Мысли мертвого лосося⁠⁠

Ближайшее время будет несколько постов на тему значимых исследований, которые в медиа и спорах часто используют, не разобравшись в их сути и результатах. Пожалуй один из самых ярких примеров - эксперимент с проведением функциональной МРТ мозга мертвого лосося. Вообще важно понимать, что когда вы читаете фразу "учёные доказали", "в исследовании установлено", "согласно исследованиям" - это значит крайне мало. Также вовсе ничего не даёт ссылка на исследование, если ссылающийся читал только название и вывод. К сожалению результаты исследований надо не просто читать, но и анализировать его дизайн и результаты. Итак, вернёмся к лососю.

Функциональная магнитно-резонансная томография существует с 1991 года и произвела фурор в научном сообществе, ведь в теории она давала возможность понять, какая часть мозга отвечает за ту или иную функцию. Базируется она на том, что изменение насыщения крови кислородом меняет магнитное поле и томограф может это уловить. Когда определенная часть мозга начинает работать активнее, она потребляет кислород, кровоток в ней усиливается, меняется магнитное поле, то есть МРТ регистрирует работу нейронов не напрямую, а через изменения кровотока. На изображении мы видим подсвеченную область мозга, которая активна в данный момент. Радости не было предела, в экспериментах устанавливали, какая часть мозга за что ответственна, особо амбициозные считали, что совсем скоро мы разгадаем все загадки мозга. Только вот результаты выходили противоречивые и не всегда воспроизводились.

В 2009 году учёные из США провели эксперимент, который наделал много шума. Они поместили мертвого лосося в томограф и стали показывать ему фотографии людей с разными выражениями лица, а томограф зафиксировал активацию разных участков мозга несчастного лосося. Получается фМРТ лишь фикция? Некоторые СМИ подхватили волну хайпа, высмеивая метод.

Конечно же суть эксперимента была не в том, чтобы доказать несостоятельность фМРТ. Дело в том, что томограф нарезает мозг на множество вокселей (как пиксель, только трехмерный), каждый из них содержит информацию, плюс они повторяются многократно в фМРТ каждую 1-3 секунды. Получается большой массив информации, десятки тысяч вокселей. Из-за случайных флуктуаций МР сигнала около 5% информации будет искажённой, то есть это будет воксель, содержащий измененный сигнал. Это может происходить из-за погрешности прибора, сторонних воздействий. Но ведь если сложить тысячу нулей и одну единицу, ответ будет 1. То есть если не делать статистическую поправку на эту погрешность, то выходит что прибор показывает активность мозга. В этом и была цель - показать значимость статистической обработки данных и корректировки подходов.

В дальнейшем были пересмотрены результаты прошлых исследований, сформированы общие протоколы, выборки в исследованиях были значительно повышены и метод стал показывать воспроизводимость. фМРТ стало наконец надёжным инструментом и в этом немалая заслуга мертвого лосося. Учёные же в 2012 году получили Шнобелевскую премию, что тоже неплохо, а некоторые люди по-прежнему предъявляют это исследование как доказательство несостоятельности современной нейронауки.