Δεν πάει καθόλου καλά η νευροεπιστήμη…

Για σχεδόν τρεις δεκαετίες, η λειτουργική μαγνητική τομογραφία (fMRI) αποτελεί ένα από τα βασικότερα εργαλεία για τη μελέτη της λειτουργίας του ανθρώπινου εγκεφάλου. Ωστόσο, η προαναφερθείσα νέα μελέτη, που δημοσιεύθηκε στο έγκριτο επιστημονικό περιοδικό Nature Neuroscience, αμφισβητεί σε θεμελιώδες επίπεδο τον τρόπο με τον οποίο ερμηνεύονται έως και σήμερα τα δεδομένα της fMRI σε σχέση με τη νευρωνική δραστηριότητα.

Κεντρικό εύρημα της μελέτης είναι ότι δεν φαίνεται να υπάρχει ένας καθολικά ισχύων και σταθερός συσχετισμός μεταξύ του οξυγονικού περιεχομένου του αίματος που ανιχνεύεται μέσω MRI και της πραγματικής νευρωνικής δραστηριότητας. Με άλλα λόγια, ένα ισχυρότερο σήμα fMRI δεν σημαίνει κατ’ ανάγκην ότι οι νευρώνες μιας συγκεκριμένης εγκεφαλικής περιοχής παρουσιάζουν αυξημένη δραστηριότητα.

Ερευνητές από το Τεχνικό Πανεπιστήμιο του Μονάχου (TUM) και το Πανεπιστήμιο Friedrich-Alexander του Erlangen-Nürnberg (FAU) διαπίστωσαν ότι σε περίπου 40% (σαράντα τοις εκατό) των περιπτώσεων, η αύξηση του σήματος fMRI συνδεόταν, αντιθέτως προς τα μέχρι τούδε παραδεκτά, με μειωμένη εγκεφαλική δραστηριότητα. Παράλληλα, εντόπισαν περιοχές του εγκεφάλου στις οποίες η νευρωνική δραστηριότητα ήταν αυξημένη, ενώ το αντίστοιχο σήμα της fMRI παρουσίαζε μείωση.

Αυτό το εύρημα έρχεται σε αντίθεση με μια μακροχρόνια παραδοχή στη νευροεπιστήμη, ότι δηλαδή, όταν αυξάνεται η δραστηριότητα των νευρώνων, αυξάνεται αντίστοιχα και η τοπική αιμάτωση του εγκεφάλου, προκειμένου να καλυφθούν οι αυξημένες ανάγκες σε οξυγόνο. Η πρώτη συγγραφέας της εν λόγω μελέτης, Dr. Samira Epp, επισημαίνει ότι, πλέον, αυτή η παραδοχή δεν φαίνεται να ισχύει καθολικά.

Η νευροεπιστήμη αντιμετωπίζει πρόβλημα αξιοπιστίας

Η σημασία του αποτελέσματος είναι ιδιαιτέρως μεγάλη, καθώς δεκάδες χιλιάδες μελέτες fMRI παγκοσμίως έχουν βασιστεί, άμεσα ή έμμεσα, στην υπόθεση ότι ένα αυξημένο σήμα fMRI αποτελεί ένδειξη αυξημένης νευρωνικής δραστηριότητας. Συνεπώς, τα νέα ευρήματα δεν αμφισβητούν απλώς μια επιμέρους τεχνική ερμηνεία, αλλά εγείρουν το ενδεχόμενο ότι ορισμένα, και μάλιστα πολλά, αποτελέσματα προηγούμενων ερευνών χρήζουν επανεξέτασης και, σε κάποιες περιπτώσεις, οδηγούν ακόμα και σε αντίστροφα συμπεράσματα από εκείνα που είχαν αρχικώς διατυπωθεί.

Κατ’ αποτέλεσμα, η fMRI δεν μετρά άμεσα τη δραστηριότητα των νευρώνων. Καταγράφει αιμοδυναμικές και οξυγονικές μεταβολές που θεωρείται ότι συνδέονται με τη νευρωνική λειτουργία. Η νέα μελέτη υποδεικνύει ότι η σχέση μεταξύ αυτών των δύο επιπέδων —της αιμοδυναμικής απόκρισης και της νευρωνικής δραστηριότητας— μπορεί να είναι πολύ πιο πολύπλοκη, μεταβαλλόμενη, και ενίοτε αντίστροφη απ’ όσο υπέθετε το μέχρι τούδε κυρίαρχο μοντέλο.

Τα προβλήματα δεν τελειώνουν εδώ. Το 2026, μια μελέτη που δημοσιεύθηκε στο επιστημονικό περιοδικό Scientific Reports (έδειξε ότι η μεροληψία που σχετίζεται με τον τύπο και τον κατασκευαστή του σαρωτή (scanner-related bias) αποτελεί μία από τις σημαντικότερες προκλήσεις στις πολυκεντρικές μελέτες νευροαπεικόνισης, καθώς οι διαφορές στον εξοπλισμό, στις παραμέτρους λήψης, και στα χαρακτηριστικά των διαφορετικών συστημάτων MRI μπορούν να επηρεάσουν τα παραγόμενα δεδομένα, ανεξάρτητα από τις πραγματικές βιολογικές διαφορές μεταξύ των εξεταζόμενων ατόμων.

