Νέα έρευνα ανακάλυψε ότι προηγούμενες μελέτες για ψυχικές ασθένειες που χρησιμοποιούν σαρώσεις εγκεφάλου μπορεί να είναι πολύ μικρές για να βασιστούν στα αποτελέσματα.
Andrew Brooks/Getty Images/Πηγή εικόνας
Απόκρυψη λεζάντας
Διακόπτης υπότιτλων
Andrew Brooks/Getty Images/Πηγή εικόνας
Νέα έρευνα ανακάλυψε ότι προηγούμενες μελέτες για ψυχικές ασθένειες που χρησιμοποιούν σαρώσεις εγκεφάλου μπορεί να είναι πολύ μικρές για να βασιστούν στα αποτελέσματα.
Andrew Brooks/Getty Images/Πηγή εικόνας
Οι μαγνητικές τομογραφίες επέτρεψαν στους ερευνητές να κοιτάξουν μέσα στον ανθρώπινο εγκέφαλο. Και η τεχνολογία είναι εξαιρετική στον εντοπισμό ζημιών από εγκεφαλικό επεισόδιο ή περιοχές που φωτίζονται όταν βλέπουμε ένα πρόσωπο.
Ωστόσο, οι μελέτες με σάρωση εγκεφάλου δεν έχουν δώσει ακόμη πολλές πληροφορίες για τα θεμέλια χαρακτηριστικών όπως η νοημοσύνη ή οι καταστάσεις ψυχικής υγείας όπως το άγχος και η κατάθλιψη.
Ο κύριος λόγος είναι ότι αυτές οι μελέτες πρέπει να πραγματοποιήσουν σαρώσεις χιλιάδων εγκεφάλων, αντί των δεκάδων που χρησιμοποιούνται συνήθως, η ομάδα που αναφέρθηκαν Στο τεύχος 16 Μαρτίου του περιοδικού ιδιοσυγκρασία φύση.
«Χρειάζεσαι ένα πολύ μεγάλο δείγμα», λέει, «τα μεγαλύτερα δείγματα είναι καλύτερα». Δρ Νίκο ΝτύζενμπαχD., συγγραφέας της μελέτης και αναπληρωτής καθηγητής νευροεπιστήμης στο Πανεπιστήμιο της Ουάσιγκτον στο Σεντ Λούις.
Λέει ότι αυτό είναι ένα μάθημα που έχει ήδη μάθει ο τομέας της γενετικής Paul Thompsonένας νευροεπιστήμονας στο Πανεπιστήμιο της Νότιας Καλιφόρνια δεν συμμετείχε στην έρευνα.
«Πριν από είκοσι χρόνια, άκουσα ότι κάποιος ανακάλυψε ένα γονίδιο για το έγκλημα ή την ψύχωση ή ένα γονίδιο για τον αυτισμό, και μετά μια άλλη ομάδα δεν θα έβρισκε το ίδιο πράγμα, ή θα έβρισκε άλλο γονίδιο και θα έξυναν το κεφάλι τους», είπε ο Thompson. λέει.
Τελικά, οι γενετιστές διόρθωσαν το πρόβλημα επεκτείνοντας τις μελέτες τους από δεκάδες ή εκατοντάδες ανθρώπους σε εκατομμύρια, λέει ο Thompson. Τώρα, οι νευροεπιστήμονες φαίνεται να βρίσκονται σε παρόμοια θέση, κάτι που θα τους απαιτήσει να επανεξετάσουν τα αποτελέσματα αρκετών μικρών μελετών.
Φωτεινή αναζήτηση ευφυΐας
Η νέα ερευνητική εργασία για τις μελέτες σάρωσης εγκεφάλου έχει τις ρίζες της σε μια προσπάθεια του 2018 να κατανοηθεί πώς τα παιδιά αναπτύσσουν γνωστικές ικανότητες, γνωστές και ως νοημοσύνη.
Μια ομάδα συμπεριλαμβανομένου του Scott Marek, ερευνητή στο εργαστήριο Dosenbach του Πανεπιστημίου της Ουάσιγκτον, σχεδιάζει να χρησιμοποιήσει δεδομένα από ένα Ομοσπονδιακή Μελέτη Χιλιάδες έφηβοι υποβάλλονται σε σάρωση του εγκεφάλου τους.
