Budoucnost užitečnosti mozkových fMRI je prováděním pečlivějších, jemnějších experimentů, které se odkloní od jednoduchého: „Mysli na X; Podívej, tady žije X v mozku! “ Nyní se rozumí, že náš mozek je složitější, než může prokázat jednoduchá analýza průtoku krve. Takže i když tyto pěkné obrázky našich mozků zůstanou, doufejme, že bude kladen větší důraz na složitost lidského chování a na to, co našlo předcházející desetiletí psychologického výzkumu (i když to s pěknými obrázky nepřišlo).

Další čtení

Nejsem první, kdo napsal kritiku o pěkných a poutavých obrázcích našich mozků v akci. Pro další pohled na tuto otázku navrhuji článek Paula Blooma z roku 2006 Semínko časopis na stejné téma. Bloom v tomto článku učinil následující nápadné pozorování:

Mysl je to, co dělá mozek, a tak se každá duševní událost, od zamilování až po starosti o vaše daně, projeví jako mozková událost. Ve skutečnosti, kdyby někdo našel aspekt myšlení, který neodpovídá mozkové události, byl by to objev století, protože by to byl vůbec první důkaz tvrdého karteziánského dualismu.

Pokud máte opravdu zájem dozvědět se o všech možných problémech, které přicházejí do hry s fMRI, velmi doporučuji fMRI pro nováčky, zejména stránku How to Lie with fMRI Statistics. Je to velmi důkladný pohled na všechny výzvy, kterým čelí moderní vědci fMRI.

Článek Christie Nicholsonové o fMRI, Čtení mozku, představuje pěkné, vyvážené vysvětlení a popis výhod a nevýhod dnešního výzkumu fMRI a toho, kam se bude pravděpodobně ubírat. Využití komplexní baterie mozkových měřicích testů (EEG s fMRI) se zdá být dalším velkým krokem ve výzkumu mozku spolu s pokročilými statistickými technikami.