Les études basées sur l'imagerie cérébrale par IRMf sont-ils fiables?

Les expériences d'imagerie montrant l'activation d'une zone du cerveau lors de l'exécution d'une tâche s'avèrent impossibles à reproduire. Expliquer et prédire les comportements des individus sur cette base serait donc foncièrement fallacieux, selon une méta-étude.

Le cerveau des psychopathes est insensible à l’empathie. On peut lire les cauchemars dans le cerveau de dormeurs. Vous avez certainement déjà lu des articles relatant l'implication de telle ou telle zone du cerveau lors d'une activité mentale. Ce pan des neurosciences utilise l'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) pour observer les variations de l'activité locale du cerveau d'un individu lorsque celui-ci entreprend une action, entend un son ou qu'il est soumis à une émotion.

Une récente étude affirme, par exemple, avoir identifié une modification de l'activité du cortex préfrontal chez les personnes qui se sentent seules. Une autre étude attestait, en 2019, d'une hyperactivité de l'amygdale gauche chez les personnes anxieuses, qui expliquerait la surproduction de pensées et d'émotions négatives, et l'incapacité de les mettre de côté. Certains neurologues affirment même pouvoir identifier les terroristes en mesurant l'activité de leur cerveau lorsqu'ils répondent à des questions sur le modèle d'un détecteur de mensonges.

Un énorme problème de reproductivité

Sauf que bon nombre de ces études seraient en réalité très peu fiables, révèle une méta-analyse de l'université de Duke parue dans la revue Psychological Science. Maxwell Elliott et son équipe ont cherché à reproduire 90 expériences d'imagerie cérébrale contenant 1.088 sujets et portant sur 66 tâches différentes, soit la plus vaste collection de données effectuée à ce jour. Ils se sont déclarés incapables de reproduire le moindre résultat auprès des 65 individus re-testés pour les mêmes tâches, y compris sur une courte période de temps.

« La corrélation entre un premier et un deuxième scanner est très faible », reconnaît le neuroscientifique Ahmad Hariri, coauteur de l'étude. Sur les sept mesures cérébrales analysées (langage, récompense, mémoire, exécution, relation sociale...), pas une seule n'a pu obtenir des résultats consistants plusieurs fois de suite.

https://www.futura-sciences.com/sante/actualites/cerveau-neurosciences-etudes-sont-elles-vraiment-fiables-81904/

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C'est assez troublant, Stanislas Deahen a toujours affirmé qu'ils étaient capables de prédire certaines pensées par IRMf jusqu'à 60%

@riad**   Il y a un petit livre intéressant qui traite de cette question :  « la nature de la volonté » de Joëlle Proust, chez folio essais. Je trouve ses réflexions intéressantes, et, si vous ne la connaissez pas, je suis sûr que cette lecture vous intéressera.
Je ne peux pas rentrer ici dans les détails. Elle définit d’abord la notion d’événement mental en s’appuyant sur les études de divers chercheurs puis elle note que tout événement mental est aussi un événement physique. 
C’est  à partir de ce postulat que nous faisons une corrélation entre observation du cerveau et événement  mental ( en général signifié par l’information orale donnée par le sujet sur lequel a lieu l’expérience). 
Or dit-elle cette corrélation n’est reproductible que dans des cas basiques, genre voir une porte ( événement mental) et structure correspondante cérébrale. 
Dès lors qu’interviennent des  « sentiments », des valeurs, des comportements qui supposent des choix de valeurs, des réactions émotionnelles ou liées à des sentiments, etc. Il est impossible de reproduire la même expérience avec la même corrélation.
Il y a identité ( corrélation) qu’occasionnellement ( cas basiques, observations factuelles de base) ce qui selon elle, « permet de soutenir à la fois une thèse matérialiste ( il n’y a pas d’événement mental qui ne soit en même temps un événement physique) et une thèse non réductionniste ( pas de lien causal entre événement  mental et événement physique).

Pour la petite histoire ces deux positions (matérialisme et non réductionnisme) sont unifiées sous le concept de «  monisme anomal », dit plus simplement : l’esprit et le cerveau sont deux aspects du même  socle ontologique (monisme), deux aspects qu’aucune loi ne réunit ( anomal). Néanmoins, de mon point de vue, ce concept de « même socle ontologique » me plonge dans la perplexité ( émotion il est vrai mobilisatrice ).

@Annalevine,

C'est intéressant, mais au-delà de ça il y a aussi, je pense, un biais dans l'instrument lui-même, à savoir l'IRMf, ce système s'appuie sur des aimants géants, capable de détecter le flux du sang dans le cerveau à travers l'hémoglobine, (donc le fer), et ça m'étonne que chaque neurone activé demande un apport de sang, parce que si c'est le cas ça va ralentir considérablement le système.

