Home / آخرین اخبار / نرم افزار های تحلیل تصاویر fMRI نتایج نادرستی به بار می آورند!

نرم افزار های تحلیل تصاویر fMRI نتایج نادرستی به بار می آورند!

BOLD_960

نوروسافاری| اندرس اکلاند و هنس ناتسون از دانشگاه لینکشاپینگز سوئد و توماس نیکولز از دانشگاه وارویک  نشان دادند که:  روش های آماری رایج برای تحلیل فعالیت مغز از طریق تصاویر گرفته شده با اسکنرهای ام آر آی قابل اعتماد نیستند. این مطلب در مجله معتبر PNAS به چاپ رسیده است.

لیو ریدر اکلاند که در دپارتمان علوم کامپیوتر و اطلاعات و همچنین در دپارتمان مهندسی بیومدیکال کار می کند روشهای تحلیلی را با به کار بردن آن ها بر روی اطلاعات شناخته شده و قابل اعتماد آزمایش نمود. روش ها در ۶۰ درصد موارد فعالیت اشتباه را در مغز  نشان دادند. این درحالی است که میزان خطای قابل قبول و منطقی ۵ درصد می باشد.

به گزارش نوروسافاری به نقل از ساینس، پیشتر روش های آماری فقط برای اطلاعات شبیه سازی شده نادرست بود. با این وجود دکتر اکلاند در سال ۲۰۱۲ در تز دکترای خود نشان داد نتایج همیشه قابل اعتماد نیستند. روش های آماری بر اساس تعدادی فرضیات ابداع شده اند اگر یک یا چند فرضیه اشتباه باشد بنابراین نتایج هم اشتباه خواهند بود. در آن زمان نظر منتقدین این بود که اگر اطلاعات مربوط به یک شخص مورد آزمایش تحلیل شده بود اشتباهات قطعا می توانست بیشتر باشد. اما این اشتباهات حتی در تحلیل های گروهی نیز مشاهده شد.

در این تز دکتر اکلاند روش دیگری را پیشنهاد نمود که در آن فرضیات کم و به طور قابل توجهی محاسبات بیشتری ارایه گردید (هزار برابر بیشتر) که نتایج حاصل از آن به طور چشمگیری مطمئن تر بود. با کمک کارت های گرافیکی مدرن، زمان پردازش می تواند کاهش یابد به طوری که این روش را عملا قابل استفاده خواهد نمود.

دکتر اکلاند جهت پوزیشن پست دکترا به   Virginia Tech رفت. وقتی او در پاییز ۲۰۱۴ به منزل برگشت متوجه شد که تحقیق هنوز بر پایه روشهای آماری قدیمی و غیر قابل اعتماد صورت می گیرد.

“من تصور کردم شاید کسی این سرنخ را دنبال کند و به اعتبار بخشی روشها ادامه دهد”. به همین دلیل هنگامی که بازگشتم با خودم سه کامپیوتر آوردم و شروع به آزمایش روشهای آماری برای تحلیل های گروهی نمودم. آنچه یافتم فکر می کنم می توانست جالب باشد.”

یک بررسی با MRI برای یک ساعت می تواند پانصد کرون سوئد ( تقریبا ۵۵۶ دلار آمریکا) هزینه در بر داشته باشد و بررسی پانصد نفر اغلب از نظر مالی امکانپذیر نیست. اما طی چند سال گذشته محققان شروع به به اشتراک گذاشتن اطلاعات جمع آوری شده خود نموده اند به طوری که محققان بیشتری می توانند از آنها استفاده نمایند.

 

بیشتر بخوانید:  شناسایی "نشانگر زیستی عملکردی" جدید برای اختلال اتیسم در پسران

او می گوید :امروزه ما می توانیم اطلاعات اندازه گیری واقعی را از افراد مورد آزمایش کنترل سالم به دست آوریم.

هنگامی که آزمایشات با استفاده از fMRI انجام می شود به عنوان مثال تصاویر گرفته شده از ۲۰ فرد سالم با تصاویر به دست آمده از افراد دچار آسیب مغزی یا دیگر موارد اختلال عملکرد، مقایسه می گردد.

دکتر اکلاند از آخرین روش های تحلیلی استفاده نمود و ۲۰ فرد سالم را با ۲۰ نفر سالم دیگر مقایسه نمود. به عبارت دیگر, نباید هیچگونه اختلافی مشاهده می شد  یا در هر مورد تنها پنج درصد اختلاف مشاهده می شد که شانسی بود. در کل او سه میلیون مقایسه بر روی گروه هایی که به طور تصادفی انتخاب شده بودند با اطلاعات مربوط به ۴۹۹ فرد سالم انجام داد.

