Le immagini graziose e avvincenti della fMRI

Dicono che un'immagine vale più di mille parole. E c'è una buona ragione per cui noi esseri umani troviamo un'immagine così avvincente: la maggior parte delle informazioni che raccogliamo sul mondo che ci circonda è fatta visivamente, attraverso i nostri occhi.

Ad esempio, quando chatti con il tuo migliore amico davanti a un caffè, fino all'80% di quella comunicazione avviene attraverso mezzi non verbali - il modo in cui sorridi quando dice qualcosa di divertente, un gesto delle tue mani per enfatizzare il tuo punto. Nel bene e nel male, le persone sono organismi orientati alla vista.

Quindi non c'è da meravigliarsi se gli umani amano la ricerca che viene fornita con belle immagini. E non solo belle immagini, ma interessanti immagini graziose che sembrano illustrare una relazione diretta e causale. Anche se uno non esiste. Oppure esistono altri dati che annacquano i risultati del grazioso studio.

Il problema è antico e semplice: molte ricerche psicologiche sono cose secche e noiose. Non devi guardare molto lontano per vedere quanto sia noioso. La rivista mensile dell'American Psychological Association è così noiosa che ruotano le illustrazioni sulla copertina per cercare di infondere un po 'di entusiasmo nei suoi contenuti (come fanno molte riviste accademiche). Al di là delle noiose tabelle di dati e dei grafici occasionali, l'unico altro grafico in un numero tipico è un'immagine sorridente degli autori dello studio. Non c'è da meravigliarsi che molte di queste cose non arrivino mai alle notizie mainstream.

Inserisci una possibile soluzione: misurare le cose o, più specificamente, "cose ​​del cervello".

Ovviamente i ricercatori hanno misurato le cose del cervello per decenni tramite EEG, EDR, tempi di risposta e numerosi altri metodi oggettivi basati sui dati. Molti di questi producono persino grafici potenzialmente colorati con piccoli picchi che potrebbero essere visti come interessanti da alcuni psicologi.

Ma whoa, qual è questa bella immagine del nostro cervello al lavoro? MRI ?? No, non solo una risonanza magnetica, ma una risonanza magnetica funzionale! Ciò significa che stanno scattando foto del tuo cervello mentre fai le cose.

Le basi di una fMRI

Cosa misura effettivamente una fMRI? La fMRI indirettamente misura il flusso di sangue ossigenato nel cervello. È tutto. Non "attività del cervello" come viene spesso definita in breve dai giornalisti (e anche da alcuni ricercatori). Come viene condotto un tipico studio fMRI?

Gli esperimenti che utilizzano la fMRI richiedono da 1 a 2 ore per partecipante e ogni scansione costa circa $ 1500. I soggetti si sdraiano su una tavola stretta, all'interno di un tubo, e rimangono il più fermi possibile. Anche un millimetro di movimento può rovinare i dati.
- Christie Nicholson

Allora i ricercatori correlare il flusso di questo sangue ossigenato a qualche attività che la persona svolge (sì, di solito entro gli stretti confini di quel tubo!). Notate anche quella fastidiosa piccola parola "correlata". Sì, correlare. Nessuno di questi studi può mostrare un nesso causale tra un pensiero o un comportamento e una specifica regione del cervello.

Il difetto più noto della fMRI è la sua lentezza nei tempi. La risposta del flusso sanguigno richiede circa due secondi, ma un pensiero può accadere in millisecondi. Quindi è difficile dire che un afflusso di sangue è associato a un'attività specifica nel cervello.

[…]
Sfortunatamente, un problema di tempistica si ripresenta quando i ricercatori tentano di studiare la comunicazione tra le regioni [del cervello] [cercando di studiare costrutti più complessi o astratti]. Questa connessione ad alta frequenza può avvenire entro un centesimo di millisecondo e il flusso sanguigno è troppo lento per evidenziarlo.
- Christie Nicholson

Quindi ci sono alcune sfide nel far sì che le belle immagini si allineino con comportamenti o pensieri reali (o preferenze politiche, come almeno un ricercatore ha tentato di dimostrare).

