Een fMRI-opname (afb: Wiki Commons)

Gewone statistische methoden om de hersenactiviteit te analyseren door beelden te gebruiken van een fMRI-apparaat zijn onbetrouwbaar, vonden  Anders Eklund en Hans Knutsson van de universiteit van Linköping (Zwe) en Thomas Nichols van de universiteit van Warwick. De onderzoekers beoordeelden de analysemethoden door te werken met bekende betrouwbare gegevens. Die methoden voorzagen in tot zelfs 60% van de gevallen hersenactiviteit die er in werkelijkheid niet is. 5% zou redelijk zijn.
De analysemethodes zijn nooit aan betrouwbare gegevens getoetst maar aan gesimuleerde. Eklund wees er in 2012 al in zijn proefschrift op dat de resultaten niet altijd betrowubaar zijn. De statistische methoden zijn gebaseerd op een aantal aannames. Als een van die aannames onjuist is, dan is ook het resultaat fout. De opvatting was dat die fouten er bij een grotere groep wel zouden uitmiddelen.
In zijn proefschrift stelde de onderzoeker ook een andere methode voor, die gebaseerd is op minder aannames maar die aanzienlijk meer berekeningen vergt (1000 keer meer), waarvan de uitkomst veel betrouwbaarder zou zijn. Met behulp van moderne grafische kaarten/processoren zou de rekentijd kunnen worden bekort om de methode praktisch te houden.

Na een uitstapje naar de VS toog Eklund in herfst 2014 aan het werk. “Ik dacht dat iemand de draad wel had opgepikt en de methoden had doorgelicht, maar dat bleek niet het geval. Ik kocht drie computers en begon met het testen van de statistische methoden voor groepsanalyses. Wat de uitkomst ook zou zij, die zou interessant genoeg zijn.”
Een fMRI-onderzoek kost zo’m 5000 Zweedse kronen per uur (een dikke € 500) en 500 mensen onderzoeken wordt dan een dure aangelegenheid. De laatste jaren deelden steeds meer onderzoekers hun gegevens, waarvan gebruik gemaakt kan worden.
In het totaal vergeleek hij hersens van willekeurige groepen met de gegevens van 499 gezonde mensen (althans mensen met gezonde hersens). “De verschillen waren aanzienlijk groter dan de toegestane 5%, wel tot 60% in het slechtste geval”, stelt Eklund. Dat zou kunnen betekenen dat de analyses tot een positief resultaat leiden waar dat helemaal niet het geval hoeft te zijn, door hersenactiviteit te veronderstellen waar die helemaal niet is. Hij vergeleek de resultaten van de analysemethoden ook met die door hemzelf voorgestelde, rekenintensieve methode en vond een veel betere overeenkomst met de werkelijkheid. De verschillen kwamen uit op die genoemde redelijke 5%.

Grafische kaarten

“Dankzij die grafische kaarten kun je grote berekeningen maken. Op een normale computer zouden die duizend keer langer duren, maar door die grafische kaarten kon ik de rekentijd terugbrengen van tien jaar tot twintig dagen.”

Een Amerikaanse onderzoeksgroep heeft zijn rekenexercities herhaald en kon geen fouten in zijn berekeningen vinden. De vraag is wat er moet gebeuren met de studies waarbij die ontoereikende analysemethoden zijn gebruikt. Eklund: “Dat weet ik nog niet. Vele zijn al tien of vijftien jaar geleden gedaan en het is onzeker of de basisgegevens er nog zijn. Het belangrijkste is dat onderzoekers nadenken over de analysemethode die ze gaan gebruiken.” In sommige methoden zijn al dingen aangepast met als gevolg een beter eindresultaat. “Soms gebeuren de dingen snel.”

Bron: EurekAlert