09.02.2017-11:40:00   |   Andrej Zeman
#Veda
#Myslenie
Čo vlastne vedecké štúdie sú a ako im má bežný človek rozumieť? Zistíme, že zďaleka neexistuje len jeden typ vedeckých štúdií. Práve naopak, je ich viac. Nielenže máme viacero typov vedeckých štúdií, ale tieto sa od seba veľakrát odlišujú aj svojou kvalitou.

Môže sa vôbec laik vyznať v tejto spletitosti?

Áno, dá sa to. A som toho názoru, že sa pritom treba vyhnúť dvom extrémom. Prvý vyplýva z naivity, že každému postačí otvoriť si článok o vedeckých štúdiách, na ktorý si práve klikol, prečítať jeho záver, a netreba ďalej „špekulovať“. Druhý vyplýva z presvedčenia, že štúdie môže zhodnotiť len skutočný odborník - a samozrejme najlepšie taký, ktorý má doktorát zo štatistiky.



Verím, že každý môže dostatočne dobre zhodnotiť kvalitu vedeckých štúdií podobne, ako si vie kriticky zmýšľajúci človek overiť, či seriózne vyzerajúca správa nie je v skutočnosti hoax. Bude však k tomu potrebovať trochu vedeckej gramotnosti, ktorú sa tento článok pokúsi podať.

Štúdie na ľuďoch vs štúdie na bunkách a hlodavcoch

Pri hodnotení vedeckých štúdií sa majte napozore, či bol výskum vykonaný na ľuďoch, alebo len na bunkách v skúmavke (in vitro) či hlodavcoch prípadne iných zvieratách.

Zistenia výskumov na bunkových kultúrach (in vitro) spravidla nepredstavujú vedecký dôkaz, majú význam predovšetkým ako podnety na vykonanie hodnotnejších typov výskumov na živých organizmoch, čiže in vivo. Látky, ktoré sa v týchto výskumoch ukazujú ako účinné, sa totiž často napokon ukážu pre reálnu prax nepoužiteľné. A keďže in vitro výskumy naznačili nádejné protirakoviné účinky pri tisíckach látok, často nimi argumentujú zástancovia alternatívnej medicíny, keď zastávajú suplementy z rastlín, ktoré tieto látky obsahujú – nehľadiac na koncentráciu (hoci sa tieto látky často napokon ukázali v živých bytostiach z rôznych príčin neúčinné alebo nepoužiteľné, viac o téme v našich článkoch o graviolekurkume). 

Hodnotnejšie sú výskumy vykonané in vivo, teda na živých zvieratách, lenže aj tu platí obozretnosť. Myši nie sú ľudia. V rámci pyramídy vedeckého dôkazu sme sa posunuli o stupienok vyššie, zostávame však stále nízko. Zaujímať nás preto budú hlavne výskumy vykonané na ľuďoch, a to nie výskumy konkrétnych prípadov (kazuistiky), ale štúdie, ktorých sa zúčastnili viacerí ľudia.

Exprimentálne a observačné štúdie

Takéto vedecké štúdie (bavíme sa predovšetkým o medicíne, psychológii, fyziológii a príbuzných odboroch) môžeme rozdeliť zhruba do dvoch veľkých kategórii: experimentálneobservačné. Obe majú svoj význam a každá z nich môže byť užitočná pre účel, ktorý sa snaží splniť.



Observačné štúdie

Observačné štúdie robia presne to, čo ich názov naznačuje: sledujú (observujú) isté skupiny ľudí bez toho, aby nejak (napr. liekom) zasahovali do ich bežného života, prípadne zasahujú len minimálne. Takýto spôsob umožňuje porovnanie odlišných skupín a odpovedať na vhodne položenú výskumnú otázku. Dôležité je však toto: pri observačných štúdiách musíme byť veľmi opatrní pri určovaní relevantnej príčiny. Pozrime na jeden názorný príklad.