Je suis d'accord que les opérations complexes dans nos cerveaux ne sont pas reproductible, mais l'article stipule que même les trucs les plus simples ne le sont pas.

Sinon, merci pour le livre, je vais essayer de le trouver.

il y a 26 minutes, riad** a dit :

@Annalevine,

C'est intéressant, mais au-delà de ça il y a aussi, je pense, un biais dans l'instrument lui-même, à savoir l'IRMf, ce système s'appuie sur des aimants géants, capable de détecter le flux du sang dans le cerveau à travers l'hémoglobine, (donc le fer), et ça m'étonne que chaque neurone activé demande un apport de sang, parce que si c'est le cas ça va ralentir considérablement le système.

Je suis d'accord que les opérations complexes dans nos cerveaux ne sont pas reproductible, mais l'article stipule que même les trucs les plus simples ne le sont pas.

Sinon, merci pour le livre, je vais essayer de le trouver.

Votre critique est technique. Je ne suis pas assez compétent pour vous apporter là dessus une contradiction constructive. 
Mais je pense que la question relative à cette corrélation entre événement mental et événement physique est au centre des recherches des neuro psy. 
C’est une recherche intéressante, loin d’être aboutie, très loin, mais elle permet de sortir des impasses idéalistes ( Dieu, l’Esprit, l’Ame, etc).

il y a 2 minutes, Annalevine a dit :

Votre critique est technique. Je ne suis pas assez compétent pour vous apporter là dessus une contradiction constructive. 
Mais je pense que la question relative à cette corrélation entre événement mental et événement physique est au centre des recherches des neuro psy. 
C’est une recherche intéressante, loin d’être aboutie, très loin, mais elle permet de sortir des impasses idéalistes ( Dieu, l’Esprit, l’Ame, etc).

Là je suis tout à fait d'accord avec toi, il y avait une question qui m'a toujours hanté, pourquoi je vois la couleur rouge telle que je la vois? et est ce que ma femme voit la couleur rouge de la même manière que moi? après quelques lectures par ci et par là, j'ai compris que c'était le problème hard de la conscience et que dans l'état de nos connaissances actuelles, non seulement nous ne sommes pas en mesure d'y répondre, mais nous ne savons même pas par où commencer.

il y a 41 minutes, riad** a dit :

Là je suis tout à fait d'accord avec toi, il y avait une question qui m'a toujours hanté, pourquoi je vois la couleur rouge telle que je la vois? et est ce que ma femme voit la couleur rouge de la même manière que moi? après quelques lectures par ci et par là, j'ai compris que c'était le problème hard de la conscience et que dans l'état de nos connaissances actuelles, non seulement nous ne sommes pas en mesure d'y répondre, mais nous ne savons même pas par où commencer.

Oui ! Mais c’est aussi extrêmement intéressant d’étudier la question. 
Dans une étude d’un neuro psy britannique, ce dernier raconte un dialogue avec une prof de littérature. Il essaye de la « convertir » à sa science. A un moment cette femme lui dit : bon d’accord peut-être que le bleu est corrélé à un neurone précis mais dites-moi : le bleu, il apparaît ou ? Et le chercheur reconnaît qu’il ne peut pas répondre à cette question. Car le dit neurone corrélé au bleu, il n’est pas bleu ! Il n’est pas le bleu. 
Pareil pour l’image de la table que je regarde. Ok pour dire que la représentation que j’ai, la table, n’est pas le réel ( là nous tombons dans un autre domaine mais bon...) mais la table que je vois ce n’est pas non plus son corrélât neuronal . L’image de la table, la représentation, elle apparaît où ? 
D’où la nécessité de poser le concept d’événement mental. C’est cette question que tente d’élucider les neuro psy et c’est passionnant.

Encéphalogramme plat ? L'endemain, c'est futur.

Les techniques d'investigation de l'activité cérébrale sont multiples et performantes.

Cependant il est actuellement impossible de dire si une activité observée contient telle ou telle information. C'est d'ailleurs cette multiplicité des techniques d'observation qui a montré que la séparation de l'activité en cerveau droit et cerveau gauche est beaucoup moint prononcée qu'on avait cru l'observer il y a quelques décennies. En particulier la tomographie à positons qui permet de visualiser certaines molécules de neurotransmetteurs.

