Gehirn-Scans und Gehirn-Scams

Wenn ich auf dein Gehirn schaue, kann ich sagen, ob du ein Krimineller bist? In seinem Buch " The Anatomy of Violence" glaubt Adrian Raine, dass er eine gute Wette machen kann. [I] The giveway? Ein größerer Teil hier oder ein kleiner Teil dort. Das ist die Anatomie, auf die sich sein Titel bezieht.

Mein letzter Blog (Kriminelle Gehirne und kriminelle Gene) hat eine ganze Reihe von Problemen aufgedeckt, die Raines Idee untergruben, dass wir bereits "kriminelle Gene" identifizieren können. Nun wollen wir uns seine Behauptungen genauer ansehen, um kriminelle Gehirne zu identifizieren.

Überlegen Sie, was die Gehirnscans angeblich über Ihre kriminellen Neigungen aufdecken. Raine macht zwei verschiedene Ansprüche. Das erste Ergebnis weist auf die Größe bestimmter Strukturen hin . Verglichen mit normalen gesetzestreuen Bürgern haben diejenigen, die für Verbrechen anfällig sind, ein größeres Striatum (whazzat? More anon). [Ii] Die zweite Idee ist, dass Psychopathen Scans niedrigere Aktivitätsniveaus in den präfrontalen Regionen des Gehirns zeigen. Mit Gehirnscans kann ich diese beiden Merkmale sehen, so kann ich wissen, ob Sie ein schlechter Apfel sind.

Was bedeuten Größenunterschiede in Gehirnstrukturen eigentlich? Vielleicht nichts. Augenbewegliche Variabilität unter Gehirnen, die als "normale Kontrollen" identifiziert werden, ist eine Tatsache des biologischen Lebens. Es besteht eine Variabilität in der Gesamtgröße des Gehirns und in der Größe bestimmter Strukturen wie dem Corpus callosum, der den Cortex der beiden Hemisphären verbindet. Es gibt auch eine gewisse Variabilität in kleinen Kortexfalten und in der Größe von subkortikalen Strukturen wie dem Striatum und Regionen wie dem primären visuellen Kortex.

Sie könnten annehmen, dass jemand mit einem größeren Gehirn als Ihr schlauer wäre als Sie. Nee. Oder wenn ihr Corpus callosum dicker ist als deins, was sie haben – na und? – ein stärker integriertes geistiges Leben? Nee. Zum Beispiel zeigen normale altersangepasste Leute eine beeindruckende Variabilität in der Dicke des Kallossums: so groß wie 9 und so klein wie 5 Millimeter. [Iii] Alles ziemlich respektabel normal. Es gibt Personen mit stark vergrößerten Ventrikeln (die normalen flüssigkeitsspülenden Hohlräume im Großhirn), deren kognitive Funktion innerhalb des normalen Bereichs liegt. Es gibt Leute, die eine ganze Hemisphäre in der Kindheit entfernt hatten, und Sie würden nie von ihrem Verhalten wissen.

In vielen Fällen sagt die natürliche Variabilität der Makrostruktur nichts über die Gehirnfunktion voraus. (Ich meine natürlich , im Gegensatz zu zum Beispiel durch Schuss verursacht .) Interessanterweise prognostiziert strukturelle Variabilität oft nichts über die Mikrostruktur , wo die Aktion ist. Oder wie ein politischer Hack es ausdrücken könnte: Es ist die Verkabelung, dumm . Können Gehirnscans die Mikroveränderung sehen? Nee.

Bevor wir Raines Behauptung über die Striatumgrößen betrachten, wollen wir ein Glas auf die Variabilität des Gehirns und die Anpassungsfähigkeit des Gehirns und die Gehirnverkabelung richten. Und während wir den Chardonnay fließen lassen, trinken wir, wie viel wir über das Gehirn nicht wissen.

Zurück zum Scannen des Gehirns nach Kriminellen. Wenn Sie eine kleine Stichprobengröße haben, könnte es für Sie verlockend sein, einen kausalen Zusammenhang mit einem Verhaltensmerkmal zu behaupten. Lass uns eine lächerlich kleine Probe nehmen – nur ich und du. Ich bin sparsam; Du bist ein Verschwender. Ich habe einen größeren Claustrum als du (das ist eine subkortikale lange und dünne Struktur, deren Funktion im Wesentlichen unbekannt ist). Daraus schließen wir, dass ein größerer Claustrum die Sparsamkeit vorhersagt. Jetzt schaue ich Bobs Gehirn an, das leider einen kleineren Claustrum hat als ich. Hey, Bob muss ein Verschwender sein. Bob, du bist Toast.