«Αυτό που θέλαμε να κάνουμε ήταν απλώς να κάνουμε την ερώτηση με αυτό το τεράστιο δείγμα: Πώς αναπαρίσταται η γνωστική ικανότητα στον εγκέφαλο;»
πρώην Ερευνα Διαπίστωσε ότι η νοημοσύνη συνδέεται στενά με το πάχος του εξωτερικού στρώματος του εγκεφάλου και με την ισχύ των συνδέσεων μεταξύ συγκεκριμένων περιοχών του εγκεφάλου.
Έτσι, η ομάδα του Marek ανέλυσε σχεδόν 1.000 σαρώσεις εγκεφάλου από την ομοσπονδιακή μελέτη. Στη συνέχεια έλεγξαν τη δουλειά τους χρησιμοποιώντας 1.000 διαφορετικές σαρώσεις.
«Αυτό που παρατηρήσαμε είναι ότι δεν μπορούμε να αναπαράγουμε τα πάντα», λέει ο Marek. «Δεν φαινόταν υπέροχο».
Μια περιοχή ή μια σύνδεση που φαίνεται σημαντική σε ένα σύνολο σαρώσεων μπορεί να φαίνεται ασήμαντη στο άλλο. Μόνο όταν αύξησαν το μέγεθος του δείγματος σε χιλιάδες εγκεφάλους, τα αποτελέσματα έγιναν πιο αξιόπιστα.
Η ομάδα αναρωτήθηκε αν αυτό συνέβαινε και με άλλες μελέτες που εξέτασαν σε ολόκληρο τον εγκέφαλο διαφορές που σχετίζονται με πολύπλοκα προβλήματα όπως το άγχος, η κατάθλιψη και η ΔΕΠΥ.
Έτσι πήραν δεδομένα σάρωσης εγκεφάλου από περίπου 50.000 άτομα και στη συνέχεια χρησιμοποίησαν έναν υπολογιστή για να κάνουν πολλές μελέτες προσομοίωσης, τόσο μικρές όσο και μεγάλες. Για άλλη μια φορά, η ομάδα διαπίστωσε ότι χρειάστηκαν χιλιάδες σαρώσεις για να ληφθούν αξιόπιστα αποτελέσματα.
Αυτό ήταν ανησυχητικό γιατί για χρόνια, πολύ μικρότερα δείγματα χρησιμοποιήθηκαν για την παραγωγή μιας σειράς επιστημονικών εργασιών σχετικά με τις ψυχικές ασθένειες και τις διαταραχές συμπεριφοράς.
Μέχρι στιγμής, αυτή η έρευνα «δεν έχει πραγματικά μεταφραστεί σε απτά πράγματα για τους ασθενείς», λέει ο Dusenbach, «και νομίζω ότι αυτά τα ευρήματα μας δίνουν ιδέα για το γιατί».
Κίνδυνος μικρού δείγματος
Ένα πρόβλημα με μικρές μελέτες είναι ότι μπορούν να βρουν μόνο χαρακτηριστικά του εγκεφάλου που παράγουν σχετικά μεγάλες επιπτώσεις στη διάθεση, τη συμπεριφορά ή τις νοητικές ικανότητες. Στη νόσο του Αλτσχάιμερ, για παράδειγμα, είναι εύκολο να αποδειχθεί ότι η ατροφία του ιππόκαμπου σχετίζεται με σημαντική απώλεια μνήμης.
Οι διαφορές στον εγκέφαλο που σχετίζονται με την ψυχική ασθένεια τείνουν να είναι πολύ λιγότερο προφανείς και πιο αμφιλεγόμενες. Για παράδειγμα, μερικά σπουδές Ανακάλυψαν ότι τα άτομα με μείζονα καταθλιπτική διαταραχή είχαν λιγότερη δραστηριότητα στον μετωπιαίο λοβό του εγκεφάλου. Αλλά η δύναμη αυτής της συσχέτισης ποικίλλει πολύ από μελέτη σε μελέτη. Δεν υπάρχει τρόπος να δούμε τη δραστηριότητα στον μετωπιαίο λοβό ενός ατόμου και να γνωρίζουμε πώς αισθάνεται αυτό το άτομο.
Ένα άλλο πρόβλημα με μικρές μελέτες είναι κάτι που ονομάζεται προκατάληψη δημοσίευσης.
“Εάν πολλές ομάδες πραγματοποιήσουν παρόμοια έρευνα χρησιμοποιώντας μικρά δείγματα, μια ομάδα ή πολλές ομάδες, κατά τύχη, θα έχουν ένα σημαντικό αποτέλεσμα”, λέει ο Dosenbach. «Και αυτό θα αναφερθεί».
