“Een wetenschappelijk dogma is niet te doorbreken”

Ook slecht onderbouwde wetenschappelijke theorieën zijn moeilijk onderuit te halen.

Interview | de redactie
9 januari 2018 | “Zo lang de echoput door blijft klinken dat iets nou eenmaal zo is, dan is er niets opgewassen tegen een hardnekkig wetenschappelijk dogma.” Cognitief neurowetenschapper Gilles de Hollander (UvA|VU) waarschuwt ervoor dat een groeiend tekort aan creativiteit het zelfreinigend vermogen van de wetenschap in gevaar brengt.
gilles de hollander dogma wetenschap
Gilles de Hollander, Foto: ScienceGuide

Hij begon met een opleiding in de kunstmatige intelligentie maar koos voor zijn promotie toch voor de neurowetenschappen. Vijf jaar lang deed hij onderzoek naar de vermeende onderverdeling van de subthalamische nucleus (STN) De subthalamische nucleus is een hersengebied diep in de hersenen dat een rol speelt bij verschillende processen waaronder de coördinatie van (fijne) motoriek en bij het in het maken van beslissingen. in drie discreet verdeelde gebieden. De schokkende conclusie: er is bar weinig bewijs dat er überhaupt een harde onderverdeling is in subkernen. Dat doet ertoe omdat velen menen dat het een verklaring zou kunnen zijn voor de bijwerkingen van diepe hersenstimulatie Deep Brain Stimulation (DBS) wordt onder andere gebruikt als behandeling voor de ziekte van Parkinson. Bij deze hersenziekte produceren cellen in de subthalamische nucleus niet genoeg neurotransmitter (dopamine). Door deze cellen elektrisch te stimuleren zou de afgifte worden verhoogd. .

De Hollander: “Het onderzoek dat de oorsprong van deze gedachte vormt is al decennia terug gedaan en heeft de facto alleen maar een hypothese opgeleverd, geen bewijs. Maar door die hypothese steeds maar te herhalen en data altijd vanuit die hypothese te interpreteren is het een dogma geworden.” Zijn proefschrift, dat hij woensdag verdedigt, leidde hem en zijn collega’s dan ook op een zoektocht naar de oorsprong van deze gedachte en naar de vraag hoe deze in stand is gehouden. Wat hij vond legt een belangrijk hiaat in het wetenschappelijk proces bloot.

Hypothese wordt wetenschappelijk dogma

Het originele onderzoek dat de basis vormt voor het hardnekkige dogma, werd verricht op makaken De makaak is een apensoort waar vooral in het verleden veel op geëxperimenteerd werd voor neurowetenschappelijk onderzoek. Ook nu nog wordt er onderzoek gedaan met makaken, maar niet meer op de schaal als in de jaren '70/'80. , en stamt grotendeels nog uit de jaren ‘70 en ‘80. Met injecties in de zenuwbanen werden verbindingen in de hersenen zichtbaar gemaakt. Dit onderzoek wees uit dat de zenuwbanen uit verschillende hersengebieden op heel specifieke plekken op de STN binnenkomen. “Dat waren mooie studies, zeker voor die tijd, echt monnikenwerk. Maar ze vormen op zichzelf geen hard bewijs voor de stelling dat er drie aparte subkernen zijn.”

Dat was ook niet per se wat de onderzoekers oorspronkelijk zelf concludeerden, maar in latere publicaties werd de hypothese steeds stelliger en krachtiger herhaald. “In 2005 heeft iemand een reviewartikel geschreven waarin het heel stellig staat, terwijl ook die auteur zich grotendeels op andere, nog weer oudere reviewartikelen heeft gebaseerd die soms nauwelijks over dat hersengebied gaan.” Het is vooral de klakkeloze wijze waarop dit gebeurt “het zwart-witdenken” waar De Hollander van schrikt. “Niemand haalt ook meer de oorspronkelijke studies aan. Ik twijfel er ook aan of die artikelen nog worden gelezen.”

Complexiteit van replicatie

Hoe lastig het is om tegen dit dogma te vechten ondervond hij bij het publiceren van zijn artikelen. “Men wil er gewoon niet aan, en blijft verwijzen naar het feit dat het ‘algemeen bekend is’ dat er drie kernen zijn.” Volgens De Hollander is het paradoxale aan het geheel: geen enkel bewijs lijkt sterk genoeg om het dogma te doorbreken. “Je krijgt altijd het verwijt dat jouw data niet sterk genoeg is om de theorie omver te werpen, dat terwijl de data waarop de theorie gebaseerd natuurlijk ook problemen kent.”

De Hollander en zijn collega’s zochten met behulp van menselijk post mortem Dit materiaal komt uit de hersenen van mensen die hun lichaam na hun dood beschikbaar stellen aan de wetenschap. In Nederland staan zo'n 20.000 mensen ingeschreven als donor. materiaal en hersenscans in levende proefpersonen naar een onderverdeling van het hersengebied. “Dat is een andere aanpak, en dus volgens reviewers niet vergelijkbaar. Waardoor de oorspronkelijke hypothese min of meer onaantastbaar is geworden.”

Daarnaast is er volgens De Hollander nog een andere, zeer menselijke, reden dat zijn bevindingen zo veel weerstand oproepen. “Het komt gewoon niet goed uit. We willen graag een duidelijk model hebben voor hoe diepe breinstimulatie wel of niet werkt; we willen niet horen ‘we weten het eigenlijk niet’.”

Managersmentaliteit verdrukt de creativiteit

In het veld waarin hij werkt, dat gebruikt maakt van structurele en functionele MRI Een MRI scanner kan op basis van de magenetische eigenschappen van weefsel een beeld produceren van de binnenkant van het lichaam. Deze techniek wordt veel gebruikt in de geneeskunde, maar ook in het hersenonderzoek geeft het inzicht in de structuur van de hersenen. Bij functional magnetic resonance imaging (fMRI) wordt aan de hand van magnetische velden bepaald waar in de hersenen het zuurstofverbruik hoger is dan elders. Het wordt door velen gezien als indicatie van hersenactiviteit. , wordt de onderverdeling van het hersengebied meestal voor waar aangenomen. In publicaties menen onderzoekers dan ook verschillende subkernen van binnen de STN te zien. De Hollander heeft hier zijn bedenkingen bij. In een van zijn projecten onderzocht hij of het hersengebied in kwestie eigenlijk wel goed te onderscheiden is op een hersenscan.

“Op de gebruikelijke resolutie is het al heel moeilijk om de STN aan te wijzen in zo’n scan, laat staan dat je de subverdeling in beeld krijgt.” Toch rapporteren veel onderzoekers dat er verschillen zijn in structuur en activiteit, maar daar heeft hij weinig fiducie in. “In de onderzoeken waarom het gaat is de resolutie vaak nog lager, het is echt heel moeilijk om met zekerheid te zeggen dat het signaal dat je meet ook echt uit de STN komt. Waarschijnlijk is het een mix van de STN en naburige kernen en zenuwbanen”

Illustratie van de STN (rood) en een naburige kern, de substantia nigra (groen), en een cirkel die het onderscheidend vermogen van de meeste fMRI scans aangeeft.

Hij benadrukt dat dit niet neerbuigende bedoeld is. Jonge onderzoekers, waar hij er zelf een van is, moeten opereren binnen het huidige systeem. “Wat helaas loont is om met zo min mogelijk creativiteit en verdieping een zo spectaculair mogelijk resultaat te boeken.” “Wat je vaak ziet is dat een bepaald ‘trucje’ (een model, een methode, een standaardexperiment) waar de hoofdonderzoeker ervaring mee heeft in hoog tempo en met veel papers uitgemolken wordt volgens een vast stramien.”

“Er is geen prikkel om echt iets tot op de bodem uit te willen zoeken. Er zijn vooral prikkels die het hijgerig volgen van de laatste hype belonen. Hoe dat er uitziet volgens De Hollander: “gewoon even twintig proefpersonen door de scanner halen. Snelle analyse. Signaal aanwijzen. Mooi: komt overeen met wat iedereen al dacht. Naar Nature Neuroscience die hap.” Die ‘managersmentaliteit’ gaat volgens hem ten koste van de kwaliteit van de vragen en expertise op het gebied van techniek. “In zo’n situatie wordt er maar weinig fundamentele vooruitgang wordt geboekt.”

