Inconsistencia en las Medidas del Volumen de la Amígdala: Una Preocupación para la Investigación en Salud Mental
Un estudio revela que los problemas de medición en el volumen de la amígdala afectan la confiabilidad de los resultados de salud.
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Tabla de contenidos
El tamaño de ciertas regiones del cerebro puede estar relacionado con problemas de salud mental. Por ejemplo, el volumen de la Amígdala, una pequeña área del cerebro, se ha relacionado con condiciones como la enfermedad de Alzheimer, depresión, trastorno bipolar, migrañas y dolor crónico. Estas mediciones de volumen cerebral pueden ser útiles para entender diferentes condiciones de salud porque están relacionadas con cómo funciona el cerebro. Son fáciles de explicar a doctores y pacientes, y se pueden medir usando escaneos cerebrales comunes.
Los investigadores suelen usar dos programas principales para medir el volumen de las áreas del cerebro: la Herramienta de Registro y Segmentación Integrada de FMRIB (FIRST) y la Segmentación Automatizada de FreeSurfer (ASEG). Ambos métodos han demostrado producir resultados similares en comparación con las mediciones manuales en personas sanas y algunos pacientes, pero hay algunas diferencias según las áreas del cerebro y los métodos utilizados. Por ejemplo, FreeSurfer suele ser mejor midiendo el hipocampo, mientras que FIRST lo hace mejor con el putamen. Sin embargo, ningún método es siempre el mejor en cada situación, y la efectividad de estos métodos puede variar según diferentes grupos de edad y condiciones de salud.
Importancia de la Consistencia
Aunque los científicos han comparado estos dos métodos de medir áreas del cerebro con métodos manuales, no han comparado completamente cada método entre sí. Este estudio busca llenar ese vacío observando grupos grandes de personas para ver cuán similares son los resultados de estas mediciones. Es importante entender si estos métodos pueden llevar a diferentes resultados al estudiar la relación entre el volumen cerebral y los problemas de salud.
Métodos y Resultados
Para investigar esto, los investigadores utilizaron datos del Biobanco del Reino Unido, que incluyó a más de 45,000 participantes. Al analizar la consistencia entre los dos métodos, encontraron que, aunque los métodos coincidían en algunas áreas, había diferencias notables. Cuando los volúmenes cerebrales se midieron usando ambas técnicas, la consistencia en el tamaño de la amígdala fue particularmente baja en comparación con otras regiones cerebrales. Esto significa que los resultados para la amígdala pueden ser bastante diferentes dependiendo del método utilizado.
Los resultados de consistencia se clasifican como pobre, justo, bueno o excelente. Para la mayoría de las áreas cerebrales, los dos métodos mostraron una buena a excelente consistencia. Sin embargo, para la amígdala, la consistencia fue solo justa, lo que genera preocupación sobre su confiabilidad. Esta inconsistencia probablemente se deba a múltiples factores, como cómo se escanea el cerebro, cómo se posicionan los participantes y el software utilizado.
Debido a la baja consistencia en la medición de la amígdala, hay una preocupación de que los hallazgos relacionados con su volumen pueden no ser confiables. Los investigadores querían saber si esta inconsistencia podría llevar a resultados diferentes dependiendo del método utilizado. Realizaron simulaciones con datos artificiales para comprobar si este problema podría ocurrir.
Simulaciones y Hallazgos
En las simulaciones, los investigadores crearon conjuntos de datos con varios niveles de similitud entre los dos métodos. Probaron con qué frecuencia los resultados de ambos métodos mostrarían una correlación significativa con los Resultados de Salud. Descubrieron que cuando la consistencia era baja, las probabilidades de obtener resultados diferentes aumentaban. Por ejemplo, con baja consistencia, en muchos casos, un método encontraría un resultado significativo, mientras que el otro no. Esto fue especialmente preocupante para la amígdala, donde la consistencia se observó baja en datos reales.
