Сотни опубликованных исследований за последнее десятилетие утверждают, что можно предсказать паттерны мыслей и чувств человека, когда они выполняют некоторые умственные задачи, сканируя при этом их мозг с помощью магнитно-резонансной томографии (МРТ).
Но новый анализ, проведенный исследователями, обнаружил, что эти измерения весьма подозрительно не точны, когда речь идет о том, чтобы делать выводы о мозге любого отдельного человека.
По словам Ахмада Харири, профессора психологии и неврологии в Университете Дьюка, который проводил повторный анализ, наблюдение за мозгом с помощью функциональной магнитно-резонансной томографии (ФМРТ) по-прежнему отлично подходит для поиска общих структур мозга, вовлеченных в определенную задачу, среди группы людей.
«Сканирование 50 человек позволит точно определить, какие части мозга в среднем более активны во время умственного задания, например, подсчета или запоминания имен», - сказал Харири.
Функциональная МРТ измеряет кровоток как показатель активности мозга. Он показывает, куда кровь направляется в мозге, предположительно потому, что нейроны в этой области более активны во время умственного задания.
Однако проблема в том, что уровень активности любого конкретного человека, вероятно, не будет одинаковым дважды, и показатель, который изменяется каждый раз, когда его собирают, нельзя применять для прогнозирования чьего-либо будущего психического здоровья или поведения.
Харири и его коллеги пересмотрели 56 опубликованных работ, основанных на данных МРТ, чтобы оценить их надежность в 90 экспериментах. В результате чего исследователи признали, что «корреляция между первым и вторым сканированиями не является точной - она плохая».
Ученые также изучили данные сканирующего мозг проекта Human Connectome - «Библия нашей области на данный момент», - так назвал ее Харири, - и посмотрели результаты повторных тестирований для 45 человек. Оказалось, что для шести из семи показателей функций мозга корреляция между тестами, проведенными с интервалом в четыре месяца для одного и того же человека, была слабой. Седьмой показатель, связанный с языком, представлял собой лишь частичную корреляцию, а не хорошую или отличную.
Наконец, они посмотрели на данные, которые были собраны в рамках многопрофильного исследования здоровья и развития Данидина в Новой Зеландии, в котором 20 человек проходили через ФМРТ, выполняя задачи с интервалом два или три месяца. Опять же была обнаружена плохая корреляция от одного теста к другому для одного и того же человека.
Суть в том, что ФМРТ, используемый для оценки умственных задач, в его текущей форме не может сказать вам, как будет выглядеть активация мозга от одного теста к другому, сказал Харири.
«Это моя вина. Вся эта ветвь ФМРТ может исчезнуть, если мы не сможем устранить это критическое ограничение», - заявил Харири.
Харири использовал данные МРТ в долгосрочном исследования 1300 студентов университета Дьюка (Duke). Комбинируя сканирование мозга, генетическое тестирование и психологические оценки, Харири ищет биомаркеры индивидуальных различий в том, как люди мыслят и проявляют эмоции, например, почему один человек впадает в депрессию в результате травмирующего события, а другой - нет.
«Мы не можем продолжать те же старые исследования «горячих точек», - считает Харири. «Мы могли бы отсканировать те же 1300 старшекурсников снова, и мы не увидели бы одинаковые шаблоны для каждого из них».
Одним из возможных решений проблемы надежности с использованием существующей технологии, по мнению ученого, будет сбор данных в течение часа или дольше в сканере, а не в течение пяти минут. По мнению ученого, необходимо выработать новую стратегию с целью надежного измерения индивидуальных различий в активности мозга.
С ним согласен и Рассел Полдрак, профессор психологии в Стэнфордском университете, считающий, что необходимо проводить картирование связности - видение того, какие области мозга связаны для решения задачи, а не только того, какие области активны. Харири согласился с тем, что выявление моделей активности по всему мозгу, а не в одной или двух областях, может повысить надежность исследований.
Источник: Maxwell L. Elliott et al. What Is the Test-Retest Reliability of Common Task-Functional MRI Measures? New Empirical Evidence and a Meta-Analysis, Psychological Science (2020). DOI: 10.1177/0956797620916786