I ricercatori della Scuola IMT Alti Studi Lucca tra gli autori di un importante studio internazionale pubblicato sulla rivista Nature

Quanto conta il giudizio soggettivo nell’interpretare i dati delle neuroscienze.

C’è un detto attribuito all’economista e premio Nobel Ronald Coase: “se torturi i dati abbastanza, alla fine parleranno”. Quanto l’analisi dei dati possa lasciare spazio alla soggettività – e dunque all’arbitrarietà di interpretazione - è uno dei grandi temi e problemi in molti campi della ricerca scientifica contemporanea. Un importante studio internazionale pubblicato sulla rivista Nature, cui hanno preso parte anche i ricercatori del Molecular Mind Lab (MoMiLab) della Scuola IMT Alti Studi Lucca, illustra quanto l’analisi dei dati possa lasciare spazio alla soggettività – e dunque all’arbitrarietà di interpretazione, nel campo delle neuroscienze. In questo settore ci si interroga da tempo su quanto i risultati ottenuti con una delle tecniche oggi più diffusamente utilizzate per lo studio del cervello, ovvero la risonanza magnetica funzionale, possano essere viziati da errori di prospettiva o inficiati dall’uso di metodi statistici discutibili. Si tratta di una tematica cruciale, perché l’ampliamento delle conoscenze sul funzionamento del cervello e sulle funzioni mentali umane si ottiene oggi in larga parte proprio grazie a studi che fanno uso dei dati ottenuti con le tecniche di brain imaging.

Per lo studio, definito Neuroimaging Analysis Replication and Prediction Study (NARPS) e coordinato da Russel Poldrack, professore della Stanford University e Visiting Professor alla Scuola IMT, e Tom Schonberg della Tel Aviv University, 70 gruppi di ricerca – riconosciuti a livello internazionale per la qualità della ricerca con tecniche di neuroimmagine – hanno analizzato, ciascuno in autonomia, gli stessi dati: un insieme di immagini di risonanza magnetica funzionale ricavate da uno studio condotto su 108 soggetti. I partecipanti all’esperimento si erano impegnati in un test tipico dell’economia comportamentale, utilizzato per valutare come il cervello prende una decisione di natura economica in condizioni di incertezza in cui la propensione individuale al rischio gioca un ruolo determinante. In sostanza, i ricercatori hanno misurato l’attività cerebrale dei soggetti mentre questi erano impegnati a decidere se scommettere o no su una coppia di numeri, dopo che erano state loro fornite alcune informazioni sulla vincita o sulla perdita cui sarebbero andati incontro.

Ai gruppi di ricerca coinvolti nello studio è stato chiesto di analizzare in modo indipendente, ciascuno con i propri metodi, i dati delle immagini di risonanza magnetica, e di utilizzarli per rispondere a nove diverse domande ricavate dalla letteratura scientifica sull’argomento, come: quali aree risultano maggiormente attive nel cervello dei soggetti durante la valutazione del rischio? Oppure: che cosa accade nel momento in cui i partecipanti cercano di evitare una perdita?

Alla fine dell’analisi, i vari gruppi sono risultati in notevole disaccordo sull’interpretazione dei dati: solo nel caso di una singola ipotesi, oltre l’80 per cento dei gruppi ha valutato che i dati la supportassero. Per cinque delle nove ipotesi, una percentuale compresa tra il 20 e il 40 per cento dei gruppi ha trovato nei dati una conferma dell’ipotesi, che invece agli altri non è risultata. Per le restanti quattro ipotesi c’è stato un maggiore accordo, con una maggioranza dei gruppi in sintonia nel giudicare i risultati delle analisi.

L’esperimento è poi proseguito con una seconda fase. Ai vari gruppi che avevano analizzato i dati è stato chiesto di fare una scommessa, impegnandosi in un cosiddetto “prediction market”, per prevedere quali delle nove ipotesi avrebbero trovato conferma nei dati analizzati dai loro colleghi.
In questo caso è emerso che i ricercatori tendono a sovrastimare la probabilità di trovare un risultato significativo da un punto di vista statistico, ovvero che l’effetto che stanno ricercando esista davvero, quando invece ciò non trova riscontro nell’opinione di buona parte dei colleghi.

“Il primo tema che abbiamo affrontato in questo studio è quello della cosiddetta replicabilità, oggi ampiamente dibattuto nell’ambito della ricerca scientifica, in particolare in psicologia e in medicina: si tratta della difficoltà a riprodurre molti degli esperimenti descritti in letteratura, da cui deriva il dubbio che i risultati possano considerarsi poco affidabili”, spiega Luca Cecchetti, ricercatore della Scuola IMT e tra gli autori della ricerca. “Il nuovo studio si inserisce in questo importante filone e di fatto conferma che il problema esiste: i ricercatori hanno un pregiudizio ottimistico, che li porta a ‘vedere’ il risultato che vogliono trovare”.

“Questa presa di coscienza è molto importante per la crescita del settore stesso, e può aiutare a prendere le contromisure necessarie per rendere più affidabili i risultati. La forza dello studio sta proprio nel sottolineare come la verità scientifica emerga mediante l’interazione e il consenso tra gruppi di ricerca. A mio avviso, questo apre la strada a nuove forme di collaborazione tra laboratori di tutto il mondo”, continua Giacomo Handjaras, studente del dottorato in Cognitive Computational and Social Neuroscience coinvolto nello studio.

“Lo studio NARPS ribadisce l'importanza nella scienza della collaborazione senza confini. È il messaggio che insegniamo ai nostri studenti e ai giovani ricercatori: la vera sfida è superare il confine che separa conoscenza da ignoranza" conclude Pietro Pietrini, Direttore della Scuola IMT e Presidente dell’ultimo Congresso Mondiale della Organization for Human Brain Mapping insieme a Emiliano Ricciardi, professore associato di psicobiologia e psicologia sperimentale alla Scuola IMT.

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Il Molecular Mind Lab (MoMiLab), fondato e coordinato alla Scuola IMT Alti Studi Lucca dal Professor Pietro Pietrini, è un centro di ricerca multidisciplinare per lo studio delle basi neurobiologiche delle funzioni cognitive, emotive e del comportamento umano in condizioni normali e in presenza di patologie psichiche.

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Riferimenti:
Variability in the analysis of a single neuroimaging dataset by many teams
doi: 10.1038/s41586-020-2314-9
https://www.nature.com/articles/s41586-020-2314-9

Giovedì 21 maggio 2020 - 10:44