کاوش در فراسوی مغز انسان

کمبود درمان‌های مؤثر برای بیماری‌های روانی در عصر حاضر به چشم می‌خورد. بر این اساس، متخصصان به درمان‌های بهتر و شخصی‌سازی شده برای تک ‌تک بیماران نیاز دارند. حال به نظر می‌رسد اسکن‌های مغزی می‌توانند اثرگذاری درمان‌های متعدد را در بیماران مختلف پیش‌بینی کنند. چنین تکنیک‌های تشخیصی حتی احتمالاً می‌توانند به دانش‌آموزان و معلمان در امر تحصیل کمک کنند. این تمام ماجرا نیست؛ گویا با کاوش در اعماق مغز می‌توان آینده را تا حد قابل توجهی پیش‌بینی کرد…

هر روزه داروهای مختلف بسیار اما بی‌تأثیری برای بیماران مبتلا به بیماری‌های روانی، تجویز می‌شود. یافتن درمان، برای این دسته از بیماری‌ها، مستلزم آزمون و خطای بسیار است؛ اما هر روشی که با شکست مواجه می‌شود، بیمار را برای رسیدن به راهی مؤثر، دل‌سردتر خواهد کرد.

افسردگی نمونه‌ی تلخ این ماجرا است؛ نیم تا یک سوم از بیماران تشخیصی افسردگی، هیچ‌گاه توسط یک روش درمانی به‌خصوص، درمان نمی‌شوند. پروتکل تحقیق در ارتباط با افسردگی، شامل کارآزمایی‌های بالینی است که تأثیر یک داروی خاص یا رفتاردرمانی را بر اساس مزایای نسبی آن‌ها برای بیمار، تحت بررسی قرار می‌دهد. در واقع، طی این تحقیقات گستره‌ای وسیع از بیماران درمان‌شده‌ی کامل تا بدون تغییر باید در نظر گرفته شود. بزرگ‌ترین و طولانی‌ترین مطالعه‌ی دارودرمانی افسردگی، با نام STAR*D، توسط مؤسسه‌ی ملی سلامت انجام گرفته که در آن هزاران بیمار از انجمن‌های درمانی مختلف آمریکا، تحت بررسی قرار داده شده‌اند؛ این تحقیق آن‌چه ممکن است رخ دهد را به تصویر می‌کشد. هر یک از بیماران یک داروی اولیه را دریافت کرده و حدود یک سوم از آن‌ها، بهبودی قابل توجهی را در پاسخ به این دارو نشان دادند. تنها یک چهارم از کسانی که توسط داروی اولیه درمان نشده بودند، به داروی دوم پاسخ دادند. پس از تجویز داروهای سوم و چهارم، در ۷۰ درصد از بیماران، بهبود مشاهده شد؛ اما برای باقی، لازم بود تا داروهای دیگری نیز برای یافتن گزینه‌ی نهایی مناسب تجویز شود.

درمان‌هایی که با شکست مواجه گردیدند، علاوه بر افزایش طول مدت بیماری، دل‌سردی بیماران برای ادامه‌ی راه را نیز در پی داشتند. با وجود آن‌که بیماران تحت بررسی پروژه‌ی STAR*D می‌دانستند که راه‌های دیگری نیز در مراحل بعدی درمان وجود دارد، باز هم بسیاری از آن‌ها تسلیم شدند. شمار قابل توجهی از بیماران پس از شکست داروی اولیه، از ادامه‌ی مسیر منصرف گردیده؛ در مرحله‌ی دوم ۳۰ و در مرحله‌ی سوم حدود ۴۲ درصد از بیماران نیز دیگر تمایلی برای ادامه نداشتند. (رفتاردرمانی سرطان با تأکید بر گفت‌وگو که با نام رفتاردرمانی‌ شناختی (CBT)  شناخته می‌شود، برای نیمی از بیماران بسیار مفید واقع شد.)

توجیه مشکلاتی که روان‌کاوان با آن روبرو هستند، مربوط به دقت پایین و الزامات مالی توسعه‌ی دارویی است. از آن‌جایی که نمی‌توانیم پیش از شروع درمان بدانیم کدام روش جواب‌گوی مشکل فرد خواهد بود، دو نفری که با بیماری یکسان تشخیص داده شده باشند نیز به یک داروی یکسان، پاسخ کاملاً متفاوتی نشان می‌دهند. با این وجود شرکت‌های دارویی ترجیح می‌دهند به جای مورد هدف قرار دادن نوع کوچک و خاص افسردگی یا دیگر بیماری‌های روانی، گروهی بزرگ‌تر را تحت درمان قرار دهند. توسعه‌دهندگان دارویی نیز تجهیزات موردنیاز برای ادامه‌ی مسیر خود را به طور کامل در اختیار ندارند. روش‌های تشخیصیِ کارآیی درمان تجویزشده پیش از شروع برنامه‌ی درمانی، در روند بالینی درمان معمول نیست.

در سال‌های اخیر، روش‌های تصویربرداری مغز با الگوریتم‌های پیچیده‌ی آنالیزکننده‌ی فعالیت عصبی ترکیب شده است. این روش با توجه به تفاوت‌های مغزی افراد مختلف، پیش‌بینی خواهد کرد که آیا روش تجویزی موجب بهبود افسردگی خواهد شد یا استرس شدیدی را بر فرد تحمیل خواهد کرد. نمونه‌های اولیه‌ی این روش، در تشخیص آن ‌که افراد الکلی پس از ترک الکل دوباره مصرف خواهند کرد یا دانش‌آموزان در طول تحصیل، با اشکالات خوانداری و ریاضی مواجه خواهند شد، مفید بوده است.

روش اسکن مغزی در تلاش است تا روشی نوین از سری درمان‌های شخصی‌سازی شده را به بیماران عرضه کند. این دستاورد درمان‌های اختصاصی شده بر اساس ژنتیک هر فرد را همراه خواهد داشت. بی‌شک، ژنتیک هر فرد در ایجاد زمینه‌ی مناسب برای بروز بیماری‌های روانی، بی‌تأثیر نیست. علی‌رغم این وضوع، ارتباط سستی میان ژنتیک و بروز بیماری‌های روانی در هر فرد وجود دارد. هم‌چنین، آزمایش و تجربه، نقشی اساسی در شناسایی ژن‌های فعال شده در مغز دارند. با وجود این‌که روش‌های تصویربرداری، محدودیت‌های زیادی دارند؛ با ترکیب این روش‌ها و دانش ما در ارتباط با ژنتیک، به نتیجه رسیدن این بررسی بیش‌تر به واقعیت نزدیک خواهد شد. در حال حاضر این راهکار، افق‌های روشن‌تری برای این روش درمانی، در مقایسه با روش‌های کاملاً مبتنی بر ژنتیک، به روی دیدگان ما می‌گشاید. با پیشرفت این همکاری، پیش‌بینی‌های دقیق‌تری به ثبت خواهد رسید.

آیا کارآمد خواهد بود؟

مطالعه‌ی انجام شده توسط مؤسسه‌ی تکنولوژی ماساچوست با همکاری متخصصان دانشگاه بوستون و بیمارستان عمومی ماساچوست، دورنمای پیش‌بینی کارگر بودن یا نبودن روش‌های درمانی مختلف را نشان داد. در این بررسی، آن‌ها پاسخ بیماران مبپتلا به اختلال اضطرابی به روش CBT را تحت مطالعه قرار دادند. اختلال اضطرابی، که به ترس شدید در برقراری روابط اجتماعی با دیگران گفته می‌شود، یکی از شایع‌ترین نمونه‌های بیماری‌های روانی در آمریکا است. در موارد بسیار شدید، فرد از انجام وظایف شغلی خود باز می‌ماند. در این بررسی تمامی بیماران، تحت رفتاردرمانی قرار گرفتند. آن‌ها تصمیم داشتند با بررسی‌های مغزی، پیش از آغاز درمان، پیش‌بینی کنند این درمان برای چه کسانی به طور قابل توجهی مفید واقع خواهد گردید.

ضمن تصویربرداری به روش fMRI -نوعی اسکن مغزی که جریان خون مغز را ثبت می‌کند.- به بیماران چهره‌های بی‌احساس و یا منفی نشان داده شد. هم‌چنین برای بررسی شدت استرس آن‌ها، تعدادی سؤال نیز در این حین از آن‌ها پرسیده می‌شد. در بیمارانی که به هنگام مشاهده‌ی چهره‌های خشمگین، فعالیت بیش‌تری در ناحیه‌ی پشتی مغز -ناحیه‌ی پردازش‌کننده‌ی چهره‌ها و دیگر محرک‌های دیداری- ثبت شده بود، در درمان به روش CBT پیشرفت بیش‌تری مشاهده شد. دقت استفاده از این روش برای پیش‌بینی نتیجه، ۳ برابر دقیق‌تر از بررسی شدت اضطراب به کمک پرسش‌نامه بود.

یکی دیگر از روش‌های ارزیابی درمان باCBT ، به کمک ترکیب ۲ روش صورت گرفت. یکی از این روش‌ها، تصویربرداری تانسور انتشار (diffusion tensor imaging) نام داشته که کیفیت اتصالات مسیرهای عصبی در ماده‌ی سفید را ارزیابی می‌کند. این اتصالات، ارتباط بخش‌های مختلف مغز با یک‌دیگر را ممکن می‌سازند. ماده‌ی سفید حاوی دسته‌های بلند و زوائد بیرون‌زده‌ی نورون‌های مختلف به نام آکسون است؛ سطح این آکسون‌ها را ماده‌ای سفید و لیپیدی به نام میلین می‌پوشاند. روش دوم به هنگام استراحت تحتMRI بررسی می‌کند که چه اتصالاتی در مغز برقرار است. به کمک این داده‌ها، محققان نقشه‌ای از شبکه‌های مغزی را ترتیب دادند. بدین ترتیب، تیم تحقیقات، شاخصی تشخیصی را ایجاد کرد که در پیش‌بینی مفید واقع شدن یا نشدنCBT ،۵  برابر بهتر بود. در دیگر مطالعات، مانند آن‌چه توسط گرگ سیگل (Greg Siegle) از دانشگاه پیتزبورگ انجام شده است، به نظر می‌رسد استراتژی مشابهی در مشخص کردن چگونگی پاسخ به CBT در مبتلایان به افسردگی مفید بوده است.

پیش‌بینی پاسخ‌دهی به یک دارو در اختلالات روانی، می‌تواند از ترکیب تکنیک‌های تصویربرداری با انواع مختلف دیگری از تست‌های روان‌شناسی ممکن شود. آندرا گولدستین (Andrea N. Goldstein-Piekarski) از دانشگاه استنفورد و همکارانش، تأثیر داروهای ضدافسردگی را در مبتلایان به افسردگی، تحت بررسی قرار دادند. آن‌ها در ابتدا از بیماران سؤالاتی در ارتباط با استرس در سال‌های ابتدایی زندگی پرسیده و سپس فعالیت آمیگدال -بخش مسئول پردازش احساسات در مغز- را به وسیله‌ی fMRI سنجیدند. در حین اسکن، سری تصاویری از چهره‌های شاد برای بیماران نمایش داده شد. بررسی اطلاعات کسب شده از استرس‌های گذشته‌ی بیمار و فعالیت آمیگدال، تشخیص مؤثر واقع شدن یا نشدن داروهای ضدافسردگی را در این بیماران هدف داشت. مطالعه‌ی سیگل و گولدستین به مقایسه‌ی دارودرمانی و گفتاردرمانی نپرداخته است؛ اما تحقیقات انجام شده توسط هلن میبرگ (HelenMayberg) از دانشگاه اموری، مشخص می‌کند که هر بیمار از کدام یک از روش‌های دارویی یا گفتاردرمانی، سود بیش‌تری می‌برد.

به مؤفقیت نزدیک می‌شویم

پیش‌بینی عود وضعیت بیمار

درمان‌های اعتیاد به الکل، اعتیاد به دارو، مصرف سیگار و چاقی همگی هدف مشترک امتناع بیمار از مصرف دارو، تنباکو یا غذا را دنبال می‌کنند. حال به نظر می‌رسد تکنیک‌های تصویربرداری احتمالاً بتوانند پیش‌بینی کنند از بین افراد موجود، چه کسی دچار عود عادت‌های قبلی خواهد شد. نصف بیمارانی که به علت سوءمصرف الکل تحت درمان قرار می‌گیرند، یک سال پس از درمان، مجدداً به نوشیدن آن روی می‌آورند. میزان عود مشابهی نیز در ارتباط با مصرف محرک‌هایی هم‌چون کوکائین دیده می‌شود.

برای تعیین کردن طول مدت یا به عبارتی بازه‌ی زمانی برنامه‌های اجرایی در یک مرکز درمانی، به عنوان مثال برنامه‌ی بازتوانی طی ۲۸ روز بستری، شواهد علمی کمی وجود دارد. بر این اساس، تحقیقات در صدد نشان دادن این موضوع هستند که آیا طولانی یا کوتاه کردن دوره‌ی درمان می‌تواند آن را مؤثرتر سازد یا خیر. در حالت ایده‌آل، مطالعات باید بتوانند معین کنند که وضعیت یک بیمار طی ۶ ماه یا یک سال آتی عود خواهد کرد یا نه. در نتیجه‌ی این امر، تعیین طول دوره‌ی درمانی موردنیاز بیمار می‌تواند به‌درستی صورت گیرد.

مطالعات تصویربرداری که جهت پیش‌بینی نتایج در مورد اعتیاد به الکل، دارو و چاقی مورد استفاده قرار می‌گیرند، به اندازه‌ی موارد مرتبط با افسردگی مرسوم نیستند. با این وجود برخی بر این باورند که سنجش‌های مغزی احتمالاً می‌توانند پیش‌بینی کنند چه کسی پس از پایان درمان، در امتناع از مصرف مجدد مؤفق خواهد بود. در پژوهشی از دانشگاه کالیفرنیا، سن‌دیگو، تصویربرداری مغزی که در پایان دوره‌ی درمانی سوءمصرف متامفتامین صورت گرفت، توانست بیمارانی را که طی ۱۲ ماه بعدی وضعیت‌شان عود خواهد کرد، شناسایی کند.

ارزیابی‌های مغزی گاهی می‌توانند در ارتباط با پیش‌بینی عملکرد یک دانش‌آموز در کلاس درس، بهتر از سنجش‌های مرسوم تحصیلی و روان‌شناسی عمل کنند.

در مطالعه‌ای که با استفاده از تصویربرداری MRI در ارتباط با پیش‌گیری از چاقی در دانشگاه آلاباما صورت گرفت، محققان متوجه موضوع جالبی شدند؛ در گروه ۲۵ نفره‌ای از افراد چاق و دارای اضافه‌وزن، قبل از این که تحت درمان با برنامه‌ی کاهش وزن ۱۲ هفته‌ای قرار گیرند، با مشاهده‌ی غذای پرکالری، مناطق مرتبط با پاداش در مغز فعال می‌شد. این مناطق شامل هسته‌ی اکومبنس، سینگولیت قدامی و اینسولا است که موجب توجه به غذا در این افراد می‌شود. فعالیت بالا در این مناطق پیش‌بینی می‌کرد کدام افراد پس از اتمام برنامه‌ی درمانی، با دشواری بیش‌تری در کاهش غذای مصرفی مواجه خواهند شد. رعایت رژیم غذایی در ۹ ماه آتی برای شرکت‌کنندگانی که فعالیت بالای اینسولا و سایر مناطق پردازش پاداش در آن‌ها با اسکنر دیده شد، سخت‌تر بود.

تصویربرداری مغزی حتی می‌تواند به تدوین انواع پیام‌هایی که متخصصان سلامت برای تشویق بیماران به پایبندی به رفتارهای سالم استفاده می‌کنند، کمک کند. در این ارتباط، Emily Falk به همراه همکارانش از دانشگاه کالیفرنیا، لس‌آنجلس، از افراد موردمطالعه‌‌شان خواستند بهترین تکنیک استفاده از کرم ضدآفتاب را برای جلوگیری از آفتاب‌سوختگی و سرطان‌های پوستی یاد بگیرند. حین تماشای اسلاید‌هایی که روش‌های پیش‌گیری را توضیح می‌داد، پاسخ‌های مغزی افراد با fMRI ثبت شد. سپس از آن‌ها خواسته شد گرایش خود به استفاده از کرم ضدآفتاب و دستمال مرطوبی که در اختیارشان قرار داده می‌شد را توضیح دهند. یک هفته بعد ایمیل‌هایی به این گروه فرستاده شد که نحوه‌ی استفاده از لوسیون طی مدت گذشته را سؤال می‌کرد. نتیجه آن که افراد دارای فعالیت بالای مغزی در ناحیه‌ی کورتکس پره‌فرونتال داخلی حین جلسه‌ی توجیهی، بهتر از کرم ضدآفتاب استفاده کرده بودند. ناحیه‌ی مذکور تنظیم عقاید و خودباوری را در افراد بر عهده دارد. در واقع، اسکن‌های مغزی یک سنجش عینی از میزان تأثیرگذاری برنامه‌ی اجرایی فراهم کردند؛ سنجشی که فراتر از ارزیابی خود فرد از اطلاعات داده‌شده بود.

مشاهده‌ی فعالیت مغزی هم‌چنین می‌تواند در انتخاب بهترین راهکار جهت منع افراد از مصرف سیگار به کار گرفته شود. از این جمله می‌توان به مقاله‌ای منتشرشده از دانشکده‌ی پزشکی هاروارد در سال ۲۰۱۰ در ژورنال Bw”logical Psychiatry اشاره کرد. در مقاله‌ی مذکور، از بین ۲۱ زنی که تصاویر مرتبط با سیگار کشیدن به آن‌ها نشان داده شده بود، افرادی که پاسخ بالایی در دو ناحیه‌ی اینسولا و سینگولیت قدامی-شکمی مغزشان ثبت شد، توانایی کم‌تری در ترک سیگار از خود نشان دادند.

بهترینان در یادگیری

تصویربرداری از مغز می‌تواند در زمینه‌ی آموزش و تحصیل کودکان نیز مفید واقع شود. بدین صورت که می‌توان آن را در جهت پیش‌بینی مشکلات خوانداری کودکان (دیس‌لکسی) یا مشکل در حل ریاضیات (دیس‌کالکولی) به کار برد. معلمان و والدین سعی در کمک کردن دارند؛ اما آموزش تا حد زیادی بر الگوی انتظار برای شکست استوار است. به عبارتی معلمان، دانش‌آموزان را تا جایی راهنمایی کرده و سپس دل‌سرد می‌شوند؛ نقطه‌ای که فرآیند یادگیری در آن مختل می‌شود. برای فائق آمدن بر این مسئله، حمایت اصولی نباید صرفاً به شکست‌ها پاسخ دهد. در واقع، باید بتواند روش‌های خاص تدریس را برای بهترین انطباق با نیازهای تک به تک دانش‌آموزان پیش‌بینی کند. برخی یافته‌های اخیر نشان داده‌اند تصویربرداری از مغز می‌تواند عملکرد دانش‌آموزان در آینده را نشان دهد. در واقع، ارزیابی‌های مغزی گاهی می‌توانند در ارتباط با پیش‌بینی عملکرد یک دانش‌آموز در کلاس درس، بهتر از سنجش‌های مرسوم تحصیلی و روان‌شناسی عمل کنند.

به گفته‌ی Fumiko Hoeft از دانشگاه کالیفرنیا، سان‌فرانسیسکو، توانایی کودکان مبتلا به دیس‌لکسی به جبران اختلالات خوانداری خود از طریق تدبیر استراتژی‌های شخصی، به طرز قابل توجهی متفاوت است. هدف آن‌ها از این امر هماهنگ شدن با هم‌کلاسی‌هاست. این محقق fMRI مغزیِ مرتبط با پاسخ به کلمات چاپ‌شده را در کودکان مبتلا به دیس‌لکسی مورد بررسی قرار داد. در عین حال آزمایش‌های وسیع روان‌شناختی بر روی این کودکان که حدود ۱۴ سال سن داشتند، در حال انجام بود. ۳۰ ماه بعد، همین افراد برای ارزیابی پیشرفت مهارت خوانداری‌شان مورد مطالعه قرار گرفتند. تقریباً در نصف کودکان دستاورد‌های مهمی دیده شد.

در این پژوهش، هیچ یک از تست‌های تحصیلی استاندارد با پیشرفت مهارت در آینده مرتبط نبود؛ اما اسکن‌های مغزی در ترکیب با تکنیکی تحلیلی، پیش‌بینی قابل توجهی به ثمر رساندند. آنالیز‌های مبتنی بر الگو و طبقه‌بندی، با دقت قریب به ۹۰ درصد توانستند تشخیص دهند که آیا مهارت خوانداری یک کودک مبتلا به دیس‌لکسی پس از گذشت دو سال از تصویربرداری، پیشرفتی خواهد داشت یا هم‌چنان در تقلایی بی‌نتیجه خواهد بود. این آنالیزها در اطلاعات پیچیده‌ای از اسکن‌های مغزی حاصل از fMRI، کاوش می‌کنند. کاوش مذکور با استفاده از الگوریتم‌های یادگیری ماشین (machine-learning) مربوط به کلان‌داده‌ها (big data) صورت می‌پذیرد.

به گزارش سایر محققان، با پاسخ‌های الکتریکی اسکالپ کودکانی که هنوز الفبا یاد نگرفته‌اند، مهارت‌ خوانداری این کودکان را می‌توان پیش‌بینی کرد. دانستن آن‌چه در پس مغز وجود دارد، امکان پیشی‌گرفتن مداخلات بر مواجهه با مشکل را فراهم می‌کند؛ نوعی استراتژی که با تلاش‌های زودهنگام، احساس شکست کودکان در آینده را آشکار می‌کند.

تدریس ریاضیات نیز از این راهکار می‌تواند منتفع گردد. پژوهشی به سرپرستی Vinod Menon از استنفورد نشان داد، آناتومی مغز می‌تواند میزان بهره‌مندی یک دانش‌آموز پایه‌ی سوم از نوعی برنامه‌ی آموزش ریاضی را مشخص سازد. این برنامه‌ی آموزشی دانش‌آموزان را تشویق می‌کرد در حل مسائل ریاضی، به جای شمردن از بازیابی حقایق ریاضی استفاده کنند (به عنوان مثال، حفظ کردن ۲+۳=۵). در این پژوهش، تست‌های مرسوم مهارت‌های ریاضی یا تست‌های IQ نتوانستند دانش‌آموزانی را که برنامه‌ی آموزشی می‌توانست به آن‌ها کمک کند، شناسایی کنند؛ اما سنجش‌های مغزی مؤفق شدند. به‌ویژه اندازه‌ی هیپوکامپ راست، ناحیه‌ای دخیل در حافظه، با میزان پیشرفتی که یک دانش‌آموز می‌توانست داشته باشد، مرتبط بود.

این مطالعات نویدبخش پایه‌گذاری اصول شخصی‌سازی یادگیری به صورت مبتنی بر علوم اعصاب هستند. اگر این پژوهش در نهایت بتواند بهترین روش یادگیری را برای یک دانش‌آموز شناسایی کند، می‌توان از شکست‌های بعدی در دوران اواخر کودکی یا نوجوانی جلوگیری کرد؛ دورانی که اصلاح اختلالات یادگیری دشوارتر می‌گردد.