Wir alle wissen, dass diese Schlussfolgerung wirklich dumm ist. Denn für alles, was wir jetzt sagen können, wenn unsere Probe enthalten wäre, sagen wir 25.000 Menschen, könnte der etwas größere Claustrum bei einigen Leuten überhaupt nichts über Sparsamkeit sagen. Juts normale Variabilität unabhängig von der Sparsamkeit. Wie groß muss die Probe also sein, um einen kausalen Zusammenhang zwischen Claustrumgröße und Sparsamkeit herzustellen? Aufgrund der anatomischen Variabilität innerhalb des normalen Verhaltensbereiches ziemlich verdammt groß. Und wir wissen nicht, wie viel Variabilität in der Striatumgröße im normalen Bereich liegt. Lass mich das wiederholen. Wir wissen nicht.

Raine berichtet von einer Stichprobengröße von 22 Psychopathen und 22 normalen Kontrollen. Hatte jeder Psychopath ein größeres Striatum als die größte der Normalen? Nee. Nach meinen Angaben hatten zwei Normale ein linkes Striatum, das größer als 20 Psychopathen war; 12 Normale hatten ein größeres Striatum als 2 Psychopathen. Vier Normalen hatten ein rechtes Striatum, das größer als 18 Psychopathen war. Was können Sie hier abschließen? Raine kommt zu dem Schluss, dass Psychopathen als Gruppe ein größeres Striatum haben. Dies wird sanft als Gruppeneffekt bezeichnet . Das heißt, das Striatum war bei den Psychopathen im Durchschnitt größer.

Warten Sie: Wenn Sie mir zwei zufällige Scans geben, von denen einer ein etwas größeres Striatum zeigt als das andere, könnte ich mich irren, wenn ich es für einen Psychopathen halten würde. Es könnte ein ganz normaler Typ mit einem leicht vergrößerten Striatum sein.

Angenommen, Sie scannen Ihre zwei Söhne, und einer hat ein etwas größeres Striatum als das andere. Sollten Sie zu dem Schluss kommen, dass er wahrscheinlich ein Psychopath ist? Crikey – was ist, wenn er tatsächlich im normalen Bereich der Variabilität ist? Eine schöne Last für den Jungen – und für dich – den Rest seines Lebens zu tragen.

Wenn Sie eine wirklich große Stichprobengröße haben, sagt uns das Gesetz der großen Zahlen, dass der Stichprobendurchschnitt dem Bevölkerungsdurchschnitt sehr ähnlich sein sollte. Man muss kein Statistiker sein, oder sogar Freunde mit einem, um zu sehen, dass 22 Psychopathen eine kleine Stichprobe sind, bei regelmäßiger Gehirnvariabilität und der Tatsache, dass einige normale Leute ein größeres Striatum haben als einige Psychopathen in Raines eigenen Daten. Seine Stichprobe ist erschreckend klein, wenn Sie einen Behandlungsabschluss ziehen wollen, wie zum Beispiel "Lasst uns diesen Typen reparieren, bevor er ein echter Verbrecher wird.

Übrigens behauptet Raine auf der Basis einer Stichprobe von 15 Psychopathen und 25 Kontrollen, dass ein größeres Corpus Callosum mit Psychopathen assoziiert ist. [Iv] Habe ich bereits die normale Variabilität und kleine Stichprobengrößen erwähnt, die zu falschen Schlussfolgerungen führen?

Was zum Teufel ist das Striatum? Es ist eine zusammenhängende Menge von Strukturen unter dem Kortex. Und der Komplex ist Humungus. Es besteht tatsächlich aus drei verschiedenen Komponenten – dem Globus pallidus, dem Putamen und dem Caudatus, von denen jeder seine eigenen Unterkomponenten hat. (Siehe Abbildung unten) Diese Strukturen sind in der Entwicklungsgeschichte viel älter als der Kortex, der für Säugetiere und Vögel einzigartig ist. Die verschiedenen Funktionen dieser alten Strukturen sind nicht gut verstanden, aber es ist bekannt, dass sie eine Rolle bei der Verstärkung des Lernens, eine Rolle bei der motorischen Kontrolle und eine Rolle bei der Integration von Information spielen. Das ist eine vage Charakterisierung von Funktionen, aber genauere Charakterisierungen werden eventuell mit weiteren Forschungen verbunden sein. Haben wir irgendeinen Grund zu der Annahme, dass ein Teil des Striatums, wenn es größer ist, zu dem Phänomen beitragen könnte, das wir Psychopathie nennen? Die bestätigenden Daten sind schmale Pickings.