اکلاند می گوید: تفاوت ها به طور قابل توجهی بیشتر از پنج درصد بود , که در بدترین مورد تا ۶۰ درصد اختلاف وجود داشت.

این بدین معناست که تحلیل ها می توانند نتایج مثبتی را نشان دهند در حالی که هیچ نشانه مثبتی وجود ندارد, بنابراین بیانگر فعالیت مغز هستند در حالی که هیچ فعالیتی وجود ندارد.

او همچنین اطلاعات مشابهی را با روش محاسباتی بسیار سنگین خود تحلیل نمود و به طور قابل توجهی با تفاوتهایی در پنج درصد مورد انتظار موارد هماهنگی بهتری به دست آورد.

دکتر اکلاند به ما می گوید: به مدد کارت های گرافیکی مدرن, محاسبات وسیع قابل انجام است. با استفاده از یک کامپیوتر معمولی انجام این محاسبات ۱۰۰۰ برابر بیشتر زمان می برد اما به مدد کارت های گرافیکی من زمان را از ۱۰ سال به ۲۰ روز کاهش داده ام.

او بیان می کند: اگر شما جهت جمع آوری اطلاعات با هزینه بالا ماه ها زمان صرف کرده باشید بیشتر تمایل خواهید داشت که آنالیز زمانبر باشد به شیوه ای که صحیح باشد.

همچنین یک گروه تحقیقی آمریکایی نیز محاسبات او را تکرار نمودند. دکتر اکلاند, دکتر ناتسون (پروفسور دپارتمان مهندسی زیست پزشکی), و همکارانشان در دانشگاه وارویک در بریتانیای کبیر نیز تصمیم گرفتند آنچه که به عنوان پیش چاپ (pre-print) بر روی arXiv شناخته می شود را منشر کنند تا دیگر محققین نیز بتوانند نظرات مخالف خود را بیان نمایند.

اما هیچ اشتباهی در محاسبات دکتر اکلاند مشاهده نشد و نتایج تلاش های جدی او در تحقیق در ژورنال علمی آمریکایی PNAS در دست چاپ است.

دکتر اکلاند می گوید: من واقعا احساس خوبی دارم. این یک تشخیص است و من امیدوارم که ما بتوانیم در چرخه تحقیق در مورد اینکه چگونه مدل ها را اعتبار بخشی کنیم تبادل افکار داشته باشیم. امروزه هم اطلاعات جهت اعتبار بخشی در دسترس می باشد و هم قدرت پردازش کافی برای انجام محاسبات وجود دارد.

 

بیشتر بخوانید:  فعالیت مشابه مغز انسانها به هنگام تماشای فیلم

چه تعداد از مطالعات انجام شده در خصوص fMRI نیاز به انجام دوباره دارند؟

من نمی توانم به این سوال پاسخ دهم. بسیاری از این مطالعات طی ۱۰ تا ۱۵ سال گذشته صورت گرفته اند و معلوم نیست که اطلاعات پایه هنوز موجود باشد. مسئله مهم این است که محققان به روشی که در آینده استفاده خواهند نمود می اندیشند.

در یکی از برنامه های نرم افزاری که تاکنون مورد استفاده بوده است عملکرد ها نیز به مرور تغییر یافته به طوری که نتایج صحیح تر هستند.

دکتر اکلاند بیان می کند: گاهی اوقات ممکن است تغییرات به سرعت رخ دهند و این نشانگر آن است که آنها پذیرفته اند که ممکن است این روش در گذشته نتایج غلطی را نشان داده است.

ترجمه و تلخیص: مهدی هوشمندی – وبسایت نوروسافاری

به کانال تلگرام دانش مغز و علوم اعصاب “نوروسافاری” ملحق شوید:

   https://telegram.me/joinchat/CihxzDwTa19DOIUZRYLVjw

لینک گزارش این پژوهش در ژورنال PNAS:

Cluster failure: Why fMRI inferences for spatial extent have inflated false-positive rates

لینک گزارش دانشگاه لینکشاپینگز سوئد درباره این تحقیق:

Softwares for fMRI yield erroneous results

Check Also

بهترین وزرش را برای مغزتان انتخاب کنید

نوروسافاری | بر اساس نتایج مطالعاتی که به تازگی منتشر شده است، بهترین ورزش برای …

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *