Om hjerneforskningens
fejltagelser
og udprægede
reduktionisme
Ja, det måtte vel forventes, at det ville komme
før eller siden, afsløringen af hjerneforskningens svagheder! Disse har jeg som
lægmand i al beskedenhed omtalt i flere af mine artikler om naturvidenskabens
og herunder også hjerneforskningens reduktionisme. Medierne, de trykte så vel
som elektroniske, har i hovedsagen mest fokuseret på uheldige hjerneforskere,
som eksempelvis en kvindelig hjerneforsker, som angiveligt havde fusket med
sine undersøgelser og fremlagde nogle resultater, som viste sig ukvalificerede.
Eller som den yngre og højt begavede og en overgang stærkt selvpromoverende
danske hjerneforsker, der eksempelvis fik urimelig stor adgang i medierne til
at fremføre egne og i hvert fald i nogle tilfælde højst tvivlsomme opfattelser
og meninger om hjernen og dennes rolle. Vedkommende forsker brystede sig blandt
andet af, at i og med den moderne hjerneforskning havde man endelig afmonteret
den gamle 'overtro' om sjæl og legeme, for ifølge ham var og er sjælen legemet
og legemet sjælen. Eller rettere sagt: Der eksisterer kun det fysiske legeme
med hjernen som overordnet og styrende central, alt andet er fantasi og
fiktion.
Men det drejer sig jo i virkeligheden om noget
langt mere alvorligt og skelsættende, end uheldige og selvpromoverende
personer. Det korte af det lange er, at vi alle generelt set har alt for stor
tiltro til videnskabelige forskere. Disse er jo, når det kommer til stykket,
kun mennesker, og kan som sådanne være mere eller mindre behæftet med og
belastet af de fejl og svagheder, som alle vi andre også har.
Den store nyhed her i begyndelsen af den
fugtige august måned 2016, er, igen ifølge mediernes oplysninger om
hjerneforskningen, det måske ikke helt overraskende, at nogle hjerneforskere
har taget og begået fejl med hensyn til tiltroen til de computermodeller, der har været lagt til
grund for forskningen og dermed også for forskningsresultaterne.
På websitet Videnskab.dk kunne man den 5.
august 2016 læse, at de seneste års neurovidenskabelige resultater må anses for
at være fejlagtige, hvilket angiveligt skyldes, at der er fundet fejl i de
computersystemer, der er blevet brugt i forbindelse med analyse af
skanningsbilleder af hjernen. Man kunne her spørge, om ikke det også er hos de
pågældende hjerneforskere, der er og har været fejl hos og med? -
For at delagtiggøre læseren i baggrunden for
min artikel, skal jeg her tillade mig at citere medarbejder ved websitet
Videnskab.dk, journalist Anne Ringgaard, for følgende, der er publiceret samme
sted den 5. august 2016:
(Citat) Helt konkret er der tale om resultater
baseret på fMRI-skanning, som forskere bruger til at finde områder i hjernen
der er aktive, når forsøgspersoner tænker på noget bestemt, ser på billeder af
noget bestemt eller udfører bestemte opgaver.
»Det er en sag, som ryster
hjerneforskerverdenen, for man har en enorm mængde litteratur, som er baseret
på fMRI-skanninger,« siger Albert Gjedde, der er professor på Københavns
Universitets Institut for
Neurovidenskab og Farmakologi.
»En masse forskere har fået en masse artikler
offentliggjort, som ikke har været forbundet med den nødvendige skepsis. Det
nye studie viser, at den analysemetode, de har brugt, ikke lever op til de
krav, der burde være,« fortsætter han.
fMRI skanninger er i de seneste par årtier
blevet brugt i over 40.000 studier, og en lang række opsigtsvækkende resultater
er kommet ud af det.
Populært har man talt om, at fMRI
gav forskerne mulighed for at læse tanker.
Nu viser en
undersøgelse publiceret i det videnskabelige tidsskrift PNAS, at de
computersystemer, forskerne bruger til at analysere fMRI-billeder af hjernen,
laver alvorlige fejl.
Det betyder, at der kan være forkerte
konklusioner i tusindvis af psykologiske og neurovidenskabelige artikler, der i
de senere år er publiceret.
