Мозг: биография. Извилистый путь к пониманию того, как работает наш разум, где хранится память и формируются мысли

Мозг – живой орган, выполняющий всевозможные действия, поэтому существует высокий уровень активности, на фоне которого исследователям приходится выделять интересующие их изменения. Вычисление часто очень небольших различий в уровнях оксигенации между областями – различий, которые проявляются яркими цветами, тем самым подразумевая точность и интенсивность, которые данные могут не оправдать, – включает в себя сложные программные пакеты, способные привести к серьезным ошибкам. В 2016 году группа исследователей фМРТ изучила более 3 миллионов снимков и их интерпретаций из опубликованных статей и обнаружила, что «наиболее распространенные программные пакеты для анализа фМРТ… могут приводить к ложноположительным результатам с частотой до 70 %. Эти результаты ставят под сомнение достоверность около 40 000 исследований фМРТ и могут оказать большое влияние на интерпретацию результатов нейровизуализации» [10]. Некоторые исследователи оспаривали этот тревожный вывод (цифра в 40 000 в итоге была снижена до нескольких тысяч), но многие приветствовали его как возможность прояснить научное недоверие к методу, получившему широкое распространение за последние тридцать лет [11].

Это уже не первый случай, когда возникают сомнения в интерпретации данных фМРТ. В 2008 году Никос Логотетис предупредил о серьезных проблемах с методами, используемыми во многих исследованиях фМРТ. В частности, он сосредоточился на том факте, что фМРТ обеспечивает суррогатную оценку мозговой активности – показывает кровоток в больших областях, а не фактическую активность клеток, даже если они четко связаны. По его мнению, исследователи должны иметь это в виду:

«Ограничения фМРТ не связаны с физикой или плохой инженерией и вряд ли будут решены путем увеличения сложности и мощности сканеров. Вместо этого они обусловлены сетевой и функциональной организацией мозга, а также неадекватными экспериментальными протоколами, которые игнорируют эту организацию» [12].

Такая критика особенно справедлива, когда в исследованиях фМРТ утверждается, что конкретная зона мозга «загорается», когда, скажем, ощущается определенная эмоция. Как отметил исследователь фМРТ Рассел Полдрак[331], «редко существует такое взаимно однозначное соответствие; большинство областей мозга активируются во многих различных контекстах» [13]. Даже там, где такая тесная связь действительно наблюдается, это просто корреляция. Чтобы доказать, что область на самом деле является единственным местом конкретной мысли или переживания, требуется изучить пациентов с поражениями в этой области или каким-то образом стимулировать ее. Таких исследований немного, и некоторые из тех, что были проведены, потерпели поражение в попытке доказать предсказанную причинно-следственную связь [14].

Исследователи выяснили, что результаты фМРТ могут быть ложноположительными с частотой до 70 %.

Одна из проблем, связанных с интерпретацией данных фМРТ, привлекла всеобщее внимание в 2009 году после появления статьи под провокационным названием «Корреляции вуду в социальной нейробиологии» в малоизвестном психологическом журнале. Статья подчеркнула «поразительно сильные» корреляции, наблюдаемые во многих исследованиях между активацией точно определенных зон мозга и конкретным поведением или чувством. Авторы зашли так далеко, что заявили, что результаты некоторых подобных исследований были «невероятными», и бросили вызов авторам первоначальных работ повторно проанализировать свои данные [15].

К всеобщему удивлению, их аргумент, основанный на довольно загадочной статистической «придирке», стал вирусным [16]. (К сожалению, в этот момент редакторы журнала, куда была отправлена статья, потеряли самообладание и настояли на том, чтобы статье дали менее броское название.) В результате инцидента все пришли к общему мнению, что необходимы более проверенные результаты исследования и бо́льшая строгость. Учитывая, что те же самые вещи были сказаны снова пять лет спустя, когда обнаружился сбой в программном обеспечении визуализации, кажется, что такие уроки усваиваются на некоторое время, но вскоре забываются.

Некоторые исследователи фМРТ с задорным огоньком в глазах демонстрировали свое понимание имеющихся проблем. Через пару месяцев после того, как вспыхнул «скандал вуду», председатель организации по картированию человеческого мозга выступил на ежегодном собрании и описал один из докладов на конференции, которые, по его мнению, представляли особый интерес. Это было исследование Крейга Беннета и его коллег, и оно было проведено на мертвом лососе. Описание процедуры, представленное Беннеттом, стоит прочитать: