Les scintigraphies cérébrales et les escarres cérébrales

Si je regarde votre cerveau, puis-je savoir si vous êtes un criminel? Dans son livre, The Anatomy of Violence , Adrian Raine pense qu'il peut faire un très bon pari. [I] The giveway? Un peu plus ici ou plus petit peu là. C'est l' anatomie à laquelle son titre fait référence.

Mon dernier blog (Criminels criminels et gènes criminels) a mis au jour une série de problèmes qui minent l'idée de Raine selon laquelle nous pouvons déjà identifier des «gènes criminels». Maintenant, regardons de près ses revendications pour identifier les cerveaux criminels.

Considérez ce que les scans du cerveau révèlent soi-disant sur vos tendances criminelles. Raine fait deux revendications différentes. Le premier résultat indique la taille des structures spécifiques. Comparativement aux citoyens respectueux des lois, ceux qui sont prédisposés au crime ont un striatum plus grand (whazzat? More anon). [Ii] La deuxième idée est que les scans des psychopathes montrent des niveaux d' activité plus faibles dans les régions préfrontales du cerveau. Avec les balayages de cerveau, je peux voir ces deux dispositifs, ainsi je peux savoir si vous êtes une pomme mauvaise.

Que signifient réellement les différences de taille dans les structures cérébrales? Peut-être rien. Variabilité eyeballable parmi les cerveaux identifiés comme «contrôles normaux» est un fait de la vie biologique. Il existe une variabilité dans la taille du cerveau entier et dans la taille de structures particulières telles que le corps calleux qui relie le cortex des deux hémisphères. Il existe également une certaine variabilité dans les plis mineurs du cortex et dans la taille des structures sous-corticales telles que le striatum et les régions telles que le cortex visuel primaire.

Vous pourriez supposer que quelqu'un avec un plus grand cerveau que le vôtre serait plus intelligent que vous. Nan. Ou que si leur corps calleux est plus épais que le vôtre qu'ils ont – eh bien, quoi? – Une vie mentale plus intégrée? Nan. Par exemple, les gens normaux appariés selon l'âge montrent une variabilité impressionnante dans l'épaisseur de la callosité: aussi grande que 9 et aussi petite que 5 millimètres. [Iii] Tout à fait respectablement normal. Il y a des sujets avec des ventricules hypertrophiés (les cavités normales de rinçage des fluides dans le cerveau) dont la fonction cognitive est bien dans la plage normale. Il y a des gens qui avaient tout un hémisphère enlevé en bas âge, et vous ne sauriez jamais par leur comportement.

Dans de nombreux cas, la variabilité naturelle de la macrostructure ne prédisait rien sur la fonction cérébrale. (Je veux dire naturel , par opposition à causé par balle , par exemple.) Plus intéressant, la variabilité structurelle ne prévoit souvent rien sur la microstructure , qui est l'endroit où l'action est. Ou comme un hack politique pourrait le dire: C'est le câblage, stupide . Les scintigraphies cérébrales peuvent-elles voir le microfilm? Nan.

Donc avant que nous regardions l'affirmation de Raine sur les tailles de striatum, élevons un verre à la variabilité du cerveau et l'adaptabilité du cerveau et le câblage du cerveau. Et pendant que le chardonnay coule, buvons à ce que nous ne savons pas du cerveau.

Retour à la numérisation du cerveau pour les criminels. Si vous avez une petite taille d'échantillon, vous pourriez trouver tentant de revendiquer un lien de causalité avec un trait comportemental. Prenons un échantillon ridiculement petit – juste moi et vous. Je suis économe; vous êtes un dépensier. J'ai un claustrum plus grand que vous (c'est une structure sous-corticale longue et maigre dont la fonction est essentiellement inconnue). Nous concluons donc qu'un claustrum plus grand prédit l'économie. Maintenant, je regarde le cerveau de Bob, arborant tristement un claustrum plus petit que le mien. Hey, Bob doit être dépensier. Bob, vous êtes grillé.

Nous savons tous que cette conclusion est vraiment stupide. Parce que pour tout ce que nous pouvons dire maintenant, si notre échantillon avait été inclus, disons 25 000 personnes, le claustrum un peu plus grand chez quelques personnes ne pourrait rien prédire du tout de l'économie. Juts variabilité normale sans rapport avec l'épargne. Alors, quelle doit être la taille de l'échantillon pour établir un lien de causalité entre la taille d'un claustrum et l'économie? Assez grand, en raison de la variabilité anatomique dans la gamme comportementale normale. Et nous ne savons pas quelle est la variabilité de la taille du striatum dans la plage normale. Laissez-moi répéter. Nous ne savons pas.

Raine rapporte un échantillon de 22 psychopathes et 22 témoins normaux. Est-ce que chaque psychopathe avait un striatum plus grand que le plus grand des normales? Nan. Selon mon compte de ses données deux normales avaient un striatum gauche plus grand que 20 psychopathes; 12 normales avaient un striatum plus grand que 2 psychopathes. Quatre normales avaient un striatum droit plus grand que 18 psychopathes. Alors, que pouvez- vous conclure ici? Raine conclut qu'en tant que groupe , les psychopathes ont un striatum plus gros. Ceci est doucement appelé un effet de groupe . C'est, en moyenne , le striatum était plus grand chez les psychopathes.

Attendez: si vous me donnez deux scans aléatoires, dont l'un révèle un striatum légèrement plus grand que l'autre, je pourrais bien me tromper si je pensais qu'il appartenait à un psychopathe. Ce pourrait être un type parfaitement normal avec un striatum légèrement élargi.

Supposons que vous examiniez vos deux fils, et que l'un ait un striatum un peu plus grand que l'autre. Devriez-vous conclure qu'il est probablement un psychopathe? Crikey – Et s'il se situe réellement dans la plage de variabilité normale? Un beau fardeau pour le garçon – et toi – pour porter le reste de sa vie.

Si vous avez une très grande taille d'échantillon, la loi des grands nombres nous dit que la moyenne de l'échantillon devrait être très semblable à la moyenne de la population. Vous n'avez pas besoin d'être un statisticien, ni même un ami, pour voir que 22 psychopathes sont un petit échantillon, étant donné la variabilité régulière du cerveau et le fait que certaines personnes normales ont un striatum plus grand que certains psychopathes dans les propres données de Raine. Son échantillon est effroyablement petit si vous voulez tirer une conclusion de traitement , comme «réparons ce type avant qu'il ne devienne un véritable criminel.

Par ailleurs, sur la base d'un échantillon de 15 psychopathes et de 25 témoins, Raine affirme également qu'un corpus callosum plus grand est associé à des psychopathes. [Iv] Ai-je déjà mentionné la variabilité normale et la petite taille des échantillons?

Qu'est-ce que le striatum? C'est un ensemble connexe de structures sous le cortex. Et le complexe est humungus. Il est vraiment composé de trois composants différents – le globus pallidus, le putamen et le caudé, chacun ayant ses propres sous-composants. (Voir la figure ci-dessous) Ces structures sont beaucoup plus anciennes dans l'histoire de l'évolution que le cortex, qui semble être unique aux mammifères et aux oiseaux. Les diverses fonctions de ces anciennes structures ne sont pas bien comprises, mais on sait qu'elles jouent un certain rôle dans l'apprentissage par renforcement, dans le contrôle moteur et dans l'intégration de l'information. C'est une caractérisation tristement vague des fonctions, mais des caractérisations plus précises finiront par aboutir à de plus amples recherches. Avons-nous quelque raison de penser qu'un aspect du striatum, s'il est plus grand, pourrait contribuer au phénomène que nous appelons la psychopathie? Les données de confirmation sont des pickings minces.

