Разговор о пятнологии с исследователем в области визуализации
Я прибыл на встречу с профессором Чемберсом в симпатичный паб «Кардифф», расположенный рядом с его офисом, чтобы там вместе пообедать, как договаривались. Он уже ждал меня в дальней части помещения, и приветственно помахал мне, когда я вошёл.
Профессор Крис Чамберс – обескураживающее спокойный австралиец возрастом под 40. Полностью попадая под культурный стереотип, на встрече он был одет в футболку и просторные шорты, несмотря на идущий на улице дождь. Он также оказался полностью лысым, прямо до блеска. Я уже встречался с несколькими профессорами помоложе, у которых тоже было плохо с растительностью на голове. Мне кажется, что их большой и мощный выдаёт столько тепла, что волосяные фолликулы просто сгорают.
Я решил сразу же перейти к делу, и просто спросил то, что хотел: «А можно воспользоваться вашим аппаратом для МРТ, просканировать меня в тот момент, когда я счастлив, и узнать, откуда в берётся счастье?»
Минут через пять он перестал смеяться. Даже очень оптимистичный человек пришёл бы к выводу, что такое начало разговора было неудачным. Следующий час Чемберс подробно объяснял мне, почему мой план был смехотворным.
Функциональная магнитно-резонансная томография (фМРТ) работает не так, или должна работать не так. Когда её ещё только разрабатывали, в 90-х, во времена, которые мы называем «злым старым временем» нейровизуализации, практиковалось то, что мы называем «пятнология» [blobology]: людей помещали в сканеры и охотились за «пятнами» активности в .
Один из моих любимых примеров я встретил на одной из первых посещённых мною конференций: представляли исследование «фМРТ шахмат по сравнению с отдыхом». Люди лежали в сканере, и либо играли в шахматы, либо ничего не делали. При разных видах деятельности активировался целиком, но по-разному, и в случае шахмат некоторые участки были «более» активными. На основании этого исследования учёные заявили, что данные участки отвечают за процесс игры в шахматы. Однако в этом случае причина и следствие были перепутаны: такая-то часть активна, мы занимаемся такими вещами в шахматах, поэтому, наверное, эта часть нужна именно для такой активности. На самом деле всё наоборот. Такой подход сродни уподоблению мотору автомобиля; как будто каждый участок должен выполнять одну и только одну функцию.
Такой подход приводит к неверным результатам; мы видим активность конкретного участка и назначаем ему определённую функцию. Но это совершенно неверно. Многие функции выполняются многими участками , и всем этим управляют когнитивные сети. Это очень сложно. В этом состоит общая проблема нейровизуализации, и она переходит на ещё более высокий уровень при попытках работать с такими субъективными вещами, как счастье.
Несмотря на то, что я и сам присоединился к осмеиванию наивных дурачков, считающих, что фМРТ можно использовать для того, чтобы разобраться, откуда в берётся способность игры в шахматы, внутри я сгорал от стыда. Я надеялся проделать что-то подобное самостоятельно. То есть, используя недавно встреченный мною термин, я выставил себя полным пятнологом.
Оказывается, что одно дело — использовать визуализацию такой функции, как зрение; тут можно надёжно контролировать, что именно видят испытуемые, гарантировать, что каждому из них выдаётся одна и та же картинка, чтобы эксперимент был последовательным, и таким способом находить и изучать зрительную кору. Гораздо сложнее изучать то, что Чемберс называет «интересными штуками» – функции высшего порядка, эмоции или самоконтроль.
«Вопрос не в том, „Где в находится счастье?“ Это всё равно, что спросить „Где в находится ощущение звука собачьего лая?“ Вопрос получше звучит, как „Как поддерживает счастье? Какие сети и процессы используются для его порождения?“
Чемберс упомянул и другую проблему: что такое счастье в техническом смысле? „О каком временном промежутке мы говорим? Кратковременное счастье, вроде “Эта пинта хорошо пошла!»? Или более длительное и общее, типа счастье быть родителем, или работать для достижения цели, получать от жизни удовлетворение, ощущать спокойствие и расслабление – типа того? В есть несколько уровней функциональности, поддерживающих такие вещи – и как их все распаковать?"
К этому моменту я уже отбросил все надежды по проведению моего непродуманного эксперимента, в чём и признался. Чемберс, несмотря на моё опасение перед свирепостью профессоров, встретивших низший интеллект, обошёлся с этим вопросом очень мило, и сказал, что в принципе он разрешил бы мне это сделать, даже просто для полезной демонстрации технологии. К несчастью, использование фМРТ стоит очень дорого, и несколько исследовательских групп соревнуются за её время. Если бы он потратил драгоценное время сканера на то, чтобы какой-то шут сделал снимок своей коры в поисках счастья, это расстроило бы многих людей.
