Her sonbahar Nobel ödüllerinin açıklanmaya başlanmasından önce, mizahi Ig Nobel ödülleri verilir. Bu ödüllerin konusu “önce güldüren, sonra düşündüren” araştırmalardır: İlk duyulduğunda araştırma biraz komik gelse de, incelendiğinde altında bir mantık yattığı anlaşılır.
Meselâ bu sene ölü bir somon balığının (Salmo salar, Şekil 1) beyninin etkinliğini araştıran ekip, sinirbilim alanındaki ödülün sahibi oldu. Böylelikle Harvard Üniversitesi’ndeki ödül törenine —seyahat masraflarını kendi ceplerinden karşılayıp— katılma hakkını kazandılar!
Araştırmacılar zavallı hayvanın ölüsünü işlevsel manyetik rezonans görüntülemesi (fMRI) adlı işleme sokarak beyninde etkinlik saptamışlardı! Bu gerçekten de ölü balığın beyninin işlediği manasına mı geliyor? Hayır, dikkatle kullanılmazsa fMRI yöntemiyle yanlış bulgular elde edilebilir demek oluyor. İşin “düşündüren” kısmı da burası.
‘Optegenetik’ araştırmasından fMRI yöntemini destekleyen bulgular
Neredeyse hepimiz “em-ar” (MR) denen işlemi duymuşuzdur. Burada kast edilen manyetik rezonans görüntülemesi, su moleküllerinin manyetik özelliklerinden yararlanarak, taradığı vücut bölgesinin şekli hakkında bilgi sağlar. Meselâ beyni açmadan beynin şeklini yeterince ayrıntısıyla gösterdiğinden (Şekil 2) nöroloji ve beyin cerrahisi uzmanı hekimlerin tercih ettiği bir yöntemdir.
fMRI ise bunu bir adım ileriye götürerek, belirli bir anda beynin hangi alanının etkin olduğunu gösterir (Şekil 2). Nispeten ucuzlamasıyla birlikte fMRI araştırmaları pıtrak gibi çoğaldı. Meselâ insan deneklere fMRI sırasında bazı bilişsel görevler veriliyor, sonra bu görevler esnasında hangi beyin bölgelerinin sinyal verdiği izleniyordu. Bunlardan çıkan sonuçlar birçok defa basına da “beyindeki aşk merkezi bulundu” gibi başlıklar eşliğinde yansıdı.
Ancak…
Beynin etkinliği elektrikseldir, ve fMRI yöntemi bunu doğrudan saptayamaz. Ama onun yerine beyinde hangi bölgenin kanlandığını ölçebilir. Yukarıda andığım araştırmalarda da daha çok kanlanan bölgenin daha etkin olduğu, bu yüzden daha çok kana ihtiyaç duyduğu varsayılıyordu. Ama acaba bu doğru muydu?
Bu varsayıma ilk destek 2010 yılında Stanford Üniversitesi’nden geldi. Optogenetik adlı bir yöntemin geliştiricilerinden olan genç profesör Karl Deisseroth, ekibiyle fMRI yöntemini sınadı. Bunun için de optogenetik yöntemini kullandı. Yani ışığa maruz kalınca hücreyi etkinleştiren bir proteini, belirli sinir hücrelerinin zarlarına genetik yöntemlerle yerleştirdi.
Bu proteinler sayesinde araştırmacılar, fare beyinlerinde istedikleri sinir hücresi grubunun etkinliğini ışıkla başlatıp sonlandırabiliyordu (Şekil 3). Deneyde böylece etkinleştirilen sinir hücrelerinin bulunduğu beyin alanları, fMRI’de de etkinlik göstermeye başladı. Böylece fMRI verilerinin en azından bir kısmının gerçek sinir hücresi etkinliğine karşılık geldiği anlaşıldı. Ama bu her fMRI araştırmasına inanmamız gerektiği mânâsına gelmiyor.
fMRI deneylerinin dikkatle değerlendirilmesi gerekiyor
Dört ABD’li araştırmacı ise fMRI yönteminin dikkatsizce kullanıldığınca kolaylıkla yanlış sonuçlar verebileceğini göstermek için şova benzer bir deney yaptı: Ölü bir somon balığına çeşitli fotoğraflar gösterildi. Fotoğraflarda insanlar çeşitli toplumsal durumlarda resmediliyordu ve ölü somondan her bir fotoğrafın nasıl bir durumu yansıttığını düşünmesi istendi (şaka yapmıyorum). Bu esnada ölü somonun beyni fMRI işleminnden geçirildi. Bu işlemden gelen veriler basit istatistik hesaplamalara tutulunca ölü somonun beyninde etkin bölgeler ortaya çıktı (Şekil 4)!
Tabii ki bu saçma bir sonuç. Araştırmacılar da makalelerinde “Ya ölüm-sonrası balık bilişimi açısından çok muhteşem bir keşif yaptık, ya da istatistik yaklaşımımızda bir hata var.” diyerek basit istatistik hesaplamanın yetersizliğine dikkat çekiyor. Dikkat çekmekle de kalmıyorlar, bu hata payının neye dayandığını ve hangi istatistiksel hesaplarla düzeltilebileceğini de gösteriyorlar. Bu hesapları kullanınca ölü balık beyni daha sessiz ve sakin bir görüntü veriyor.
Bütün bunlarla araştırmacıların anlatmak istediği, fMRI çalışmalarının yanlış olduğu değil. Yalnızca fMRI kullanan araştırmacıların ve bu deneyleri değerlendiren diğer araştırmacıların, fMRI verilerinin analizini sıkı tutmasını ve iyi yapılmamış istatistik değerlendirmelere şüpheyle yaklaşmasını tavsiye ediyorlar. (Bütün bunlar araştırmalar için geçerli, size yapılan MR tetkiki nedeniyle endişelenmenizi gerektirmiyor.)
ABD’deki Yale Üniversitesi’nde nöroloji uzmanı olan Dr. Steven Novella buradan şu sonucu çıkarıyor:
“Bunlar fMRI araştırmalarının hepsinin geçersiz olduğunu ve ihmal edilmesi gerektiğini göstermiyor. Ama fMRI araştırmalarının yanıltıcı olabileceğini, bazılarının güvenilir olmakla birlikte birçoğunun da şüpheyle karşılanması gereken niteliksiz veri olduğunu gösteriyor. Hiçbir fMRI araştırması tek başına kesin veya güvenilir değil. Yalnızca en titiz çalışmaların bir faydası olabilir, onlardaki olumlu verilerin de gerçekliğinin anlaşılması için araştırmanın tekrarlanması gerekir.”
Sahanın bu değerlendirmeleri yapmasını sağlayan somonun hatırası önünde eğiliyorum.
Kaynaklar ve notlar
- C. M. Bennett, A. A. Baird, M. B. Miller, G. L. Wolford, 2010. Neural correlates of interspecies perspective taking in the post-mortem Atlantic salmon: an argument for proper multiple comparisons correction. Journal of Serendipitous and Unexpected Results 1:1-5 (Ölü somon üzerindeki araştırmanın biraz da gırgır içeren makalesi. Bana kalırsa böyle bir akademik dergi yok, gördüğüm sırf bunu yazmak için çıkarılmış bir siteden ibaret.)
- J. H. Lee vd., 2010. Global and local fMRI signals driven by neurons defined optogenetically by type and wiring. Nature 465:788-792. (Deisseroth laboratuarının makalesi, ücretsiz PDF)
- Ig Nobel ödüllerinin tam listesi
- M. Costandi, 2010. Optogenetic fMRI. Neurophilosophy
- S. Novella, 2012. Dead fish wins Ig Nobel. Neurologica
- Şekil 1: ABD Okyanus ve Atmosfer Dairesi sitesi
- Şekil 2: N. Canessa vd., 2009. Understanding others’ regret: A fMRI study. PLoS ONE 4: e7402.
- Şekil 3: Kent Bridgge Laboratuarı sitesi, Michigan Üniversitesi
- Işıl Arıcan bu yazının konusuyla ilgili güzel bir konuşmayı iletti, şuradan dinleyebilirsiniz:
Yorum Ekle