Inmiddels is De Hollander bezig met ander onderzoek voor zijn post doc waar dezelfde harde werkelijkheid geldt. Voor de meeste jonge wetenschappers is het zaak om heel snel een paar artikelen in toonaangevende tijdschriften te publiceren, anders is het een korte carrière. “Dat terwijl ik mezelf juist nu eens een jaar op zou willen sluiten in mijn kantoor. Een jaar vrijstelling. En dan wil ik echt eens even goed na denken en lezen, heel veel lezen. Maar daar is maar weinig ruimte voor. Carriéretechnisch kun je het best gewoon iets gaan doen wat heel erg lijkt op wat je al deed in je promotie. Maar met net even een ander sausje: net weer even een ander techniekje, en dat dan heel erg opkloppen.”

Wat veel indruk op hem heeft gemaakt is de periode dat hij een tijdje meedraaide op het Max Planck instituut in Leipzig. “Ja, ik weet dat het geld daar tegen de plinten klotst. Maar daar heb je als onderzoeker tenminste de ondersteuning en tijd die je nodig hebt om écht toponderzoek te doen.” Van de externe prikkels ben je ook daar niet gevrijwaard zegt hij. “Overigens is de publicatiedruk daar als het puntje bij het paaltje komt wel ook minstens zo hoog.”

Open science, maar niet zonder slag of stoot

De Hollander heeft wel hoop op verbetering vooral van binnenuit. “De replicatiecrisis wordt nu tenminste openlijk erkend. Het is goed dat we inmiddels erkennen dat er een cultuur is gecreëerd waarin veel van wat er in de literatuur staat waarschijnlijk gewoon niet waar is – het is opgepoetst of over-geïnterpreteerd.”

Om deze situatie het hoofd te bieden heeft hij twee concrete oplossingen: meer replicatiestudies en een vlucht naar open science. “Je zou kunnen beginnen met het verplicht stellen van een replicatieonderzoek in elk promotietraject. Dat is niet alleen leerzaam voor elke promovendus, je organiseert direct de tegenspraak.” Ook denkt hij dat het zinvol is om in elk artikel aan te geven welk deel replicatie, en welk deel exploratief is. “Sommige tijdschriften doen dit al en het schept veel helderheid.”

In het verlengde daarvan denkt De Hollander dat open science voortaan gewoon de standaard moet worden. “Ik weet dat er veel individuele belangen zijn om hier niet aan te willen, maar voor het grotere belang is het cruciaal. Bovendien vind ik dat je zorgvuldig met belastinggeld om moet gaan, en de burger heeft er niets aan als wetenschappers niet kritisch op elkaar kunnen zijn.” Wat hem betreft moeten geldschieters en instellingen hier het voortouw in nemen. “Het moet geen suggestie zijn, het moet gewoon keihard afgedwongen worden.”

De Hollander wijst als voorbeeld op zijn eigen vakgebied. “We zijn nu zo’n twintig jaar onderweg met dit type onderzoek. In de beginjaren bestond er überhaupt geen standaardmanier om MRI-scans op te slaan. Nu is dat er wel maar het loopt al weer tegen zijn eigen beperkingen aan. Het is heel lastig om robuuste standaarden te ontwerpen die de snelheid van de ontwikkelingen veld bij kunnen houden.” Zo probeerde De Hollander onlangs nog via een ‘mailinglist’ bij te dragen aan een standaard om een nieuw soort anatomische data op te slaan. Binnen no-time waren er meer dan 60 reacties van mensen die allemaal vonden dat het helemaal anders moest dan wat in de voorgaande reacties stond. “Ach, in ieder geval hebben we het hier nu over!”

De promotie vindt plaats op woensdag 10 januari 2018 in de Agnietenkapel van de UvA.


Schrijf je in voor onze nieuwsbrief
«

ScienceGuide maakt gebruik van cookies

Klik op OK om hiermee akkoord te gaan

OK