پیش‌بینی‌های بهتر موردنیاز است

اگر سنجش‌های مغزی چنین قابلیتی برای پیش‌بینی پاسخ افراد به درمان‌های سلامت روان یا برنامه‌های تحصیلی دارند، چرا این روش‌ها هم‌اکنون مورد استفاده قرار نمی‌گیرند؟ چالش‌های متعددی در برابر راه‌یابی این تکنیک‌ها به کلینیک‌ها و مدارس وجود دارد. اول آن که پیش‌بینی‌‌های موردنظر نیاز به دقت بالای آماری دارند. در مطالعاتی که تاکنون صورت گرفته، مدل‌های مطرح‌ فعالیت مغزی را به نتایج شناخته‌شده ربط داده‌اند؛ به عنوان مثال این که یک روش درمانی به چه میزان می‌تواند برای فردی مؤثر واقع شود. در این حالت، احتمالاً پس‌بینی اتفاق می‌افتد تا پیش‌بینی! مطالعات جدید باید ثابت کنند که آیا این یافته‌ها می‌توانند پیش‌بینی‌های دقیق را به طور عادی انجام دهند یا خیر.

برای پیشبرد پیش‌بینی‌ها در زمینه‌ی سلامت روان و تحصیل، جامعه‌ی تحقیقات باید شروع به طراحی پژوهش‌هایی کند که نتایج را برای دو گروه مجزا مقایسه می‌کنند. در واقع، یک مدل ریاضیاتی از یک گروه را باید بتوان روی گروه دیگری آزمایش کرد تا به آن اعتبار بخشید.

در یکی از راهکارهای اعتباربخشی تحت عنوان ” leave-one-out cross-vali­ dation” یک فرد از ارزیابی نتایج کلی گروه تحت بررسی خارج می‌شود. سپس محققان مدلی از سایر افراد مورد مطالعه برای پیش‌بینی یک نتیجه‌ی خاص در زمینه‌ی تحصیل یا سلامت ایجاد می‌کنند. در وهله‌ی بعدی، مدل مدّنظر برای پیش‌بینی نتیجه در فرد خارج‌شده، به کار گرفته می‌شود. سپس مجدداً کل پروسه با هدف ایجاد مدل بهتر برای انتخاب نحوه‌ی درمان هر بیمار، برای هر یک از افراد شرکت‌کننده تکرار می‌گردد. با این که تنها مطالعات معدودی به این سطح از استاندارد رسیده‌اند؛ اما این میزان دقت برای عملی شدن تصویربرداری از مغز به عنوان تکنیکی در پیش‌بینی لازم است.

مانع بعدی به هزینه و میزان دسترسی به تصویربرداری  MRIمغزی مربوط می‌شود. هزینه‌ی لازم برای پروسه -که اغلب حدود ۵۰۰ تا ۱۰۰۰ دلار برای هر ساعت است- باید طبق محاسبات اقتصادی، با هزینه‌ی لازم برای پرداخت به پزشک و بیمارستان یا هزینه‌‌های متعاقب افت تحصیلی متعادل باشد. در برخی موارد، سایر تکنولوژی‌ها باید جایگزین MRI شوند؛ برای مثال، الکتروانسفالوگرافی که فعالیت الکتریکی مغز را می‌سنجد، در برخی انواع آزمایش‌ها جایگزین MRI گردد.

نویدبخشی و پتانسیل استفاده‌ی بالینی از MRI، در دو پژوهش اخیر به چالش کشیده شد. یکی پژوهش جوزف پیون (Joseph Piven) از دانشگاه کارولینای شمالی در چپل‌هیل که ازfMRI برای تصویربرداری از ۵۹ نوزاد شش ماهه استفاده کرد. هدف از این پژوهش، شناسایی خطر بالای اوتیسم (ASD) در آنان بود. اختلالات ارتباطی و اجتماعی شناخته‌شده‌ی اوتیسم به‌ندرت در زمان تولد پدیدار می‌شوند؛ اما معمولاً با ارزیابی دقیق در دو سالگی مشخص می‌گردند. مطالعه‌ی فعالیت شبکه‌ی مغزی از طریق تصویربرداری، اوتیسم را در ۹ مورد از ۱۱ موردی که ۱۸ ماه بعد اوتیسم در آن‌ها شناسایی شد، به‌درستی پیش‌بینی کرده بود. همچنین سنجش‌ها مبنی بر عدم بروز اوتیسم در ۴۸ نوزاد دیگر بود. این نوع پیش‌بینی روزی می‌تواند برای برطرف ساختن نگرانی‌های والدین در مورد بروز اوتیسم و علاوه بر این، تدبیر مداخلات زودهنگام برای کودکان در معرض خطر مورد استفاده قرار گیرد.