Povedzme, že by sme chceli zistiť, či dlhodobé hranie počítačovej hry X u detí súvisí s počtom hádok a násilnejšími prejavmi voči rodičom. Nazvime tento faktor jedným slovom - agresivita. Chceli by sme navyše vedieť, či je tomu viac u chlapcov alebo dievčat. Pre potreby výskumu by sme našli 500 chlapcov a 500 dievčat s rodičmi. Výsledky by sme hodnotili na základe dotazníka vyplneného rodičmi. Pozrime sa na jednotlivé prípady, ktoré by mohli nastať:

  • Rodičia uviedli, že daní chlapci aj dievčatá sa nesprávajú agresívnejšie ako pred hraním hry X. V tomto prípade chýba aj akékoľvek spojenie agresivity a hry X. Takéto spojenie nazývame korelácia. Hovoríme, že medzi dvoma javmi nie je korelácia, alebo že dané javy spolu nekorelujú. Situácie, ako je táto, keď nám chýba akákoľvek korelácia, sa interpretujú najľahšie. Ak je takáto štúdia navrhnutá kvalitne, môžeme si byť takmer úplne istí, že ak nemáme koreláciu, nemáme ani kauzalitu. Kauzalita znamená prítomnosť nejakej príčiny. Viac uvidíme v ďalších možných scenároch.


  • Rodičia uviedli, že daní chlapci aj dievčatá sa správajú agresívnejšie. Inak povedané, ide o koreláciu agresivity s hraním hry X. Môžeme však povedať, že hranie hry X spôsobilo ich agresivitu, resp. že ide nielen o koreláciu, ale o kauzalitu? Bez ďalších dôvodov tak nemôžme spraviť. Čo ak je pozorovaná skupina detí viac agresívnejšia preto, lebo prechádza cez pubertu a prejavovala by sa rovnako, aj keby hru X nehrala? Alebo čo ak sa u predmetných detí prejavuje niektorá z nasledovných príčin: hranie iných hier, tréning bojových športov, zlá partia kamarátov, ťažké obdobie s frajerom či frajerkou, či spomenuté rastové biologické a psychologické zmeny? Alebo čo ak je to naopak, teda zvýšená agresivita nie je dôsledkom, ale príčinou, prečo deti hrajú hru X? Kvôli uvedeným komplikovaným faktorom nám observačná štúdia nevie určiť presnejšiu príčinu. Dôležité je preto nasledovné: observačná štúdia nám nevie preukázať kauzalitu (príčinnú súvislosť), no ak kauzalita existuje, upozorní na ňu. Pozrime sa ešte na tretí príklad.


  • Rodičia uviedli zvýšenú agresivitu u jednej skupiny, dajme tomu, že u chlapcov. Povedané vedeckým slovníkom: hranie hry X koreluje u chlapcov s agresivitou, ale nie u dievčat. Znamenalo by to, že hra X spôsobuje agresivitu u chlapcov? Opäť, nevieme. Možno je zistená korelácia daná ich vekom, možno mužskými hormónmi, alebo ďalšími mnohými faktormi špecifickými pre túto skupinu chlapcov. Ak by však číslo bolo vysoké (napr. agresívnejšie by sa správalo až 90 % chlapcov), mohlo by nás to upozorniť na možnú kauzalitu (príčinnú súvislosť). Museli by sme vykonať iné, špecifickejšie vedecké štúdie, aby sme možnú kauzalitu potvrdili.




  • Z vyššie uvedeného si treba zapamätať tri súvisiace pravidlá: (1) korelácia neznamená kauzalitu; (2) korelácia nevylučuje kauzalitu; (3) a silná korelácia môže naznačovať kauzalitu. Všetky tieto tri pravidlá sa nachádzajú v spomenutých príkladoch s hrou X, ale platia univerzálne pre všetky vedecké štúdie.

    Observačné štúdie majú svoje výhody a nevýhody. Medzi výhody patrí nasledovné:
    - skúmajú veľký počet ľudí (náš príklad: až 1000 detí)
    - zhromažďujú veľké množstvo cenných údajov (súvis veku detí s hraním hry X a agresivitou)
    - do bežného života zasahujú len minimálne (rodičia si mali všímať agresivitu)
    - pri silných výsledných vplyvoch môžu upozorniť na možnú kauzalitu (ak sú chlapci oveľa agresívnejší ako dievčatá)
    - a preto: môžu byť podnetom pre vykonanie špecifickejšej, detailnejšej vedeckej štúdie

    Najväčšou nevýhodou observačných štúdií je už spomenutý dôvod:
    - nemožnosť odstránenia množstva faktorov, tzv. premenných
    - a preto (a zopakujem to ešte raz): môžu určiť len koreláciu a nie kauzalitu

    Kvôli množstvu zúčastnených ľudí a množstvu zozbieraných údajov vravíme, že observačné štúdie sú kvantitatívne.

    Poďme sa teraz pozrieť na druhú kategóriu - experimentálne vedecké štúdie.

