MRI

"House: 'MRI show anything?'
Foreman: 'CT scan was negative.'
House: 'CT? That's like, short for MRI, right? Excellent. That'll saves us a lot of time.'"
(House, "Failure to Communicate")

Behavioristinen psykologia esitti 1900 -luvun alkupuolella, että aivoja ei voitaisi tutkia kun ne toimivat. Siksi aivot olisivat ikuisesti tutkimuksen ulkopuolella. He korostivat että aivojen tuottamia käyttäytymismuotoja voidaan seurata ja tähän piti keskittyä. Kuitenkin 1970 -luvulla mahdottomasta tuli mahdotonta, kun opittiin että radioaktiivisia atomeja voidaan liittää molekyyleihin ja tästä voidaan tehdä tutkimuksia. Tätä käytetään muun muassa biokemiassa kun tutkitaan solujen toimintaa; Kun valokuvaamisen ymmärtää ja tajuaa että solujen atomitason reaktioita tuskin voidaan valokuvata, tuntuu suorastaan maagiselta että solun aineenvaihduntaketjuja voidaan tietää. Laurence A. Moran esimerkiksi vastasi minulle, kun kysyin asiaa häneltä:

"One of the way you can identify pathways is to feed a cell radioactive precursors and follow the fates of the labelled atoms. This is how many of the most common biochemical pathways were worked out."

Samaa periaatetta osattiin soveltaa aivoillekin. Tosin myöhemmin radioaktiivisesta merkkiaineesta voitiin luopua, kun aivoissa virtaavan veren molekyylejä alettiin heiluttaa magneettikentillä. MRI -kuvauksessa potilas sijoitetaan voimakkaaseen magneettikenttään, jota ohjataan niin, että kuvauskohteen eri osiin vaikuttaa hieman erisuuruinen magneettikenttä. Kun laitteeseen liittyy radiolähetin ja radiovastaanotin, havaitaan resonanssi, joka tulee erilaisten kohtien reagoinnissa.

MRI salli sen, että aivokuvat voitiin tehdä elokuvana, ja nähdä mitkä alueet ovat aktiivisia ja mitkä eivät. Tämä johti siihen että Montague ja Berns tekivät yhteistyötutkimuksen erilaisista pelistrategioista. He huomasivat että erilaisiin pelistrategioihin päätyvillä ihmisillä oli eroja aivotoiminnassa, etenkin makaavan tumakkeen (nucleus accumbens) kohdalla. He huomasivat myös että riskiä ottavilla pelaajilla mieltymys liittyi dopamiinin määrään. (Tämä ei ole sinällään ihme; Dopamiini liittyy mielihyvään ja muun muassa useisiin pakkoilmiöihin ja mielihaluihin tehdä jotain ; Esimerkiksi Touretten syndroomassa henkilöillä on pakko -oireita, kuten nykimistä, koskettelua ja kiroilua. Heillä on paljon dopamiinia. Se liittyy myös tarkkaavuuteen ja siksi dopamiini on erikoinen ; Se on samanaikaisesti stressihormoni ja mielihyvähormoni. Se kiihdyttää Touretten syndroomassa mutta se rauhoittaa ylivilkkaita ADHD -lapsia. Ilmeisesti syy on se, että tarkkaavuuden parantuminen vähentää koettua stressiä.) He huomasivat myös, että aivokuvissa eri strategiaa noudattavat henkilöt voitiin erottaa jo ennen kuin pelistrategiat näkyivät ulos päin; Alussa pelaajat tutkailivat peliympäristöä ja muita pelaajia ja riskiä ottava strategia nousi esiin vasta pidemmällä peliä. Kukaan ei kuitenkaan "vaihtanut ryhmäänsä". Erot olivat koko ajan läsnä. Ryhmä huomasi että eri henkilöillä oli eri mieltymykset ja aivojen toimintatapa oli osa yleisempää tämän henkilön strategiaa. Tämä oli juuri sitä mitä behavioristeista oli mahdotonta.

Tietenkin MRI ei ole mikään taikalaatikko. Tieteellisissä laitteissa on itse asiassa yllättävän usein asioita, jotka pitää ottaa huomioon, kun niiden tuloksia luetaan. Skeptikko Michael Shermer esimerkiksi kirjoitti Scientific American MIND -lehteen (vol 19 num 5) jutun "Why You Should Be Skeptical of Brain Scans", jossa hän muistuttaa että MRI -kuvaus ei välttämättä kerro koko totuutta aivotoiminnasta koska:
1: MRI -laite on epänormaali paikka. Toisin sanoen tarkkailu voi vaikuttaa aivotoimintaan. Emme voi tarkistaa että onko aivotoiminta kadulla kävellessä samanlaista kuin liikkumattomana arkun kaltaisessa tuubissa makoillessa.
2: Skannaukset ovat epäsuoraa aivojen aktiivisuuden tutkimista. Niissähän ei tutkita hermosoluja, vaan se rakentuu verenkierron päälle; Ne alueet joissa on suuri verenkierto oletetaan alueiksi joilla tarvitaan paljon energiaa ja joissa aivotoiminta on aktiivista. Yevgeniy Sirotin ja Aniruddha Das itse asiassa osoittivat kokeellisesti, että neuronien aktiivisuus ei aina vastaa verenkierron aktiivisuutta.
3: Aktiivisuus väritetään keinotekoisesti ja tämä saattaa johtaa siihen että syntyy erillisiä moduuleja. Siksi on mahdollista että aivotoiminta on löyhempää ja verkostuneempaa kuin mitä kuvat näyttävät.
4: Aivokuvat ovat tilastollisia yhdistelmiä. Menetelmässähän voidaan ottaa kuvia vain parin sekunnin välein, ja yhteenveto saadaan aikaan siten että tuhansia kuvia laitetaan yhteen. Tämä toki poistaa satunnaisia häiriöitä, mutta voi poistaa alueita, jotka ovat löyhästi mukana toiminnassa. Lisäksi kun tehdään tutkimuksia, ongelmana on se että eri ihmisten aivot eivät ole identtisiä ja tulokset muokataan keskiverroksi. Siksi kun tutkitaan sitä mitkä aivoalueet reagoivat milloinkin, käytetään useita ihmisiä, joiden tulokset laitetaan yhteen. Tämä toki poistaa yksilöllisiä eroja, mutta voi piilottaa asioita jos aivotoiminnassa on mukana löyhempiä verkkoja.
5: Eri aivoalueet aktivoituvat eri syistä. Ja kun sinun esimerkiksi käsketään ajatella rahaa, helposti ajatteluun tulee mukaan myös rahaan liittyviä mielleyhtymiä. Nämä eivät ole täysin satunnaisia henkilön eivätkä edes eri ihmisten välillä. Tämä voi vääristää tuloksia.

Tämä ei tietenkään tarkoita sitä että MRI olisi huono menetelmä. Se löytää ja ennustaa asioita ja sitä käytetään diagnoosivälineenä sairaaloissa. Tämä korostaa sitä, miten tieteessä ja sen välineistössä on aina mukana pieni epävarmuuden siemen. Voi olla että leesioiden eli aivovammojen tutkimisen ja MRI -tekniikan seurauksena ajatus siitä että aivotoiminnat olisivat tiettyjen rajattavien alueiden aktivoitumista on saanut enemmän tukea kuin mitä olisi pitänyt ; Tämä epäilys ei toki vielä tarkoita että aivot eivät olisi näin toimivia.