También encontraron que en casos donde ambos métodos produjeron resultados significativos, los resultados podían ir en direcciones opuestas. Esto significa que un método podría sugerir que un mayor volumen de la amígdala está relacionado con una mejor salud, mientras que el otro podría sugerir un vínculo negativo. Este tipo de discrepancia plantea dudas sobre la fiabilidad de los hallazgos relacionados con la amígdala.
Para explorar más este problema en datos reales, realizaron análisis similares usando los mismos datos del Biobanco del Reino Unido, enfocándose específicamente en 50 medidas cognitivas. Encontraron que los problemas encontrados en las simulaciones estaban presentes de manera similar en los datos del mundo real. La inconsistencia de las mediciones de la amígdala nuevamente llevó a situaciones donde los dos métodos producían resultados contradictorios.
Recomendaciones para Investigadores
Dadas las preocupaciones significativas planteadas sobre la medición del volumen de la amígdala, los investigadores ofrecieron varias recomendaciones para quienes trabajan en esta área:
Reportar Múltiples Métodos: Los investigadores deberían usar y reportar resultados de ambos métodos automatizados (FSL y FreeSurfer) al estudiar relaciones que involucren la amígdala. Este enfoque ayuda a aclarar la robustez de los hallazgos.
Considerar el Método en Meta-Análisis: Al revisar estudios que involucren el volumen de la amígdala, es vital considerar qué método se utilizó para medir el volumen. Como los dos métodos podrían dar resultados diferentes, no tener esto en cuenta podría llevar a conclusiones erróneas en los meta-análisis.
Usar Métodos Originales para Réplicas: Al intentar replicar o extender hallazgos de investigaciones, es vital apegarse al método que se utilizó originalmente en esos estudios. Esta práctica asegura que los nuevos hallazgos sean consistentes con trabajos previos, incluso cuando se desarrollan nuevos métodos que pueden parecer más avanzados.
Mantenerse Informado sobre Nuevos Métodos: A medida que avanza la investigación, pueden surgir nuevas técnicas para medir volúmenes cerebrales, incluidas aquellas que utilizan aprendizaje profundo. Los investigadores deben estar abiertos a adoptar estos métodos, que pueden proporcionar resultados mejores o más precisos que los métodos automatizados actuales.
Conclusión
El volumen de la amígdala es importante para entender varias condiciones de salud. Sin embargo, la inconsistencia entre los dos métodos principales utilizados para medirlo genera preocupaciones sobre la fiabilidad de los hallazgos en esta área. Las diferencias en los resultados pueden llevar a conclusiones contradictorias sobre los resultados de salud, lo que hace crucial que los investigadores reporten utilizando múltiples métodos, consideren los métodos de medición en los análisis y se adhieran a los métodos originales en estudios de réplica. Siguiendo estas recomendaciones, los investigadores pueden mejorar la robustez y fiabilidad de los estudios que involucran el volumen de la amígdala, contribuyendo en última instancia a una mejor comprensión y tratamiento de los problemas de salud mental.
Título: Comparing Automated Subcortical Volume Estimation Methods; Amygdala Volumes Estimated by FSL and FreeSurfer Have Poor Consistency
Resumen: Subcortical volumes are a promising source of biomarkers and features in biosignatures, and automated methods facilitate extracting them in large, phenotypically rich datasets. However, while extensive research has verified that the automated methods produce volumes that are similar to those generated by expert annotation, the consistency of methods with each other is understudied. Using data from the UK Biobank, we compare the estimates of subcortical volumes produced by two popular software suites: FSL and FreeSurfer. Although most subcortical volumes exhibit good to excellent consistency across the methods, the tools produce diverging estimates of amygdalar volume. Through simulation, we show that this poor consistency can lead to conflicting results, where one but not the other tool suggests statistical significance, or where both tools suggest a significant relationship but in opposite directions. Considering these issues, we discuss several ways in which care should be taken when reporting on relationships involving amygdalar volume.
Autores: Patrick Sadil, M. A. Lindquist
Última actualización: 2024-07-01 00:00:00
Idioma: English
Fuente URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.03.07.583900
Fuente PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.03.07.583900.full.pdf
Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/
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