    Experimentálne vedecké štúdie

    Experimentálne vedecké štúdie sa odlišujú v tom, že istým spôsobom zasahujú do skúmaného prostredia, či už ide o ľudí, zvieratá alebo rastliny. Je tomu tak kvôli špecifickému cieľu.

    Na rozdiel od observačných štúdií, experimentálne vedecké štúdie sa snažia podľa možnosti vylúčiť vplyv všetkých možných premenných, ktoré nechceme skúmať, a sústrediť sa len na vplyv jedinej premennej, ktorú chceme skúmať. Čo to presne znamená?



    Spomeňte si na vyššie spomenutý príklad s počítačovou hrou. Dajme tomu, že by vedec alebo bežný rodič nadobudol podozrenie, že hranie hry X zvyšuje u detí agresivitu.

    Ideálny prípad by bol takýto: Nájdeme takú skupinu detí, ktoré sa v ničom nelíšia okrem toho, že polovica sa hráva hru X a druhá nie. V tomto dokonale idealizovanom prípade hovoríme, že sme izolovali všetky premenné, až na jednu, o ktorej vplyve sa chceme dozvedieť viac. Potom by sme sa naozaj mohli pozrieť, či hra X koreluje v danej skupine so zvýšenou agresivitou. Ak áno, šlo by aj o kauzalitu, keďže by sme už nemuseli brať do úvahy ďalšie premenné, ktoré by mohli predstavovať potenciálne iné príčiny agresivity.

    Takéto idealizované podmienky však nikdy nemáme a nikdy mať nebudeme. Každý sa totiž líšime mnohými charakteristikami (fyzické a psychické črty, zvyky, strava, prostredie, atď.) a preto musíme zaviesť jednu fintu: skúmaných ľudí rozdelíme do skupín, a to úplne náhodne. Náhodnému rozdeleniu do skupín hovoríme randomizácia.

    Na čo je randomizácia dobrá? Ak sú, povedzme, ľudia do veľkých skupín zadelení náhodne (teda sú randomizovaní), avšak cielene ich odlíšime len jednou črtou (napr. hraním hry X), potom bude výsledný prejavený efekt (napr. agresivita) naozaj dôsledkom tejto izolovanej premennej.

    Z tohto dôvodu chceme ideálne skúmať aj čo najväčšiu vzorku ľudí Čím viac ľudí budeme skúmať, tým presnejšie môžeme skúmaný efekt zaznamenať.. Je to niečo podobné, ako keď robíte prieskum: Ak chcete presnejšie výsledky, ktoré reprezentujú názorové spektrum väčšieho celku, tým väčšiu vzorku ľudí z rôznych, náhodne vybraných prostredí chcete.

    Keby ste sa opýtali na nastávajúce voľby piatich ľudí z Luníka IX, troch z Banskej Bystrice a dvoch z Petržalky, nebola by to vôbec reprezentatívna vzorka. Podobnosť experimentálnych vedeckých štúdií a prieskumu verejnej mienky sa končí v tom, že pri prieskume nám nejde o izolovane premenných, ale platí, že veľké a randomizované vzorky ľudí chceme v oboch prípadoch.

    Kvalitná štúdia však bude mať ešte jednu dôležitú vlastnosť. Bude dvojito zaslepená. Pojem si vysvetlíme na príklade s Coca Colou (prečo nie?).

    Kedysi som neveril, že moja kamarátka dokáže len na základe chute odlíšiť tri typy Coca Coly - bežnú, light a zero. Tak sme vykonali experiment. Kúpil som tieto tri typy a do desiatich pohárikov jej nalial niektorú verziu nápoja. Nevedela, v akom sú pomere a nepozorovala ma pri nalievaní. Takto zostavený experiment bol pre ňu, ako sa hovorí, zaslepený. (Mimochodom, uhádla správne všetkých desať pohárikov.)

    Experiment som však zostavoval ja, a tak som vedel, akú Coca Colu nalievam do akého pohárika a v akom pomere. Ak by som to však nevedel a nalieval by namiesto mňa niekto iný, pričom ja by som kamarátke nápoj len podával, experiment by bol dvojito zaslepený: ani vedúci experimentu, ani testovaný človek by totiž nevedel, čo sa nachádza v pohárikoch.

    Môj príklad však nie je dokonalý. Tieto tri typy Coca Coly sa chuťou naozaj líšia. Predstavte si preto obdobný experiment s nápojmi, ktorých chuť by bola rovnaká, ale účinok na telo údajne odlišný.