Я рассмотрел предложение оплатить использование оборудования из своего кармана, но цены оказались слишком высокими. Даже такие щедрые издатели, как мой, отступили бы перед такими тратами. £48 за билет на поезд, £5 за сендвич, £3 за кофе, £13 000 за день использования фМРТ. Не думаю, что подобные цифры прошли бы мимо внимания бухгалтерии.
Но вместо того, чтобы объявить встречу неудачной, я решил спросить Чемберса, есть ли у использования фМРТ ещё какие-то проблемы, о которых мне нужно знать перед тем, как переработать мои идеи в более практическую форму.
Оказалось, что Чемберс весьма охотно и активно способен осветить проблемы, встающие на пути у современных исследований по нейровизуализации и по психологии вообще. Он даже написал об этом книгу, «Семь смертных грехов психологии» [The Seven Deadly Sins of Psychology] (1), где рассказывается о том, как можно и нужно улучшить современную психологию.
С фМРТ связано несколько важных проблем, ясно дающих понять, как сложно было бы мне использовать эту технологию для поисков счастья. Во-первых, как уже было сказано, она дорогая. Использующие её исследования обычно бывают довольно небольшими и обходятся ограниченным количеством испытуемых. А это проблема – чем меньше у вас объектов исследования, тем меньше уверенности в значимости результатов. Чем больше количество объектов, тем выше статистическая значимость (2) результатов, и тем сильнее может быть ваша уверенность в их правильности.
Представьте себе, что вы кидаете игральный кубик. Вы кинули его 20 раз, и 25% из них выбросили шестёрку. То есть, всего пять раз. Вы можете подумать, что это маловероятно, но это вполне реально. Значимости тут особенной нет. Допустим, что теперь вы бросили его 20 000 раз, и 25% из них выбросили шестёрку. Это 5000 раз. Теперь это уже покажется странным. Вы, скорее всего, решите, что что-то не так с кубиком, что он каким-то образом изменён. С психологическими экспериментами та же история: получить одинаковый эффект у пяти людей будет интересно, но у 5000 – это уже больше похоже на серьёзное открытие.
Проводить эксперимент с одним человеком, как хотел сделать я, с научной точки зрения бессмысленно. Хорошо, что я узнал об этом до того, как начал.
Затем Чемберс объяснил мне, что такие расходы гарантируют то, что мало какие эксперименты повторяются. На учёных ужасно давят, требуя публикации положительных результатов (то есть, «Мы что-то нашли!», а не «Мы пытались что-то найти, и не нашли»). Такие результаты с большей вероятностью будут опубликованы в журналах, прочитаны рецензентами, улучшат карьерные перспективы и вероятность получения грантов, и так далее. Но также очень хорошо бывает повторять по возможности эксперименты, чтобы показать, что полученный результат не был случайным. К сожалению, на учёных оказывают давление, чтобы они побыстрее переходили к следующим исследованиям, делали следующее большое открытие, поэтому интересные результаты часто никто не проверяет (3), особенно в случае с фМРТ.
Так что, если бы я даже и смог провести свой эксперимент, мне нужно было бы проводить его снова и снова, вне зависимости от результата. Даже если бы он не выдавал мне тех данных, которые мне нужны. А это уже совершенно другая ситуация.
Данные, получаемые от фМРТ, не настолько чёткие, как их описывают в мейнстримовых отчётах. Во-первых, речь там идёт о том, какие части «активны» во время исследования, но Чемберс указал, что «Это, по сути, нонсенс. Все части активны постоянно. так работает. Вопрос в том, насколько более активны эти, определённые участки, и значительно ли они активнее обычного?»
Чтобы добраться хотя бы до стандартов «пятнологии», необходимо определить, какие пятна на сканере имеют отношение к вашему эксперименту. А это довольно сложный вопрос в таком кропотливом деле, как отслеживание активности определённых областей . Для начала, что считать «значительным» изменением активности? Если активность каждой части постоянно колеблется со временем, насколько должна увеличиться активность, чтобы мы могли считать её значимой? Какой порог она должна преодолеть? Эти величины меняются от исследования к исследованию. Это похоже на попытку на концерте поп-звезды определить самого большого её фаната, слушая, кто громче всех кричит; это, наверно, возможно, но нисколько не просто и требует большой работы.
В результате, как пояснил Чемберс, это приводит к другой очевидной проблеме.
«У фМРТ большая, как мы её называем, проблема степеней свободы исследователя». Люди часто не думают о том, как будут анализировать данные, или даже о том, какие вопросы они будут задавать, до того, как проведут исследование. Они занимаются этим, изучают вопрос, получают «сад расходящихся тропок», когда даже в простейших исследованиях с фМРТ появляются тысячи возможностей принять аналитическое решение, каждое из которых немного изменит итоговый результат. Поэтому исследователи перерабатывают все свои данные, чтобы найти какой-то полезный результат".