Forskerne efterprøvede
gamle analyser
De svenske forskere bag den nye undersøgelse
fandt fejlen, da de analyserede fMRI-skanningsbilleder, der allerede har været
brugt i publicerede studier.
I alt analyserede forskerne skanningsbilleder
af 499 forsøgspersoners hjerner.
Alle 499 personer havde været brugt som
kontrolgruppe i de oprindelige forsøg. Det vil sige, at de var blevet bedt om
ikke at tænke på noget specielt, da de blev skannet.
Forskerne delte nu de digitale
fMRI-skanningsbilleder, som hver især består af millioner af små
tredimensionelle billedelementer (voxels) ind i to grupper - en blev brugt som
kontrol og en som forsøgsgruppe.
Derefter kørte forskerne billederne igennem tre
forskellige computersystemer, der bliver brugt til at analysere fMRI billeder.
Systemernes algoritmer kan ved hjælp af komplekse statistiske udregninger finde
små ændringer i enkelte voxels og i grupper af dem.
Ændringerne fortolker forskerne som
hjerneaktivitet.
fMRI skanning
fMRI skanning bruges til at måle,
hvilke dele af hjernen, der er påvirket af forskellige følelser,
tanker, aktiviteter og oplevelser.
Hjernen
får energi gennem ilt og glukose i blodet, og når den
arbejder - f.eks. når man tænker - øges blodgennemstrømningen. Ændringen
i blodgennemstrømningen måles af fMRI-skanneren og kan ses som små
pletter på skanningsbillederne.
Tre millioner analyser
afslørede fejl
De svenske forskere gentog processen, indtil de
havde lavet næsten tre millioner analyser.
Alle de personer, der leverede data til
forsøget, hørte som sagt til kontrolgruppen i de oprindelige forsøg. Det vil
sige, at de ikke havde tænkt på noget særligt, da de blev skannet.
Derfor burde der ikke være signal - altså tegn
på øget aktivitet i deres hjerne - efter at algoritmerne havde analyseret deres
billeder.
Men i alt for mange tilfælde spyttede
algoritmerne falsk-positive resultater ud. Det vil sige, at de fandt signaler, selvom
der ikke burde være nogen.
»Det svarer ikke til det, der blev
offentliggjort i de oprindelige studier, så det betyder, at skanningsbillederne
har været fortolket forkert,« siger Albert Gjedde.
Statistiske antagelser
holder ikke
Ifølge de svenske forskere er problemet, at der
er fejlagtige statistiske antagelser indbygget i algoritmerne.
Albert Gjedde forklarer:
»Den metode man bruger til at analysere fMRI
billeder bygger på en antagelse om, at signalerne er Gaussisk fordelt.«
I statistik er en Gaussfordeling en
normalfordeling. En normalfordeling viser, hvordan et stort antal statistiske
elementer fordeler sig omkring deres gennemsnit.
Aktivitet var ikke
Gaussisk fordelt
De algoritmer, man har brugt til at analysere
fMRI billeder har en indbygget antagelse om, at den hjerneaktivitet, man måler
hos kontrolgrupper - altså hos mennesker, der ikke tænker på noget særligt -
alle er normalt fordelt tæt på deres gennemsnit.
»Men den er ikke Gaussisk fordelt, viser
svenskernes undersøgelse. Når algoritmernes statistiske antagelse er forkert,
fører det til fejlkonklusioner. Det betyder, at man ikke kan fæste lid til de
studier, der har brugt de her algoritmer,« siger Albert Gjedde.
Hvis signalerne havde fordelt sig, som antaget,
skulle de have formet en klokkeformet kurve på en graf. Men den kurve der kom
ud af algoritmernes beregninger, havde en lang hale.
Den lange hale viser, at der er mange
afvigelser - eller signaler, der ikke burde have været der. Ialt fandt de
svenske forskere, at 70 procent af observationerne afveg alt for markant fra
gennemsnittet.
Forskerne havde forventet at finde nogle få
afvigelser, og den videnskabelige standard, der bruges ved fMRI skanninger,
foreskriver, at fem procent af udfaldene må afvige markant fra gennemsnittet.
Der er altså langt op til de 70 procent, de
svenske forskere fandt.
Ifølge en af forskerne bag studiet, lektor
Anders Eklund fra Linköping Universitet i Sverige, er det yderst
problematisk, at man først finder fejlen nu.