Il y a 5 heures, riad** a dit :

@Annalevine,

C'est intéressant, mais au-delà de ça il y a aussi, je pense, un biais dans l'instrument lui-même, à savoir l'IRMf, ce système s'appuie sur des aimants géants, capable de détecter le flux du sang dans le cerveau à travers l'hémoglobine, (donc le fer), et ça m'étonne que chaque neurone activé demande un apport de sang, parce que si c'est le cas ça va ralentir considérablement le système.

Je suis d'accord que les opérations complexes dans nos cerveaux ne sont pas reproductible, mais l'article stipule que même les trucs les plus simples ne le sont pas.

Sinon, merci pour le livre, je vais essayer de le trouver.

Oui surement la technique manque de finesse. Alors je crois que les neurosciences sont encore loin de faire un lien entre l'observation de l'activité cérébrale des humains et le comportement, la personnalité...

Je veux bien que l'objet soit singulièrement complexe mais alors il leur faudrait, tout en avançant dans la recherche et en conservant le droit aux erreurs sincères, de la prudence ou modestie. Je pense que ce genre de méta-analyse doit jouer ce rôle, sans jeter le bébé (de la démarche scientifique, ses ambitions et ses progrès complexes) avec l'eau du bain (des affirmations trop péremptoires),  de modératrice.  

il y a 5 minutes, CAL26 a dit :

Oui surement la technique manque de finesse. Alors je crois que les neurosciences sont encore loin de faire un lien entre l'observation de l'activité cérébrale des humains et le comportement, la personnalité...

Je veux bien que l'objet soit singulièrement complexe mais alors il leur faudrait, tout en avançant dans la recherche et en conservant le droit aux erreurs sincères, de la prudence ou modestie. Je pense que ce genre de méta-analyse doit jouer ce rôle, sans jeter le bébé (de la démarche scientifique, ses ambitions et ses progrès complexes) avec l'eau du bain (des affirmations trop péremptoires),  de modératrice.  

Le problème n'est pas lié seulement aux neurosciences, le Covid a fait ouvrir les yeux du public sur la vulnérabilité scientifique, sur le fait qu'il n'est qu'un produit humain qui souffre des mêmes vulnérabilités que tout produit humain, on peut que espéré qu'une nouvelle relation se tisse entre les scientifiques et le public, les premiers doivent faire plus d'effort pour vulgariser leurs recherches, les seconds pour jouer un rôle dans le contrôle des dérapages scientifiques.

il y a 31 minutes, riad** a dit :

Le problème n'est pas lié seulement aux neurosciences, le Covid a fait ouvrir les yeux du public sur la vulnérabilité scientifique, sur le fait qu'il n'est qu'un produit humain qui souffre des mêmes vulnérabilités que tout produit humain, on peut que espéré qu'une nouvelle relation se tisse entre les scientifiques et le public, les premiers doivent faire plus d'effort pour vulgariser leurs recherches, les seconds pour jouer un rôle dans le contrôle des dérapages scientifiques.

Je trouve au contraire que la recherche est trop vulgarisée pour de peu avouables raisons commerciales ou financières. Mais ce qui serait plus important c'est une meilleure éducation à la démarche scientifique : elle est accessible à beaucoup de monde parce que même à moi qui n'ai qu'un bac littéraire et une licence de psychologie.

Donc les rudiments devraient n'être surtout pas vulgarisés et l'exigence devrait venir surtout des scientifiques, de la presse et massivement d'un lectorat plus exigent. Ensuite, simplifier pour le grand public restera pour les chercheurs l'étape incontournable pour communiquer.

il y a 4 minutes, CAL26 a dit :

Je trouve au contraire que la recherche est trop vulgarisée pour de peu avouables raisons commerciales ou financières. Mais ce qui serait plus important c'est une meilleure éducation à la démarche scientifique : elle est accessible à beaucoup de monde parce que même à moi qui n'ai qu'un bac littéraire et une licence de psychologie.

mal vulgarisé peut être, tu comprends-toi l'expansion de l'univers? j'ai vu des tas de documentaires , de conférences, j'ai lu plein d'articles de vulgarisation, et je n'ai jamais rien compris, alors soit ils vulgarisent mal, soit je suis trop con pour comprendre, si c'est le cas, dis-moi si t'as compris quelque chose.

il y a 4 minutes, riad** a dit :

mal vulgarisé peut être, tu comprends-toi l'expansion de l'univers? j'ai vu des tas de documentaires , de conférences, j'ai lu plein d'articles de vulgarisation, et je n'ai jamais rien compris, alors soit ils vulgarisent mal, soit je suis trop con pour comprendre, si c'est le cas, dis-moi si t'as compris quelque chose.

La question n'est pas là parce que dans les sciences dites dures il n'y a pas d'annonces chocs ou de vulgarisation à outrance comme en neurosciences (qui sont pourtant des sciences "dures" mais beaucoup plus proche du quotidien de chacun).