Συγκεκριμένα, σε αυτό το άρθρο, μια ομάδα επιστημόνων (L. Butry, J. Thomä, J. Forsting, κ.ά.) μελετά την εξής ερώτηση: αν οι διαφορές που παρατηρούνται στη συνδεσιμότητα του εγκεφάλου αντανακλούν πράγματι βιολογική/νευροφυσιολογική διαφοροποίηση ή αν ένα μέρος τους οφείλεται απλώς στο ποιος σαρωτής και ποιο πρωτόκολλο χρησιμοποιήθηκαν για τη μέτρηση. Συμπεραίνουν ότι η χρήση διαφορετικών σαρωτών και διαφορετικών πρωτοκόλλων επηρεάζουν τα αποτελέσματα, και μάλιστα σε πολύ σημαντικό βαθμό. Αυτό είναι πολύ σημαντικό πρόβλημα, διότι δεν πρέπει τα αποτελέσματα μιας νευροεπιστημονικής έρευνας να φθάνουν να εξαρτώνται από το αν ερωτούμε, λ.χ., τη Siemens ή τη Philips.

Καριέρα και εντυπωσιασμός

Σε επιστημολογικό-μεθοδολογικό επίπεδο, η εγκυρότητα χιλιάδων δημοσιεύσεων στο πεδίο της νευροεπιστήμης αμφισβητείται και κρίνεται επανεξεταστέα για έναν ακόμα λόγο. Το 2026, στο περιοδικό Nature Neuroscience, μια ομάδα επιστημόνων (M. P. van den Heuvel, L. Libedinsky, S. Quiroz Monnens, κ.ά.) δημοσίευσε μια μελέτη στην οποία ερεύνησε και αξιολόγησε τα μεθοδολογικά θεμέλια της χαρτογράφησης των εγκεφαλικών δικτύων που σχετίζονται με βλάβες. Ο όρος lesion network mapping (LNM) αναφέρεται σε μια μεθοδολογική προσέγγιση της νευροεπιστήμης, κατά την οποία μια εστιακή εγκεφαλική βλάβη δεν εξετάζεται μόνο ως τοπική αλλοίωση, αλλά ως σημείο που εντάσσεται σε ένα ευρύτερο λειτουργικό δίκτυο του εγκεφάλου.

Οι εν λόγω επιστήμονες ερεύνησαν περισσότερες από εκατό περιπτώσεις νευρολογικών και ψυχιατρικών προβλημάτων, και διαπίστωσαν ότι πολλά δίκτυα βλαβών που υποτίθεται ότι συνδέονται με συγκεκριμένες νόσους μοιάζουν πολύ μεταξύ τους ανεξαρτήτως των ειδικών εγκεφαλικών διαταραχών. Συμπεραίνουν ότι ένα σημαντικό ποσοστό των δικτύων που προκύπτουν μέσω της μεθόδου Lesion Network Mapping (LNM) δεν είναι ειδικά ή μοναδικά για την υπό μελέτη διαταραχή και, ως εκ τούτου, ενδέχεται να μην αντανακλούν με ακρίβεια πραγματικά βιολογικά εγκεφαλικά δίκτυα.

Στην πράξη, η μέθοδος LNM φαίνεται να συλλαμβάνει μόνο έναν περιορισμένο αριθμό παραμέτρων, οι οποίες περιγράφουν κυρίως τα γενικά και ευρείας κλίμακας χαρακτηριστικά του αρχικού πίνακα συνδεσιμότητας που χρησιμοποιείται ως είσοδος. Αντιθέτως, η ικανότητά της να εντοπίζει λεπτές, ειδικές και ενδεχομένως παθοφυσιολογικά σημαντικές ιδιότητες που χαρακτηρίζουν μια συγκεκριμένη νευρολογική ή ψυχιατρική διαταραχή είναι περιορισμένη.

Χιλιάδες δημοσιεύματα που αφορούν στη νευροεπιστήμη, τόσο στο πλαίσιο της ακαδημαϊκής κοινότητας όσο και στο πλαίσιο των ΜΜΕ, αγνοούν τα προβλήματα που σχετίζονται με τη συλλογή δεδομένων, την ερμηνεία μετρήσεων, και την ανάλυση. Και συνεχίζουν να αγνοούν αυτά τα προβλήματα για όσον χρόνο μπορούν να ξεφεύγουν από την επιστημολογία και να εντυπωσιάζουν τα ακροατήριά τους και τους αναγνώστες τους, αλλά και να κτίζουν καριέρες χωρίς την απαιτούμενη επιστημολογική αυστηρότητα και σοβαρότητα.