Erinnern Sie sich, die andere Behauptung, die von Raine gemacht wurde, ist, dass Psychopathen eine niedrigere Aktivitätsstufe im präfrontalen Kortex PFC haben. Haben wir guten Grund zu der Annahme, dass ein Zusammenhang zwischen einem großen Striatum und niedrigeren Aktivitätsniveaus im präfrontalen Kortex (PFC) besteht? Nee.

Variabilität, dieser Treiber der Evolution, stellt wieder einfache Antworten dar. [V] Wenn Sie heute und morgen wieder gescannt werden, kann es zwischen den beiden Scans zu wesentlichen Unterschieden in der Aktivität Ihres PFC kommen. Viele Faktoren könnten dazu beitragen: Sie hatten heute Morgen viel Kaffee, gestern wenig. Sie hatten gestern ein paar schlechte Nachrichten, aber heute eine gute Nachricht. Und so weiter. Außerdem können Ihr Gehirn und mein Gehirn beide gut innerhalb des normalen Bereichs sein, aber wir können an irgendeinem gegebenen Tag einige Unterschiede im Aktivitätsniveau des PFC aufweisen.

Der PFC-Teil von Raines Geschichte scheint aus vielen Gründen, aus denen die Striatum-Geschichte wackelig wird, ganz wackelig zu werden. Das Verständnis der Impulskontrolle ist derzeit ein wichtiges Forschungsthema, bei dem viele verschiedene Strategien konvergieren, wie es funktioniert, wie es beeinträchtigt werden kann und wie Unterschiede in Neurochemikalien und ihren Rezeptoren Unterschiede im Verhalten hervorrufen können. Der präfrontale Kortex (ein großes Gebiet an sich) wird allgemein als wichtig für die Impulskontrolle angesehen. Genau wie ist nicht bekannt.

Aber im Ernst, ist der Mangel an Impulskontrolle typisch für Kriminelle? Obwohl eine schlechte Impulskontrolle die Jungs charakterisieren kann, die in Barkämpfe verwickelt sind, gilt dies wahrscheinlich nicht für Betrüger oder sogar für Fußball-Hooligans, die einfach nur die Schlägerei genießen. Raine weiß das. Wie er anerkennt, scheinen Kriminelle wie Ponzi-Intrigant Bernie Madoff oder der Innenhändler Raj Rajaratnum gut in der Lage zu sein, Impulse zu kontrollieren und haben wahrscheinlich Gehirne mit PFC-Aktivität übrig. Ist entweder ein Psychopath? Ich habe nicht die geringste Ahnung. Ich weiß, dass beide Knastvögel sind.

Wir brauchen Techniken, die uns helfen können, die Gehirnverdrahtung und die Kommunikation mit dem Gehirn auf der Mikroebene präziser zu machen – die Ebene des individuellen Neurons. Gehirnscans sind eine sehr nützliche Technologie, wenn sie richtig verwendet werden, aber sie können nicht auf einzelne Neuronen und ihr Geschäft zugreifen. Was wir brauchen, sind Methoden, die es uns erlauben, die Mikrostruktur im großen Stil zu erschließen, zusammen mit den Computerprozeduren zur Analyse der Daten.

Finden wir mit diesen Methoden eine Signatur des kriminellen Gehirns? Ich bezweifle es sehr. Weil die Arten, Kriminelle zu sein, zu verschieden sind. Es reicht von denen, die Brot stehlen, um eine Familie am Leben zu halten, über Fälscher, Erpresser, Viehhändler, Plagiatoren und Steuerhinterzieher bis hin zu Rebellen gegen einen wilden Diktator, Ponzi oder Pornographie oder Ehebruch -Staat. Was als Gesetzesverstoß gilt, variiert zudem in Abhängigkeit von den Gesetzen.

[i] Raine, A. Die Anatomie der Gewalt . (2013)

[ii] Glenn et al. Biologische Psychiatrie 2012

[iii] Herron, Kang und Woods, Grenzen in der Neuroinformatik (2012)

[iv] Raine, A.et al. Archiv der Allgemeinen Psychiatrie (2003)

[v] Über die Variabilität in der Aktivität innerhalb eines Individuums über Scan-Sitzungen hinweg, siehe das sehr ernüchternde Papier von David McGonigle in NeuroImage (2012) und von Van Horn et al. Hirnbildgebung und Verhalten (2008).