أحد المراكز الافتراضات في أبحاث علم الأعصاب الحديث هو أن شكل وبنية الدماغ يؤثران على السلوك. العلماء لديهم يربط القشرة السميكة (الطبقة الخارجية للدماغ) بالذكاء الأعلىبعض أنماط موجات الدماغ للتحسن القدرة على الكرة الطائرةواتصالات أعلى بين أجزاء من الدماغ في مهارة لعب الشطرنج . هناك عدد كبير مما يسمى بدراسات الارتباط على مستوى الدماغ (BWAS).
ولكن عندما كرر الخبراء هذه الدراسات، لم يتمكنوا من تكرار النتائج.
تشير “أزمة التكرار” هذه إلى أن قدرًا كبيرًا من الأبحاث المتعلقة بسلوك الدماغ تعتمد على أساس هش. وقال إن هناك العديد من المشاكل التي تؤثر على هذا المجال من البحث راندي إليسأحد كبار العلماء في شركة أوراكل الذي يكتب حول هذه القضايا أثناء عمله كخبير معلوماتي طبي حيوي في كلية إيكان للطب في ماونت سيناي في نيويورك.
أحدث مقاطع الفيديو من
بعض هذه القضايا ليست فريدة من نوعها لعلم الأعصاب. يبدأون بما يسميه إليس “الخطيئة الأصلية” للعلم: حيث يتعرض الأكاديميون لضغوط هائلة لنشر نتائج بحثية إيجابية.
لكن بعض هذه العوامل تنطبق تحديدًا على هذا المجال.
وقال إليس لـ Live Science إن المشاكل كبيرة بما يكفي لدرجة أنها “تعرقل نمو وتقدم العلوم وعلاج الأمراض”.
اختلافات صغيرة، عينات صغيرة
تظهر العديد من دراسات الدماغ التي لا يمكن تكرارها في أعمال المتابعة كيف يمكن أن تدخل المشاكل. تحتوي كل ورقة بحثية أصلية على أكثر من 500 استشهاد، ويوضح عدد الاستشهادات مدى تأثير هذه الدراسات على التفكير في هذا المجال.
احصل على الاكتشافات الأكثر روعة في العالم والتي يتم تسليمها مباشرة إلى صندوق الوارد الخاص بك.
قد يكون من الصعب على الباحثين الوصول إلى ماسحات التصوير بالرنين المغناطيسي لإجراء دراساتهم، كما أن عمليات الفحص باهظة الثمن. وهذا يعني تاريخيًا أن العديد من دراسات تصوير الدماغ تتضمن عددًا قليلًا نسبيًا من المشاركين.
(رصيد الصورة: شترستوك)
على سبيل المثال، وجدت دراسة تاريخية أجريت في عام 2007 أن أدمغة الأطفال الذين يعانون من خلل في الدماغ اضطراب نقص الانتباه/فرط النشاط النضج أطول. لكن دراسة نشرت في وقت سابق من هذا العام وجدت أن هذا الارتباط اختفى بمجرد أخذ معدلات الشيخوخة المختلفة بين الرجال والنساء في الاعتبار. “هذا ما أسقط بيت الورق بأكمله” ماثيو ألبومؤلف مشارك في ورقة التكرار وعالم أعصاب سريري في جامعة فيرمونت، سبق أن أخبر موقع Live Science.
في عام 2011، نشر باحثون في جامعة كوليدج لندن تقريرًا يذاكر والتي وجدت أن كثافة المادة الرمادية، وهو الجزء من الدماغ الذي توجد فيه خلايا الدماغ، في عدة مناطق من الدماغ ارتبطت بعدد أصدقاء المشاركين على الفيسبوك. (في عام 2011، كان هذا مقياسًا اجتماعيًا مهمًا).
أ 2015 دور فشل في تكرار هذه النتيجة، لكن مؤلفي الورقة الأصلية جادلوا بأن السبب في ذلك هو أن دراسة المتابعة لم تتبع نفس البروتوكول.
وقال: “من الصعب أن تفعل بالضبط ما فعلته الدراسات الأصلية”. سارة جينونهو عالم أعصاب في مركز أبحاث يوليش في ألمانيا، ولم يشارك في دراسة فيسبوك أو تكرارها.
لذلك، في عام 2019، جرب جينون وزملاؤه أنواعًا مختلفة من تحليل التكرار.