Rappelez-vous, l'autre affirmation de Raine est que les psychopathes ont des niveaux d'activité plus faibles dans le PFC du cortex préfrontal. Avons-nous de bonnes raisons de penser qu'il existe un lien entre un grand striatum et des niveaux d'activité plus faibles dans le cortex préfrontal (PFC)? Nan.

La variabilité, ce moteur de l'évolution, complique à nouveau les réponses simples. [V] Si vous êtes scanné aujourd'hui, et encore demain, il peut y avoir des différences substantielles dans l'activité de votre PFC entre les deux balayages. Beaucoup de facteurs pourraient entrer dans ce: vous avez eu beaucoup de café ce matin, peu hier. Vous avez eu un peu de mauvaises nouvelles hier, mais de bonnes nouvelles aujourd'hui. Et ainsi de suite. De plus, votre cerveau et mon cerveau peuvent tous les deux être bien dans la plage normale, mais nous pouvons montrer quelques différences dans les niveaux d'activité du PFC un jour donné.

La partie de PFC de l'histoire de Raine semble aller tout wobbly pour plusieurs des mêmes raisons que l'histoire de striatum wobbly. Comprendre le contrôle des impulsions est actuellement un sujet majeur de recherche, avec de nombreuses stratégies convergentes sur comment cela fonctionne, comment il peut être altéré, et comment les différences dans les neurochimiques et leurs récepteurs peuvent faire des différences de comportement. Le cortex préfrontal (une grande zone en soi) est généralement considéré comme important dans le contrôle des impulsions. Précisément comment n'est pas connu.

Sérieusement, le manque de contrôle des impulsions caractérise-t-il généralement les criminels? Bien qu'un mauvais contrôle des impulsions puisse caractériser les gars qui se livrent à des bagarres, cela ne vaut probablement pas pour les escrocs ou même pour les hooligans de football qui profitent simplement de la bagarre. Raine le sait. Comme il le reconnaît, des criminels tels que Ponzi schemer Bernie Madoff ou à l'intérieur du commerçant Raj Rajaratnum semblent bien en mesure de contrôler les impulsions et ont probablement des cerveaux avec l'activité de PFC à épargner. Est-ce un psychopathe? Je n'ai pas la moindre idée. Je sais que les deux sont des oiseaux de prison.

Nous avons besoin de développer des techniques qui peuvent nous aider à obtenir plus de précision concernant le câblage cérébral et la communication cérébrale au niveau micro – le niveau de neurone individuel. Les scintigraphies cérébrales sont une technologie très utile lorsqu'elles sont correctement utilisées, mais elles ne peuvent pas accéder aux neurones individuels et à leurs activités. Ce dont nous avons besoin, ce sont des méthodes qui nous permettront d'exploiter la microstructure à grande échelle, ainsi que les procédures informatiques pour analyser les données.

Trouverons-nous une signature du cerveau criminel avec ces méthodes? J'en doute beaucoup. Parce que les façons d'être un criminel sont trop diverses. Cela va de ceux qui volent du pain pour garder une famille en vie, aux contrefacteurs, extorsionnistes, voleurs de bétail, plagiaires et fraudeurs fiscaux, à ceux qui se rebellent contre un dictateur sauvage ou qui dirigent un système de Ponzi ou qui colportent de la pornographie ou commettent l'adultère -État strict. De plus, ce qui compte comme une violation de la loi varie en fonction des lois.

[i] Raine, A. L'Anatomie de la Violence . (2013)

[ii] Glenn et al. Psychiatrie biologique 2012

[iii] Herron, Kang et Woods, Frontiers in Neuroinformatics (2012)

[iv] Raine, A. et al. Archives de psychiatrie générale (2003)

[v] Sur la variabilité de l'activité au sein d'un individu à travers les séances de numérisation, voir l'article très dégrisant de David McGonigle dans NeuroImage (2012) et par Van Horn et al. Brain Imaging and Behaviour (2008).