دومین مطالعه‌، در مورد تکانش‌گری (impulsivity) به عنوان اصلی‌ترین عامل خطر در تکرار جنایات بود. سنجش فعالیت مغزی در زمینه‌ی خودآگاهی می‌تواند به طور بالقوه به دقت در تصمیم‌گیری در مورد حبس، محاکمه یا عفو مجرمان کمک کند. کنت کیل (KentKiehl)، پروفسور روان‌شناسی، علوم اعصاب و وکالت از دانشگاه نیومکزیکو، فعالیت مغزی ۹۶ مجرم مرد را حین فعالیت‌های با انگیزه‌ی ناگهانی قبل از آزادی از زندان ارزیابی کرد. سپس این افراد را به مدت چندین سال زیر نظر گرفت. مجرمان باید حین تصویربرداری از مغز، کاری انجام می‌دادند که کنترل انگیزه‌ی ناگهانی را دشوار کند. آن‌ها باید با ظاهر شدن حرف “X” بر صفحه‌ی کامپیوتر، دکمه‌ای را فشار می‌دادند. هم‌زمان در حالات نادری که حرف “K” پدیدار می‌شد نیز باید در برابر تلاش برای فشار دادن دکمه، مقاومت می‌کردند. در نتیجه بسته به حرفی که روی صفحه ظاهر می‌شد، دو انگیزه‌ی متضاد ایجاد می‌گردید.

این آزمایش به پیش‌بینی رفتار مردان پس از آزادی از زندان کمک کرد. بدین صورت که با کاهش فعالیت کورتکس سینگولیت قدامی، احتمال دست‌گیری یک مجرم سابق طی ۴ سال پس از آزادی، دو برابر می‌شد. ناحیه‌ی مذکور در مغز در کنترل شناختی و حل انگیزه‌های متضاد دخالت دارد. در واقع، اسکن مغزی به پیش‌بینی بهتر دست‌گیری در آینده نسبت به سنجش‌های مرسوم از جمله سن، سابقه‌ی سوءمصرف مواد و چک‌لیست عدم وجود بیماری روانی انجامید. آنالیز دوباره‌ی این اطلاعات توسط راس پولدراک (Russ Poldrack) از استنفورد، ادعا دارد قدرت این پیش‌بینی با تعمیم نتایج به سایر جمعیت‌‌های افراد زندانی، به طور قابل توجهی کاهش می‌یابد (ادعایی تقریباً مخالف کیل و همکارانش).

همه‌ی این مطالعات با موجی از انتقادات مواجه هستند. یک پیش‌بینی تا چه حد باید دقیق باشد تا بتواند درمان‌های سلامت روان و مهارت‌های آموزشی را بهبود ببخشد؟ چگونه پیش‌بینی‌های مبتنی بر اسکن مغزی به جای کاهش فرصت‌های شغلی و تحصیلی می‌توانند به افراد کمک کنند؟ اگر ما بتوانیم سلامت روان یا اختلالات یادگیری یا حتی فعالیت‌های جنایی افراد در آینده را بهتر پیش‌بینی کنیم، چگونه می‌توانیم از عدم قضاوت‌ بر این اساس اطمینان حاصل کرده و در عوض، از این امر در جهت بهبود وضعیت رفاه استفاده کنیم؟ ختم کلام آن که با بهتر شدن پیش‌بینی‌ها در گذر زمان، نیاز به اصول اخلاقی برای استفاده از چنین دانشی بیش‌تر احساس می‌شود!!َ