واستخدموا قاعدة بيانات واسعة النطاق وأجروا أكثر من 10000 تحليل لفحوصات التصوير بالرنين المغناطيسي لمئات المتطوعين. وكان متوسط حجم عينة دراسة التصوير العصبي حوالي 25لذلك قاموا بتقسيم مجموعة البيانات الأكبر حجمًا إلى مجموعات أصغر ثم بحثوا عن الارتباطات المهمة داخل كل منها.
تستخدم معظم دراسات علم الأعصاب فحوصات التصوير بالرنين المغناطيسي لدراسة الدماغ والتوصل إلى نتائج من هذه الصور.
(رصيد الصورة: محرر الصور، فليكر)
إذا أبلغت إحدى هذه الدراسات الدقيقة عن وجود ارتباط كبير بين السلوك وبنية الدماغ، فقد حاول الفريق الوصول إلى نفس النتائج باستخدام مجموعة فرعية مختلفة من البيانات. عدد قليل من الدراسات المتكررة كررت نتائج الأولى. وقال جينون: “هذا دليل واضح على أن قابلية تكرار الارتباط بين سلوك الدماغ ضعيفة نسبياً”.
وقال جينون إن إحدى المشاكل الرئيسية هي أن الفرق بين الأدمغة الفردية لدى المتطوعين الأصحاء صغير نسبيًا، مما يعني أنك بحاجة إلى المزيد من المشاركين لتحديد الاختلافات المشتركة المرتبطة بالسلوك. وهذا مشابه لدراسات الارتباط على مستوى الجينوم، والتي تلتقط تأثيرات صغيرة جدًا على الجينات الفردية، وعليهم أخذ عينات من عشرات أو مئات الآلاف من الأشخاص للعثور على تأثيرات قوية. لاكتشاف الاختلافات المهمة في دراسات تصوير الدماغ بالكامل، فإن أحجام العينات بالآلاف فقط هي التي ستفي بالغرض، أ ورقة 2022 المقترحة. نظرًا لأن فحوصات الدماغ باهظة الثمن وتستغرق وقتًا طويلاً، فإن معظم الدراسات تعتمد على عينات أصغر.
الجميع يقول دائما أن النسخة جيدة. ولكن عندما أقترح إمكانية تكرار دراساتهم المحددة، فإنهم عادةً ما يكونون أكثر تشككًا
لوكا كامر، طالب دكتوراه في معهد ماكس بلانك للعلوم المعرفية والدماغية البشرية
بالإضافة إلى ذلك، قال جينون إن الاختبارات السلوكية المستخدمة لتحديد المتغيرات النفسية يمكن أن تكون غير متسقة. بالإضافة إلى ذلك، فإن بعض هذه الدراسات ربما تعمل على الافتراض القديم بأن مناطق الدماغ الصغيرة تتحكم في السلوكيات المعقدة مثل الذكاء. وفي الواقع، قال: “إن هذه الأنواع من القدرات موزعة بشكل عام في جميع أنحاء الدماغ”. إذا قام الباحثون بتحليل العديد من مناطق الدماغ الصغيرة مع وضع هذه الفرضية في الاعتبار باستخدام اختبارات إحصائية منفصلة، فإن ذلك من شأنه أن يزيد من خطر تكوين ارتباطات سراب.
وقد تكون بعض هذه الدراسات خاطئة في البداية. تصوير الدماغ 2017 يذاكر يقوم الباحثون في كلية طب وايل كورنيل باستكشاف ما إذا كان من الممكن استخدام بيانات التصوير بالرنين المغناطيسي لتقسيم المرضى الذين يعانون من الاكتئاب إلى طبقات. ووجد الباحثون أن نشاط الدماغ يتجمع في أربعة “أنواع حيوية” من الاكتئاب، ولكل منها أنماط مميزة وغير عادية من النشاط في شبكات الدماغ الرئيسية.
ولكن متابعة يذاكر وجدت أن الاختلافات بين المجموعات لم تكن ذات دلالة إحصائية، وهذا يعني أنها قد تكون حدثت عن طريق الصدفة. ريتشارد دينجاوقال عالم الأعصاب في جامعة فريدريش شيلر جينا في ألمانيا والذي عمل في دراسة المتابعة، إن المشاكل الرئيسية تكمن في تصميمها.
