Les études sur l'activité cérébrale ne sont pas aussi utiles qu'on le pensait

Des centaines d'études publiées au cours de la dernière décennie ont affirmé qu'il était possible de prédire les schémas de pensées et de sentiments d'un individu en scannant son cerveau dans un appareil d'IRM alors qu'il effectuait certaines tâches mentales.

Mais une nouvelle analyse par certains des chercheurs qui ont fait le plus de travail dans ce domaine révèle que ces mesures sont hautement suspectes lorsqu'il s'agit de tirer des conclusions sur le cerveau d'une personne.

Regarder le cerveau à travers une machine d'IRM fonctionnelle (IRMf) est toujours idéal pour trouver les structures cérébrales générales impliquées dans une tâche donnée à travers un groupe de personnes, a déclaré Ahmad Hariri, professeur de psychologie et de neurosciences à l'Université Duke qui a dirigé la réanalyse.

Analyser 50 personnes va révéler avec précision quelles parties du cerveau, en moyenne, sont plus actives pendant une tâche mentale, comme compter ou se souvenir des noms. « 

Ahmad Hariri, professeur de psychologie et de neurosciences, Duke University

L'IRM fonctionnelle mesure le flux sanguin comme indicateur de l'activité cérébrale. Il montre où le sang est envoyé dans le cerveau, probablement parce que les neurones de cette zone sont plus actifs lors d'une tâche mentale.

Le problème est que le niveau d'activité d'une personne donnée ne sera probablement pas le même deux fois, et une mesure qui change à chaque fois qu'elle est collectée ne peut pas être appliquée pour prédire la santé mentale ou le comportement futur de quiconque.

Hariri et ses collègues ont réexaminé 56 articles publiés sur la base des données de l'IRMf pour évaluer leur fiabilité à travers 90 expériences. Hariri a déclaré que les chercheurs ont reconnu que « la corrélation entre un scan et un second n'est même pas juste, elle est mauvaise ».

Ils ont également examiné les données du Human Connectome Project pour la numérisation du cerveau – «Notre domaine de la Bible en ce moment», l'a appelé Hariri – et ont examiné les résultats des tests / retests pour 45 personnes. Pour six des sept mesures de la fonction cérébrale, la corrélation entre les tests effectués à environ quatre mois d'intervalle avec la même personne était faible. La septième mesure étudiée, le traitement du langage, n'était qu'une juste corrélation, ni bonne ni excellente.

Enfin, ils ont examiné les données collectées par le biais de l'étude multidisciplinaire sur la santé et le développement de Dunedin en Nouvelle-Zélande, dans laquelle 20 personnes ont été soumises à une IRMf basée sur les tâches à deux, deux ou trois mois d'intervalle. Encore une fois, ils ont trouvé une faible corrélation d'un test à l'autre chez un individu.

L'essentiel est que l'IRMf basée sur les tâches dans sa forme actuelle ne peut pas vous dire à quoi ressemblera l'activation cérébrale d'un individu d'un test à l'autre, a déclaré Hariri. La nouvelle analyse, paraît le 3 juin dans Sciences psychologiques

« C'est plus pertinent pour mon travail que pour n'importe qui d'autre! » Dit Hariri, sa voix s'élevant. « C'est ma faute. Je vais me jeter sous le bus. Toute cette sous-branche de l'IRMf pourrait disparaître si nous ne pouvons pas résoudre cette limitation critique. »

Hariri utilise les données de l'IRMf dans le cadre d'une étude à long terme auprès de 1 300 étudiants de premier cycle Duke. En combinant des analyses cérébrales, des tests génétiques et des évaluations psychologiques, Hariri recherche des biomarqueurs des différences individuelles dans la façon dont les gens traitent leurs pensées et leurs émotions, par exemple pourquoi une personne se retire d'un événement traumatisant avec un ESPT ou une dépression et une autre non.

« Nous ne pouvons pas continuer avec la même vieille recherche sur les » points chauds «  », a déclaré Hariri. « Nous pourrions scanner à nouveau les mêmes 1 300 étudiants de premier cycle et nous ne verrions pas les mêmes modèles pour chacun d'eux. »

Une solution possible au problème de fiabilité, en utilisant la technologie existante, serait de collecter des données pendant une heure ou plus dans le scanner, pas seulement cinq minutes. Hariri a également déclaré que le développement de nouvelles tâches à partir de zéro dans le but explicite de mesurer de manière fiable les différences individuelles dans l'activité cérébrale est une autre stratégie. Pendant ce temps, Hariri et son équipe se sont tournés vers les mesures IRM de la structure cérébrale, qui sont très fiables.

«Ce n'est pas comme si nous ne connaissions pas ces problèmes de fiabilité, mais ce document les rassemble plus précisément», a déclaré Russell Poldrack, professeur de psychologie Albert Ray Lang à l'Université de Stanford, qui avait un article IRMf de 15 ans. parmi ceux qui ont été réanalysés.

« C'est un bon réveil, et c'est un marqueur de l'intégrité d'Ahmad qu'il entreprend », a déclaré Poldrack, qui n'était pas impliqué dans la méta-analyse, mais a déclaré qu'il avait des soupçons sur la fiabilité de l'IRMf depuis quelques années maintenant.

La cartographie de la connectivité – voir comment les zones du cerveau sont connectées pour répondre à une tâche plus que simplement quelles zones sont actives – va être la voie à suivre, a prédit Poldrack. Hariri a convenu que l'identification des modèles d'activité dans tout le cerveau plutôt que dans un ou deux domaines peut améliorer la fiabilité.

Dans l'intervalle, la sociologie derrière une démystification spectaculaire d'un outil scientifique va être intéressante à regarder, ont déclaré Hariri et Poldrack.

« Il y a trois choses que vous pouvez faire », a déclaré Poldrack. « Vous pouvez simplement vous lever et arrêter, vous pouvez vous enfoncer la tête dans le sable (et agir comme si rien n'avait changé), ou vous pouvez creuser et essayer de résoudre les problèmes. »

La source:

Référence de la revue:

Elliott, M.L., et al. (2020) Quelle est la fiabilité test-retest des mesures d'IRM fonctionnelles courantes? Nouvelles preuves empiriques et méta-analyse. Science psychologique. doi.org/10.1177/0956797620916786.

Vous pourriez également aimer...