Такое происходит, потому что сложные данные можно анализировать множеством разных методов, и одна комбинация подходов может выбрать полезный результат, в то время, как другие его не дадут. Это может показаться нечестным подходом, вроде как стрелять из автомата по стене, а затем нарисовать цель там, где скопилось больше всего пулевых отверстий, и объявить это хорошим попаданием в цель. На самом деле всё не так плохо, но движется именно в этом направлении. Но если ваша карьера и успех зависит от попадания в цель, и такой вариант возможен – зачем от него отказываться?
Однако это лишь верхушка айсберга проблем, касающихся с экспериментами с фМРТ. У Чемберса есть варианты ответов и решений всех этих проблем: сообщать о методах анализа перед тем, как к ним приступать; делить данные и испытуемых между группами, чтобы увеличивать достоверность и уменьшать стоимость; изменять то, как учёных оценивают и судят при раздаче грантов и возможностей.
Всё это прекрасные и подходящие решения. Но они мне не помогли. Я приехал на встречу, надеясь, что высокотехнологическое волшебство поможет мне понять, откуда в берётся счастье. Вместо этого в моём носились тысячи проблем передовой науки, из-за чего я чувствовал себя определённо несчастным.
Чемберс в итоге отправился обратно на работу, а я, в расстройстве, поехал домой, с головой, гудящей не только из-за пары пива, выпитой мною во время беседы. Сначала я думал, что будет довольно просто определить, что делает нас счастливыми, и откуда берётся счастье. Оказалось, что даже если бы научные технологии, которые я пытался использовать, были прямолинейными (а это не так), то счастье, такое, которое все испытывают, к которому все стремятся, и все считают понятным, гораздо более сложная вещь, чем я думал.
Я представляю его себе в виде бургера. Все знают, что такое бургер. Все понимают бургеры. Но откуда берутся бургеры? Очевидным ответом был бы «Макдоналдс», или «Бургер кинг», или иная привычная вам едальня. Всё просто.
Вот только бургеры не появляются из пустоты полностью готовыми на кухне фастфуда. Имеется рубленое мясо, которое сформировано в котлетки поставщиком, который получает мясо со скотобойни, которая получает мясо от скотопромышленников, который выращивает скот на земле, растит его и кормит, что поглощает довольно много ресурсов.
Ещё в бургерах есть булочки. Они приходят от другого поставщика, некоего пекаря, которому нужна мука, дрожжи и много других ингредиентов (возможно, даже кунжут), чтобы смешать их вместе и поместить в печку, которой постоянно требуется горючее для создания тепла. Не забудьте про соус (большое количество помидоров, специй, сахара, упаковки, и промышленное производство для всего этого) и гарнир (поля, на которых растут овощи, которые необходимо собирать, перевозить, хранить при помощи сложной инфраструктуры).
И все эти вещи дают нам только основные ингредиенты. Ещё нужен кто-то, кто его соберёт и приготовит. Это делают люди, которых надо кормить, поить, учить и платить им. Ресторану необходимо электричество, вода, тепло, обслуживание чтобы работать. Всё это, бесконечный поток ресурсов и труда, о котором обычный человек даже не задумывается, вкладывается в то, чтобы выдать вам на блюдечке бургер, который вы можете отвлеченно жевать, пялясь в телефон.
Возможно, это запутанная и сложная метафора, но в этом и смысл. Если подумать, то бургер и счастье – знакомые, но приятные результаты работы невероятно сложной сети ресурсов, процессов и действий. Если вы хотите понять целое, вы должны рассмотреть его части.
Поэтому, если я хочу узнать, как работает счастье, мне нужно исследовать различные вещи, делающие нас счастливыми, и понять, как они это делают. И я решил заняться именно этим. После того, как съем бургер. Не знаю, почему, но мне внезапно захотелось его съесть,
Дин Бёрнет – нейробиолог, преподающий в Центре медицинского образования в Университете Кардиффа, автор научно-популярной колонки в The Guardian, Brain Flapping.
Ссылки
Chambers, C. The Seven Deadly Sins of Psychology: A Manifesto for Reforming the Culture of Scientific Practice Princeton University Press, Princeton NJ (2017).
Cohen, J. The statistical power of abnormal-social psychological research: a review. Journal of Abnormal and Social Psychology 65, 145-153 (1962).
Engber, D., Sad face: Another classic psychology finding—that you can smile your way to happiness—just blew up. slate.com (2016).
Отрывок из книги «Счастливый : откуда берётся счастье, и почему» [Happy Brain: Where Happiness Comes From, and Why], Dean Burnett, 2018
Автор: SLY_G