Alors que les chercheurs soient plus pédagogues sur des sujets particulièrement abstraits je ne suis pas contre à priori mais surtout je n'ai pas vraiment d'avis. Par contre je trouve qu'il y a un tel abus de la vulgarisation en neurosciences ou parfois en médecine (pour citer des exemples) que cela me fait penser que certains enjeux  vont jusqu'à dévoyer la science en ces domaines en apparence plus accessibles. 

il y a 13 minutes, CAL26 a dit :

La question n'est pas là parce que dans les sciences dites dures il n'y a pas d'annonces chocs ou de vulgarisation à outrance comme en neurosciences (qui sont pourtant des sciences "dures" mais beaucoup plus proche du quotidien de chacun).

Si et des fois même par mauvaise foi, tu te rappelles de l'étoile de Taby? une étoile dont la luminosité semble varier d'une manière mystérieuse, l'étoile a été nommée en hommage à la jeune astronome Tabetha Boyajian, en 2016 la scientifique a fait un TED pour parler d'extraterrestres, de sphère de Dyson et d'autre conneries, le but était de collecter des fonds pour étudier la variation de la luminosité de l'étoile, est ce que c'est bien ou c'est mal, c'est pas la question, je constate juste que les gens étaient tellement cons pour avaler n'importe quoi, et que la scientifique n'a pas hésité de les prendre pour des cons (puisque c'est ce qu'ils étaient) pour atteindre son objectif.

https://www.youtube.com/watch?v=gypAjPp6eps

Il y a 19 heures, riad** a dit :

Les expériences d'imagerie montrant l'activation d'une zone du cerveau lors de l'exécution d'une tâche s'avèrent impossibles à reproduire. Expliquer et prédire les comportements des individus sur cette base serait donc foncièrement fallacieux, selon une méta-étude.

Sauf que bon nombre de ces études seraient en réalité très peu fiables

Pour avoir lu Altruistes et Psychopathes d'Abigail Marsh, toutes les expériences citées ont été reproduites indépendamment, sources à l'appui. Si l'IRMf permet la collecte de données beaucoup plus précises que celles fournies par TEP et connait des progrès constants, il est certain que cette technologie reste très largement imparfaite pour l'observation de phénomènes profondément enfouis dans le cerveau qui ne peuvent être étudiés qu'indirectement.

Mais le temps est du côté de la science, un peu de recul nous permettra de mieux évaluer la fiabilité des techniques actuelles et très probablement de les perfectionner encore.

Quoiqu'il en soit, et je ne saurais me prononcer que pour Abigail Marsh, je peux assurer qu'a chaque fois qu'elle cite le résultat d'une expérience et l'interprétation qu'elle et ses collègues en font, elle fait preuve d'une extrême prudence en utilisant des formules telles que: «les données récoltées semblent suggérer que….»

il y a une heure, épixès a dit :

Pour avoir lu Altruistes et Psychopathes d'Abigail Marsh, toutes les expériences citées ont été reproduites indépendamment, sources à l'appui. Si l'IRMf permet la collecte de données beaucoup plus précises que celles fournies par TEP et connait des progrès constants, il est certain que cette technologie reste très largement imparfaite pour l'observation de phénomènes profondément enfouis dans le cerveau qui ne peuvent être étudiés qu'indirectement.

Mais le temps est du côté de la science, un peu de recul nous permettra de mieux évaluer la fiabilité des techniques actuelles et très probablement de les perfectionner encore.

Quoiqu'il en soit, et je ne saurais me prononcer que pour Abigail Marsh, je peux assurer qu'a chaque fois qu'elle cite le résultat d'une expérience et l'interprétation qu'elle et ses collègues en font, elle fait preuve d'une extrême prudence en utilisant des formules telles que: «les données récoltées semblent suggérer que….»

Oui l'étude ne rejette pas tout :

« Cela ne signifie pas que toutes les recherches en IRMf doivent être jetées à la poubelle dans leur ensemble, relativise Ahmad Hariri. Les observations concernant le fonctionnement général du cerveau ne sont pas remises en question. Par exemple, l'IRM fonctionnelle révèle clairement que l'activité de l'amygdale est impliquée dans la façon dont nous apprenons à éviter le danger dans notre environnement et par notre expérience ».

L'étude suggère en revanche que de nombreuses observations ne sont pas pertinentes pour faire des prédictions sur le comportement d'un individu particulier. « Il est, par exemple, peu probable que les différences d'activité des amygdales puissent mesurer le degré d'anxiété des individus ou leur réaction à un traitement », illustre Ahmad Hariri.