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过去15年的大脑研究全错了！功能性磁共振成像技术算法错误

新研究表明，我们功能性磁共振成像技术(fMRI)的算法可能不对——研究人员在fMRI专用软件中发现一个算法错误，这个错误可能导致过去15年中关于人类大脑活动的研究变成一纸空文。

目前，研究大脑活动的最佳方式是功能性磁共振成像技术(fMRI)。fMRI是如此好用，以至于我们对其相当依赖——当然，只要fMRI准确又可靠，这也不是什么坏事。

fMRI用于观察人们运动、游戏、恋爱以及用药时大脑的变化，一旦其出现问题，多年来的科研成果都会受到质疑。为了测试fMRI的功能，来自瑞典林雪平大学的研究人员进行了一场规模史无前例的试验，然而试验结果并不乐观。

研究人员写到：“尽管将fMRI作为研究脑功能的手段十分普遍，但是其用到的统计学方法几乎从用真实的数据验证过。”

由安德斯·伦德带领的研究队采集了数据库中499名来自世界各地健康的人处于静息状态时fMRI的检查结果，并将其分成20组，之后他们将各组互相比较，得到了惊人的三百万个随机对照。他们用这些配对来测试最著名的三个分析fMRI的软件——SPM，FSL和AFNI。

研究队伍期待看到软件之间的差异(约5%)，然而实验结果令他们大吃一惊：软件的假阳性率达到了70%。这意味着软件有时会错得离谱，就算大脑处于静止状态时也会显示有活动——也就是说，显示出来的活动是软件算法的产物，而不是被研究的大脑真的处于活跃状态。

“这一研究结果导致40000个fMRI研究的结果受到质疑，也可能会对神经成像结果的解释造成巨大冲击。”

他们确认其中的一项错误在15年前就已经在系统中了，2015年5月研究队伍已经开始撰写论文时，这一错误才得以改正，但是该研究依旧令那些前期基于fMRI的研究受到质疑。

那么，这一研究方法到底有什么错误呢？fMRI的工作基于一个巨大的磁场，磁场在穿过人体时会捕捉到大脑局部血流的变化，这些微小的变化代表大脑特定区域活动的增加或减少，软件也是根据这一原理进行解析的。但问题在于，观察数据时，科学家看到的不是真正的大脑——他们看到的大脑的图像由无数的“立体像素”组成，之后通过软件编译出来，理查德·查温这样对登记簿网说道。

“与人类不同，在扫描立体像素时，软件寻找的是集束，”Chirgwin说，“如果有人说‘科学家知道接下来会动一动胳膊：图像就是证据’时，他们其实是在对统计学软件告诉他们的信息进行解析。”

由于fMRI使用价格较高，研究使用的样本量通常较小，也只有极少(如果有的话)的研究会进行验证性试验以确认结果。目前，可用于验证的手段也十分有限。

fMRI自90年代初投入使用后，在确认试验结果时，神经科学和心理学家就面对着巨大的挑战。但是Eklund相信随着fMRI的检查结果可以在网上自由获取，以及确认方法的不断发展，确认性试验会越来越多，人们也会及早发现软件中的错误。

“过去用一台电脑分析结果可能会需要10到15年的时间，”伦德说，“如今，由于显卡的使用，分析所需的时间从10年降到20天。”

那么40000篇可能有问题的论文怎么办？我们能做的只有重复试验，看看哪些是对的哪些是错的。