»På trods af, at fMRI er et meget populært
redskab til at studere hjernens funktion, er de statistiske antagelser, man har
brugt, kun sjældent blevet valideret med rigtige data,« siger Anders Eklund til
tidsskriftet The Economist.
Han og kollegerne fandt tilmed en bug i en af
algoritmerne. En bug er en grundlæggende programmeringsfejl i et
computersystem. Fejlen får systemet til at opføre sig anderledes end tilsigtet.
Forskerne bag undersøgelsen anslår i deres
videnskabelige artikel, at fejlen kan have konsekvenser for 40.000
offentliggjorte fund.
Efter nye beregninger har de nedjusteret tallet
markant, men det er stadig
foruroligende højt.
»Vi anslår, at omkring 3.500 publicerede
studier kan være berørt,« skriver Anders Eklund i en mail til Videnskab.dk.
Det er en af hans medforfattere, Thomas
Nichols, som har regnet sig frem til, at omkring 3.500 fMRI-studier har brugt
de problematiske computersystemer på en måde, der højst sandsynligt har ført til
fejl i studiernes konklusioner, forklarer han. Beregningerne kan du læse om i
Thomas Nichols' blog Bibliometrics
of Cluster Inference.
Ikke alle de 3.500 fMRI-studier er helt ubrugelige,
understreger Anders Eklund:
»Mange fund om den menneskelige hjerne baseret på
fMRI-skanninger er blevet gentaget i flere studier af forskellige forskere,
hvilket betyder at fundene ikke er et falsk-positivt resultat. Vi kan ikke
sige, hvor mange resultater der er direkte forkerte, da vi ikke har adgang til
de originale data.« (Citat slut)
Som det indirekte fremgår af Anders Eklunds
skriftlige udtalelser til Videnskab.dk, så forsøger man selvfølgelig fra
hjerneforskningens side at bagatellisere fejltagelserne og give de benyttede
computersystemer og computermodeller skylden for de opståede problemer. Som om
de sidstnævnte var og er selvstændigt tænkende og oplevende individer! Fejlen eller fejlene ligger naturligvis ene
og alene hos de angiveligt mange hjerneforskere og neuropsykologer, der på
grundlag af af fMRI-skanninger, kombineret med psykologiske tests, har
frembragt computerskabte resultater, som samme forskere angiveligt har tolket
direkte forkert og skrevet alenlange artikler om. Resultatet blev og har været
den ret så sensationelle ny viden om hjernens anatomi og fysiologiske
funktioner. Og som har ført til, at de samme forskere har ment og åbenbart i
god tro påstået, at bevidsthedslivet kan forklares alene via hjernens anatomiske
indretning og fysiologiske processer.
Som nævnt bruges fMRI
skanning til at måle, hvilke dele af hjernen, der er påvirket
af forskellige følelser, tanker,
aktiviteter og oplevelser. Men ét er, at man kan fejlfortolke
disse skanninger, og angiveligt også har gjort det, noget andet, om de
fysiologiske hjerneprocesser i de forskellige hjernecentre i virkeligheden kun
udgør nødvendige interaktive ledsagefænomener til rent åndelige eller
psykiske/spirituelle følelser, tanker,
aktiviteter og oplevelser. Dette sidste er jo, hvad eksempelvis den danske
åndsvidenskabelige tænker og mystiker Martinus mener og påstår i og med sine
såkaldte kosmiske analyser og disses facitter, idet han anser psyken for at
være et selvstændigt energisystem, der midlertidigt er kombineret med en fysisk
organisme eller det fysiske legeme. Midlertidigt, fordi forbindelsen mellem det
fysiske legeme og det psykiske legeme afbrydes ved det fysiske legemes død.
Men sådanne
anskuelser, som de lige nævnte, ligger formentlig eller med al sandsynlighed
milevidt fra, hvad seriøse hjerneforskere og neuropsykologer kan og vil
acceptere som en videnskabeligt gyldig
opfattelse af i dette tilfælde mennesket.
Her skal sluttelig
henvises til en række artikler vedrørende hjerneforskning:
Artikler med emner vedr. hjernedebat
Der kan også henvises til artiklen: 4.115. Martinus' kosmologi og naturvidenskaben
© August 2016 Harry
Rasmussen.
****************