Лю Ридер Эклунд, который работает в Департаменте компьютерных и информационных наук и Департаменте биомедицинской инженерии, соответственно, протестировал методы анализа, используя их на известных надежных данных. Методы выявили ложную активность мозга в 60% случаев. Разумная цифра — пять процентов.
Методы анализа ранее проверялись только на смоделированных данных, но доктор Эклунд еще в 2012 году указал в своей докторской диссертации, что результаты не всегда надежны. Используемые статистические методы основаны на ряде предположений; если одно или несколько предположений неверны, результаты также будут неверными. В то время критики утверждали, что ошибки, безусловно, могут возникнуть, если анализируются данные от одного человека, но что ошибки сравняются с групповым анализом.
В своей диссертации доктор Эклунд предложил другой метод, в котором делается несколько предположений и выполняется значительно больше вычислений — в тысячу раз больше -, что дает значительно более надежный результат. С помощью современных видеокарт время обработки может быть сокращено, так что метод применим на практике.Доктор Эклунд ушел на должность постдока в Технологическом институте Вирджинии. Вернувшись домой осенью 2014 года, он понял, что исследования по-прежнему основываются на старых, ненадежных методах анализа.
«Я думал, что, возможно, кто-то подхватит тему и продолжит проверку методов, но этого не произошло. Поэтому, когда я вернулся, я купил три компьютера и начал тестировать статистические методы для группового анализа.
Что бы я ни нашел, это было бы интересно, подумал я ".Обследование МРТ может стоить 5000 шведских крон в час, а обследование 500 человек чаще всего невозможно с финансовой точки зрения. Но за последние несколько лет все больше и больше исследователей начали делиться своими собранными данными, чтобы больше исследователей могли их использовать.
«Сегодня мы можем загрузить фактические данные измерений от здоровых людей из контрольной группы», — говорит он.Когда обследования проводятся с использованием фМРТ, например, изображения 20 здоровых людей сравниваются с изображениями 20 человек с травмой головного мозга или некоторыми функциональными нарушениями.
Доктор Эклунд использовал современные методы анализа и сравнил 20 здоровых людей с 20 другими здоровыми людьми. Другими словами, никаких различий быть не должно — или, во всяком случае, только те пять процентов, которые дает шанс.
Всего он провел три миллиона сравнений случайно выбранных групп с данными 499 здоровых людей.«Различия были значительно больше, чем пять процентов, в худшем случае — до 60 процентов», — говорит д-р Эклунд.Это означает, что анализы могли показать положительные результаты там, где их не должно было быть, тем самым указывая на активность мозга там, где ее не было.Он также проанализировал тот же набор данных с помощью своего более сложного в расчетах метода и получил значительно лучшее соответствие, с различиями в ожидаемых пяти процентах случаев.
«Благодаря современным видеокартам можно выполнять большие вычисления. Выполнение вычислений на обычном компьютере заняло бы в 1000 раз больше времени, но благодаря видеокартам я сократил время обработки с 10 лет до 20 дней», — рассказывает доктор Эклунд. нас.
«Если вы потратили месяцы на сбор данных с большими затратами, вы должны быть более заинтересованы в том, чтобы дать анализу время, чтобы оно было правильным», — говорит он.Американская исследовательская группа также повторила его расчеты.
Д-р Эклунд, д-р Кнутссон (профессор кафедры биомедицинской инженерии) и их коллега из Уорикского университета в Великобритании также решили разместить на arXiv так называемый « предварительный отпечаток », чтобы другие исследователи могли представить свои возражения.Но в расчетах доктора Эклунда не было обнаружено ошибок, и результаты его серьезного исследовательского труда теперь публикуются в американском научном журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
«Это действительно здорово; это признание, и я надеюсь, что мы сможем обсудить в исследовательских кругах, как мы проверяем модели. Сегодня есть как данные, доступные для проверки, так и достаточная вычислительная мощность для выполнения расчетов».Как можно повторить исследования, выполненные с помощью фМРТ?«Я не могу ответить на этот вопрос; многие из них были сделаны 10–15 лет назад, и нет уверенности в том, что основные данные все еще существуют.
Важно то, что исследователи думают о том, какой метод они будут использовать в будущем», — говорит доктор Эклунд.В одной из программ, используемых до сих пор, функции также были изменены, чтобы результаты были более правильными.
«Иногда изменения могут происходить быстро, и это показывает, что они согласились с тем, что ранее метод мог давать неверные результаты», — говорит д-р Эклунд.