Come riconoscerà anche qualsiasi ricercatore sul cervello, l'attività cerebrale avviene a livello neuronale (secondo le nostre migliori teorie), non tramite il flusso sanguigno. È come cercare di capire il processo di fotosintesi nelle piante misurando la quantità di luce solare che riceve un albero o una pianta. Vedrai l'albero crescere o la pianta ridursi in base alla luce solare, ma non sei ancora molto più vicino alla comprensione del processo di fotosintesi. E potresti perdere altri importanti processi paralleli che non stai nemmeno misurando (come la temperatura, nel nostro esempio di fotosintesi).

Quindi queste immagini ci dicono qualche nuova informazione che altri studi non ci hanno detto? Ebbene, in molti casi no. Nella ricerca in cui si afferma che un'area specifica del cervello è la risposta a, beh, qualsiasi cosa - amore, paura, rabbia, depressione, lo chiami - i ricercatori di solito sono eccessivi, generalizzati e solo provando per ottenere più premi per la stampa e più borse di ricerca. Questi studi sono psicologia pop spesso al peggio, non meglio che misurare i dossi sulla nostra testa per dirci cosa c'è che non va in noi.

In questi studi fMRI "pigri", la stampa riporta i risultati come se fosse stato scoperto qualcosa di importante. Ma il più delle volte, non sono altro che alcune nuove belle immagini del cervello di qualcuno che fa qualcosa.

Come possiamo essere così ingenui?

Come possono giornalisti, comitati di revisione di assegni di ricerca, editori, revisori paritari e tutti gli altri essere così presi da questi studi?

Tutto risale alle immagini belle e avvincenti.

Una foto d'azione, come può dirti qualsiasi fotoreporter, è molto più interessante di una ripresa di un soggetto statico e immutabile. Siamo più attratti dalle foto che mostrano qualcosa che sta accadendo. E mentre i dati della ricerca mostrano spesso che sta accadendo qualcosa di interessante, il principale svantaggio è che si tratta di dati, non di una foto.

Dati: noioso. Foto: interessante.

Foto del nostro cervello in azione: davvero interessante.

Alcuni ricercatori stanno facendo bene, tuttavia, come il centro di ricerca di Adam Gazzaley presso l'Università della California, il campus Mission Bay di San Francisco. Questo articolo descrive la sua ricerca in Cablata rivista. I ricercatori hanno iniziato ad abbracciare queste nuove tecniche più complesse per l'analisi del cervello, che si spera porteranno a conclusioni più solide e generalizzabili.

Il futuro dell'utilità della risonanza magnetica cerebrale è condurre esperimenti più attenti e sfumati che si allontanano dal semplice "Pensa a X; Oh guarda, qui è dove X vive nel cervello! " È ormai chiaro che il nostro cervello è più complesso di quanto possa dimostrare una semplice analisi del flusso sanguigno. In modo che mentre queste belle immagini del nostro cervello rimangono, si spera che venga data maggiore enfasi alla complessità del comportamento umano e a ciò che hanno scoperto i dieci decenni precedenti di ricerca psicologica (anche se non veniva fornito con le belle immagini).

Ulteriori letture

Non sono il primo a scrivere una critica sulle immagini belle e avvincenti del nostro cervello in azione. Per un altro approccio a questo problema, suggerisco l'articolo di Paul Bloom del 2006 in Seme rivista sullo stesso argomento. Bloom ha fatto la seguente osservazione perspicace in quell'articolo:

La mente è ciò che fa il cervello, e così ogni evento mentale, dall'innamoramento alla preoccupazione per le tasse, si presenterà come un evento cerebrale. In effetti, se qualcuno dovesse trovare un aspetto del pensiero che non corrisponde a un evento cerebrale, sarebbe la scoperta del secolo, in quanto sarebbe la prima prova in assoluto del dualismo cartesiano hardcore.

Se sei davvero interessato a conoscere tutti i possibili problemi che entrano in gioco con le fMRI, consiglio vivamente la fMRI ai neofiti, in particolare la pagina How to Lie with fMRI Statistics. È uno sguardo molto approfondito a tutte le sfide che devono affrontare i moderni ricercatori fMRI.

L'articolo di Christie Nicholson sulle fMRI, Reading the brain, presenta una spiegazione e una descrizione piacevoli ed equilibrate dei pro e dei contro della ricerca fMRI oggi e dove è probabile che vada. L'uso di una batteria completa di test di misurazione del cervello (EEG con fMRI) sembra essere il prossimo grande passo nella ricerca sul cervello, insieme a tecniche statistiche avanzate.