Όταν δημοσιεύονται αρκετές από αυτές τις μελέτες, η παραπλανητική ανακάλυψη μπορεί να γίνει η συμβατική σοφία. Αλλά αυτό δεν σημαίνει απαραίτητα ότι οι μικρές μελέτες είναι λάθος.
«Ακόμα και μια μικρή μελέτη μπορεί να είναι αληθινή». Αυτος λεει. «Απλώς οι πιθανότητες να συμβεί αυτό είναι πολύ, πολύ, πολύ, πολύ μικρότερες από ό,τι σε μια πολύ μεγάλη μελέτη».
Επομένως, το κοινό θα πρέπει να είναι επιφυλακτικό για τους τίτλους που αντλούν ευρήματα από μια μικρή μελέτη MRI του γενικού πληθυσμού.
Μια μελέτη με «μετασεισμούς»
Πολλοί επιστήμονες του εγκεφάλου εξακολουθούν να προσπαθούν να αφομοιώσουν την είδηση ότι οι μελέτες της ανθρώπινης συμπεριφοράς μπορεί να απαιτούν χιλιάδες σαρώσεις.
«Είναι λίγο σαν σεισμός στο Λος Άντζελες», λέει ο Thompson του UCLA. «Έστειλα μερικούς μετασεισμούς μέσω της κοινότητας των νευροεπιστημών».
Αλλά ο Thompson λέει ότι η λύση είναι απλή και εφικτή: Συνδυάστε σαρώσεις από πολλές μικρές μελέτες σε μία ή περισσότερες βάσεις δεδομένων — στη συνέχεια ελέγξτε τα αποτελέσματα.
ο ENIGMA Alliance, το οποίο ο Thompson βοήθησε στη δημιουργία, είναι μια προσπάθεια να γίνει αυτό εύκολο. Η ομάδα διατηρεί μια βάση δεδομένων με περισσότερες από 50.000 μαγνητικές τομογραφίες. Οι επιστήμονες το έχουν ήδη χρησιμοποιήσει για να το προσδιορίσουν Διαφορές εγκεφάλου που σχετίζονται με τη σχιζοφρένεια.
«Υπάρχουν τεράστιες διαφορές στον εγκέφαλο στη σχιζοφρένεια», λέει ο Thompson. “Τα ακουστικά κέντρα που εμπλέκονται στις παραισθήσεις είναι μη φυσιολογικά. Υπάρχουν αλλαγές στα συστήματα μνήμης, στα συστήματα όρασης.”
Αλλά μπορεί να χρειαστούν μεγαλύτερες μελέτες για να βρεθούν περιοχές του εγκεφάλου και συνδέσεις που σχετίζονται με ψυχικές ασθένειες όπως η κατάθλιψη και η διπολική διαταραχή, επειδή οι διαφορές είναι πολύ πιο λεπτές.
Ορισμένες από αυτές τις μελέτες βρίσκονται ήδη σε εξέλιξη.
Για παράδειγμα, η μελέτη του Εθνικού Ινστιτούτου Υγείας για την ανάπτυξη του εγκεφάλου των εφήβων ενέγραψε περισσότερους από 11.000 νεαρούς ενήλικες και σαρώνει περιοδικά τον εγκέφαλό τους για να παρακολουθεί τις αλλαγές.
Το μεγάλο μέγεθος της μελέτης λέει, εν μέρει, ότι είναι μια προσπάθεια αντιμετώπισης προβλημάτων που εντοπίζονται σε μικρότερες μελέτες Τέρι Τζέρνιγκανεπιστήμονας εγκεφάλου στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στο Σαν Ντιέγκο και ένας από τους κύριους ερευνητές στη μελέτη.
Αλλά δεν αρκεί οι μελέτες σάρωσης εγκεφάλου να περιλαμβάνουν χιλιάδες ανθρώπους – οι μελέτες πρέπει επίσης να είναι πιο ποικίλες από ό,τι συνήθως, λέει ο Jernigan.
«Θέλετε να μάθετε σε ποιο βαθμό οι παρατηρήσεις σας μπορούν να γενικευτούν σε όλες τις ομάδες της κοινωνίας μας», λέει.
“Ερασιτέχνης διοργανωτής. Εξαιρετικά ταπεινός web maven. Ειδικός κοινωνικών μέσων Wannabe. Δημιουργός. Thinker.”