ويقول إن الطريقة الإحصائية مضمونة بشكل أساسي للعثور على روابط مهمة. وذلك بسبب مشكلة تسمى التجهيز الزائد، حيث يتناسب النموذج بشكل جيد مع مجموعة بيانات واحدة بحيث يجد صعوبة في العثور على أنماط حقيقية في مجموعات بيانات أخرى. ربط هذا التصميم 17 سمة سريرية للاكتئاب مع 30 ألف ميزة تصوير للدماغ، لكن دينجا قال إن المؤلفين كان بإمكانهم استخدام “30 ألف نقرة للعملة المعدنية” ومع ذلك حققوا نفس الارتباط القوي.
كونور ليستوناعترف طبيب نفسي في كلية طب وايل كورنيل ومؤلف مشارك في الورقة الأصلية بقابلية النموذج للتركيب الزائد. وقال ليستون لموقع Live Science: «لم تكن هذه نيتنا، ولكن تلك كانت النتيجة».
مسح الدماغ من مشروع إعادة الرؤية.
(رصيد الصورة: لوكا كامر ومارتن هيبارت)
ومع ذلك، فهو يجادل بأن اكتشاف النمط الحيوي الذي يعرفونه صحيح، مشيرًا إلى الأخير يذاكر نشر فريقه لدعم النتائج الأصلية التي توصلوا إليها. وعندما سُئل عن سبب عدم قيام فريقه بتحديث الورقة الأصلية للاعتراف بأن طريقة التحليل الخاصة بهم بها عيوب خطيرة، قال ليستون إن منشوراتهم اللاحقة كانت كافية لوضع الأمور في نصابها الصحيح. وقال: “أعتقد أن الرسالة موجودة، وأعتقد أن الحلول لهذه القضايا المتطرفة واضحة للغاية”.
حل المشكلة
لا يمكن تكرار نتائج العديد من الدراسات التي تشترك في نفس القضايا مع هذه الأوراق، مع تركها قائمة. لسبب واحد، لا يوجد مال في جهود التقليد. وقال جينون: “إن وكالات المنح ليست حريصة حقًا” على تمويل دراسة هدفها تأكيد الأعمال السابقة. وحتى عندما تنتهي هذه الدراسات، فهي كذلك ليس من المرجح أن يتم نشرها إذا كانت تقوض النتائج السابقة.
بالنسبة لدينجا، الطريق للمضي قدمًا هو جمع المزيد من البيانات. ويقول: “هذا ما يحل نفس المشكلة التي لا يمكن لعلم الوراثة تغييرها”، في إشارة إلى دراسات الارتباط على مستوى الجينوم والتي أنتجت نتائج مهمة في العقدين الماضيين باستخدام أحجام العينات التي تصل إلى الملايين. وأضاف أنه من المهم أيضًا تحسين تصميم الدراسة، لأن مجموعات البيانات الكبيرة لن تؤدي إلى تحسين الدراسات باستخدام طرق التحليل غير المناسبة. وقال: “الإجراءات لا تتاح لها الفرصة أبداً لفعل شيء مفيد”.
ويستفيد باحثون آخرون من مجموعات بيانات تصوير الدماغ الكبيرة. مارتن هيبارتقائد مجموعة في معهد ماكس بلانك للعلوم المعرفية والدماغية البشرية في ألمانيا، و لوكا كامرطالب دكتوراه في مختبر هيبارت، قيد التقدم إعادة : الرؤيةمشروع يجمع بيانات التصوير – وهو أكبر مبادرة حتى الآن للتعرف على كيفية استجابة الدماغ للمحفزات البصرية. ويخططون لإتاحة هذه المعلومات للباحثين الآخرين، الذين سيستكشفون ما إذا كان من الممكن تكرار الفرضيات التي تم اختبارها في أوراق بحثية أخرى في مجموعة بيانات re:vision.
وقال هيبارت وكامر إنهما تلقيا بالفعل أكثر من عشرة طلبات لمشروعهما. كان الاستقبال إيجابيًا بشكل خاص بين الباحثين الشباب في هذا المجال. لكن إقناع العلماء الأكبر سنًا بإعادة اختبار بياناتهم قد يتطلب الكثير من العمل، لأنهم سيخسرون الكثير إذا لم يتم تكرار نتائجهم الطويلة الأمد في النهاية، كما يقول كامر.
وقال لـ Live Science: «يقول الجميع دائمًا إن التكرار أمر جيد». “لكن عندما اقترحت إمكانية تكرار دراساتهم المحددة، كانوا دائمًا أكثر تشككًا”.
تعرف على مقدار ما تعرفه عن العضو الأكثر تعقيدًا في جسم الإنسان في مجتمعنا مسابقة الدماغ!
عادل الشهراني 
