搞笑諾貝爾神經科學獎:死亡鮭魚研究

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我不得不說,我非常高興這項研究獲得了搞笑諾貝爾獎。不僅僅是因為這是一項非常有趣的研究,還因為它確實是那種讓你發笑,然後讓你思考的研究。就這項研究而言,它確實改變了很多我們對 fMRI 校正的看法,並且實際上可能真正影響了資料的釋出方式。因此,我向您介紹:死亡鮭魚研究。

Bennett 等人。“死後大西洋鮭魚跨物種視角理解的神經關聯:關於適當的多重比較校正的論證”《意外和偶然結果雜誌》,2010年。

這項研究最初只是一個有趣的嘗試,幾乎從未公開。但自從它問世以來,它已成為功能性磁共振成像領域一項非常重要的研究,功能性磁共振成像測量的是任務期間(通常在人類中)大腦中血氧水平的變化。這些研究被廣泛使用,並在媒體中被廣泛引用,它們告訴了我們很多關於大腦、我們的心智慧力和某些疾病狀態的資訊。但在這項研究之前,並非所有這些研究都得到了充分的控制。現在,情況似乎正在好轉。而這一切都歸功於一條死亡的鮭魚。


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這一切都始於 Bennett 等人設定他們的……嗯……真實實驗。他們打算研究人類及其對社會刺激的反應。但為了做到這一點,他們必須首先測試機器。顯然,當您通常測試 fMRI 機器時,您會在其中放入一個裝滿礦物油的大氣球。只是為了測試它並尋找對比度等。這項研究的作者想要一些不同的東西,他們想要一些具有更高對比度和不同型別紋理的東西。

所以他們首先買了一個南瓜。

(由作者提供。如果您仔細觀察,可以看到裡面的種子!)

他們得到了一些不錯的訊號,但對比度不是很好。接下來他們嘗試了一隻康沃爾肉雞(死的,去毛的,從商店買的)。這也產生了不錯的視覺效果,但並不是他們真正需要的。作者需要一些具有良好對比度的東西,而且還需要幾種清晰定義且可區分的組織型別:脂肪、骨骼、肌肉等。

鮭魚登場。

主要作者 Craig Bennett 博士想買一些新鮮的東西,所以他一大早就去了雜貨店。在魚櫃檯,他說出了將在幾個世紀後迴響的話語,作為對各個時代神經科學家奉獻精神和動力的證明

“我需要一條完整的大西洋鮭魚。為了科學。”

我仍然感到震驚的是,魚櫃檯的人沒有給他打折。為了科學,難道不應該打折嗎?!

在獲得了樣本後,作者將鮭魚放入 fMRI 中,並運行了所有常用的解剖掃描,然後也運行了實驗研究集。在這項研究中,鮭魚被展示了人們處於社會情境中的影像,包括社會包容情境或社會排斥情境。鮭魚被要求做出回應,說明情境中的人一定是什麼感受。從論文中我可以看出,鮭魚沒有遵守指示。淘氣的鮭魚。

結果被擱置了很久,直到該研究的另一位作者正在舉辦一個關於如何正確分析 fMRI 資料的研討會。他們想對一些不太可能的事情進行一些不正確的分析,並想起他們的電腦裡有鮭魚資料。一項研究就此誕生。

現在,澄清一下:他們到底在做什麼?嗯,當你在大腦中進行 fMRI 研究時,那裡有大量的資訊。這些資訊通常被分解成稱為體素的部分。在一個研究和對比度選擇中,最多可達 130,000 個體素,檢視每個體素以檢視它是否與其他的相比是“啟用”的。對這些研究進行統計分析就成了一個問題。你必須進行數千次比較,並且你開始遇到所謂的“多重比較問題”。如果你做了很多測試,即使它們不是真實的,至少其中一些也會呈陽性。這些被稱為假陽性,是你真正想要注意的事情。

為了解決這個問題,有各種方法可以校正多重比較,但這同時也意味著你會損失很多統計功效。換句話說,你擺脫了假陽性,但這可能意味著你沒有看到真正存在的東西,你可能會發現假陰性。在 fMRI 領域,關於假陽性或假陰性哪個更危險,一直存在爭論。這項研究的作者認為(我傾向於同意)假陽性更有可能被誇大,並導致後續的問題。對於統計問題的非常好的總結,我推薦 neuroskeptic 關於該主題的文章

因此,在最終結果中,作者將正常的多重比較與多重校正後的比較進行了比較。當他們使用多重校正後的比較時,死亡鮭魚什麼也沒顯示。當他們進行沒有校正的多重比較時,鮭魚顯示出“啟用”的顯著增加,巧合的是,啟用區域在大腦和脊髓中。這表明了校正多重比較和避免假陽性的重要性。

最初的海報幾乎沒有參加會議,但當它參加會議時,它引起了巨大的轟動,並且反響非常積極。有些人喜歡用鮭魚研究來證明 fMRI 是偽科學,但事實並非如此,這實際上是一項展示校正統計資料重要性的研究。

海報和最終發表的論文可能對該領域產生了影響。作者指出,在海報展示時,已發表的 fMRI 研究中,有 25-40% 的研究沒有使用校正後的比較。但是,到本小組上週獲得搞笑諾貝爾獎時,這個數字已降至 10%。誰知道呢,這可能部分歸功於一條死魚。

*我應該注意到,這項研究的至少一位作者 Craig Bennett 博士閱讀了這個部落格!!當我他告訴我時,我非常激動(並且有點害怕,我的意思是,我知道有人閱讀它,但是……我的意思是如果我搞砸了怎麼辦?!顯然我需要參加 #scio13 的“當人們開始認真對待你的線上胡言亂語時”會議)。他在 Twitter 上,你可以關注他的科學胡言亂語 @prefrontal。他還提供了非常應季的南瓜 fMRI 照片。Bennett 博士還指出,他沒有獲得鮭魚的報銷,但那是因為他們後來吃了它。

Scicurious has a PhD in Physiology from a Southern institution. She has a Bachelor of Arts in Philosophy and a Bachelor of Science in Biology from another respected Southern institution. She is currently a post-doctoral researcher at a celebrated institution that is very fancy and somewhere else. Her professional interests are in neurophysiology and psychiatric disorders. She recently obtained her PhD and is pursuing her love of science and writing at the same time. She often blogs in the third person. For more information about Scicurious and to view her recent award and activities, please see her CV ( http://scientopia.org/blogs/scicurious/a-scicurious-cv/)

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