Vaiko proto institutas žurnale išleido dokumentą, kuriame išsamiai aprašomas jų novatoriškas tyrimas Gamta Žmogaus elgesys pavadinimu „Peržengiant apdorojimo ir analizės skirtumus ramybės būsenos funkciniame smegenų vaizdavime“.
Tyrimas nustato reikšmingus funkcinio magnetinio rezonanso tomografijos (fMRI) atkuriamumo ir standartizavimo iššūkius, naudojamus smegenų funkcijai ir elgesiui suprasti, ir siūlo konkrečius sprendimus, kaip nukreipti lauką į rezultatus, paverčiančius realiu pasauliu.
Kartu su įvairia tarptautinių bendradarbių komanda tyrimui vadovavo Michaelas P. Milhamas, MD, Ph.D., Vaiko proto instituto vyriausiasis mokslo darbuotojas ir Gregory Kiar, Ph.D., mokslo darbuotojas ir Centro direktorius. Duomenų analizė, inovacijos ir griežtumas Vaiko proto institute.
Straipsnyje kritiškai vertinami pirminio apdorojimo vamzdynai atliekant fMRI duomenų analizę, plačiai naudojami programinės įrangos įrankiai, kurie padidino dalyvavimą fMRI tyrimų srityje automatizuodami pagrindines analitines užduotis.
Tyrimo metu nustatytas tik nedidelis penkių populiarių vamzdynų – paauglių smegenų pažinimo plėtros fMRI vamzdyno (ABCD-BIDS) – sutarimas; „Connectome“ skaičiavimo sistema (CCS); Konfigūruojamas vamzdynas, skirtas analizuoti jungčių numatytąjį vamzdyną (C-PAC: Default), sukurtas Vaiko proto instituto; Duomenų apdorojimo asistentas ramybės būsenos fMRI (DPARSF); ir fMRIPrep Long-Term Support versija (fMRIPrep-LTS) – kai pateikiami identiški duomenys.
Šis kintamumas daro didelę įtaką viso smegenų asociacijos tyrimų rezultatų patikimumui, kurie yra būtini norint suprasti individualius smegenų funkcijos ir elgesio skirtumus. Tai ypač svarbu, nes mokslininkai dažnai mano, kad šie vamzdynai yra keičiami.
„Kritiškai pastebėjome, kad tai, ką sužinome apie smegenis, gali labai pasikeisti, atsižvelgiant į tai, kokį vamzdyną pasirenkame“, – sako daktaras Kiaras. „Svarbiausia išvada buvo ta, kad mažas sutapimas tarp vamzdynų taip pat kenkia išvadoms, kurias darome naudodamiesi šiais iš anksto apdorotais duomenimis. Jei norime, kad mūsų darbas virstų supratimu ir rūpesčiu realiame pasaulyje, turime tai pripažinti ir imtis veiksmų.
Pagrindinės išvados:
- Vidutinis susitarimas dėl vamzdynų: Tyrimas parodė, kad skirtingi išankstinio apdorojimo vamzdynai duoda skirtingus rezultatus, net kai naudojami tie patys duomenys. Tai yra didelis iššūkis norint pasiekti fMRI tyrimų atkuriamumą.
- Poveikis mokslinėms įžvalgoms: Išankstinio apdorojimo etapų skirtumai gali lemti nenuoseklius rezultatus nustatant smegenų ir elgesio asociacijas. Šis nenuoseklumas ypač kelia nerimą, nes neurologijos bendruomenė siekia šias išvadas paversti klinikiniais tikslais.
- Duomenų kokybės ir dujotiekio skirtumai: Analitiniai skirtumai labiau pastebimi naudojant aukštos kokybės duomenis. Vamzdynai bus kita kliūtis kuriant išvadas, kurias galima atkurti atliekant tyrimus, kai optimizuojamas duomenų rinkimas.
- Standartizavimo rekomendacijos: Lauke turi būti taikomi standartizuoti metodai ir skaidri ataskaitų teikimo praktika. Tai apima visų duomenų apdorojimo veiksmų detalizavimą, įskaitant programinės įrangos versijas ir konkrečius naudojamus parametrus.
„Šis tyrimas pabrėžia duomenų apdorojimo patikimumo ir standartizavimo svarbą“, – sakė dr. Milhamas.
„Atkuriamumas yra labai svarbus mokslo pažangai, o tai buvo velniškai sunku pasiekti smegenų vaizdavimo srityje. Šis tyrimas reikalauja daug laiko ir pastangų, kad atskleistų bendras grėsmes atkuriamumui ir atkurtumėte įprastas šioje srityje naudojamas priemones. kliūtis visiems ir pastūmėti mus į kitą žingsnį“.
Dr. Milhamas, Dr. Kiaras ir jų komanda siūlo, kad tobulinant tarpvamzdynų susitarimą (IPA) standartizuojant ir teikiant aiškias metodines ataskaitas, labai svarbu siekiant pažangos šioje srityje.
Jie pasisako už visų su konvejeriu susijusių sprendimų, nustatymų ir versijų dokumentavimą kiekviename leidinyje, taip pat alternatyvių konvejerių naudojimą analizėse, siekiant nustatyti, ar vamzdynų kintamumas turi įtakos tyrimų rezultatams. Vaiko proto instituto C-PAC konfigūruojamas vamzdynas leidžia palyginti kelis vamzdynus viename pakete ir gali būti naudojamas šiam tikslui.
Sukūrus tvirtą sutarimą ir imantis iniciatyvių veiksmų šiuo „kitu žingsniu“ fMRI lauko atkuriamumo krizės metu mokslininkai bus geriau pasirengę panaudoti geresnės duomenų kokybės galią ir pradės tvirtų ir nuolatinių įžvalgų apie smegenis erą. ir žmogaus elgesys.
Teikia Vaiko proto institutas