    Prečo je dôležité mať experimentálnu vedeckú štúdiu dvojito zaslepenú? Pretože psychické a fyzické prejavy vedca a pacienta ovplyvní, ak vie, či liek, ktorý dostáva, je účinný alebo nie. A tým sa dostávame k poslednej súčasti kvalitnej štúdie: placebo.



    Jedna z randomizovaných skupín nedostane skúmanú látku, ale len jej „neúčinný“ ekvivalent (čiže placebo). Často sa ako príklad postupu využívajúceho placebo udáva podávanie skutočného lieku (ktorého účinok chceme skúmať) a „lieku“, ktorý vyzerá a chutí úplne rovnako, ale je zložený len z cukru. Nemusí to byť však len tabletka. Používajú sa aj šikovne zostrojené „falošné“ akupunktúrne ihly, či dokonca sa vykonávajú placebo operácie.

    Ak vykonávame experimentálnu vedeckú štúdiu, musíme mať jednu zo skupín takú, ktorá dostáva placebo, o čom však ani lekár ani pacient nevie, pretože, ako sme spomenuli, proces by mal byť dvojito zaslepený. Takúto skupinu nazývame kontrolnou skupinou. Uvedená metodika nám umožní vyhodnotiť, či za zistený skúmaný efekt môže „ozajstná“ účinná látka alebo nie.

    Experimentálna vedecká štúdia je pri kvalitnom prevedení tou najlepšou metódou na izolovanie a skúmanie nami želanej premennej. Zistené efekty môžeme pri nej skúmať aj kvantitatívne (o tom inokedy), a preto nás vedie k „číselne“ lepším záverom. 

    K nevýhodám patrí problém vytvorenia placeba v kontrolných skupinách (napr. ako ho vytvoriť v prípade hrania počítačovej hry?), ako aj v niektorých prípadoch súvisiace etické otázky.

    Zhrňme si to

    Experimentálne vedecké štúdie sú typom vedeckých štúdií, pri ktorom sa snažíme izolovať len jednu skúmanú premennú tým, že budeme skúmať dve (alebo viac) skupín, do ktorých ľudí náhodne zadelíme, a zámerne ich odlíšime len v jednej premennej. Súčasťou štúdie je kontrolná skupina, ktorá bude poberať „placebo liečbu“, pričom celý proces bude dvojito zaslepený. Z týchto dôvodov je dnes takzvaným „zlatým štandardom“ pri klinickom výskume veľká, randomizovaná, dvojito zaslepená štúdia s kontrolnou skupinou.

    Preto, keď sa chcete pozrieť na akúkoľvek vedeckú štúdiu, je dobré postupovať podľa tohto stručného návodu:

    V prvom rade, ide o štúdiu vykonanú na ľuďoch, alebo na bunkových kultúrach v skúmavke či zvieratách? Ak ide o štúdiu na bunkových kultúrach, jej závery nepovažujeme za dôkaz, ale podnet na ďalší výskum. Ak na zvieratách, ide o dôkaz, ktorého výpovedná hodnota je otázna.

    V druhom rade, ide o observačnú alebo experimentálnu vedeckú štúdiu?

    V prípade observačnej štúdie: Predkladá silné tvrdenia o možnej kauzalite? Ak áno, nemala by. Pamätajme, jej úlohou je poukázať na korelácie. Ak nie, v poriadku. Štúdia si dáva pozor na vyjadrenia. Bola daná observačná štúdia vykonaná na veľkej vzorke a počas dlhého obdobia? Ak áno, štúdia je kvalitná. Ak nie, štúdia zrejme nie je kvalitná.

    V prípade experimentálnej vedeckej štúdie: Ako kvalitne je vykonaná? Pracuje s relatívne veľkou vzorkou? Je randomizovaná? Je dvojito zaslepená? Má kontrolnú skupinu s placebom? Akákoľvek odpoveď „nie“ robí štúdiu menej kvalitnou. Veľakrát stačí na spochybnenie kvality len jedno „nie“. Samozrejme, čím viac „nie“ odpovieme, tým je daná experimentálna štúdia na tom horšie. Ak je odpoveď na každú otázku „áno“, výborne, štúdia je kvalitne prevedená.

    -

    Obrázok: public domain,
    Páčia sa Vám naše články? Podporte nás

    Zdieľajte článok






    Za podporu ďakujeme

    Pridať e-mail