论文标题：Small sample sizes reduce the replicability of task-based fMRI studies

期刊：Communications Biology

作者：Aron K. Barbey et al

发表时间： 2018/07/07

数字识别码：10.1038/s42003-018-0073-z

原文链接：https://www.nature.com/articles/s42003-018-0073-z?utm_source=Other_website&utm_medium=Website_links&utm_content=RenLi-Nature-Communications_Biology-Neuroscience-China&utm_campaign=NEWCOMMS_USG_JRCN_RL_sample_sciencenet_article_4th_July

《通讯-生物学》发表的一项名为Small sample sizes reduce the replicability of task-based fMRI studies的研究，其中描述了美国伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的Aron Barbey的团队针对样本量对脑功能磁共振数据的复制性的影响。

以任务为基础的脑功能磁共振在神经科学界有普遍的应用，旨在观察研究对象在做认知性任务时脑部的血氧水平，从而研究不同的任务和不同脑部区域活动之间的联系。

专家对脑功能磁共振研究的样本量之低表示关注已久，但是由于认知神经科学界一直没有在脑功能磁共振的实验设计的标准上达成共识，样本量低这个状况被延续至今。

Aron Barbey的团队的先采集和分析超过200个样本的多种脑功能磁共振数据。然后，他们从样本池里随机抽取16，25，36，49，64，81，100个样本组成不同的数据组，然后分别比较每个数据组是否能够复制从原来的样本池得出的分析。他们发现，样本量在30个左右时得出的分析的复制性不大，样本量甚至要超过100才会有很强的复制性。这也解释了很多意在复制以前数据的实验最后变成了对以前研究结果的挑战的状况。

Barbey博士认为，导致现况有几个原因。首先，脑功能磁共振是一个昂贵的研究手段，所以资金直接限制了研究者扩大样本量的能力。从2011至2014年，大多数的脑功能磁共振研究的样本量不超过100人，其样本量的中间值是30。另外的原因包括神经科学和心理学的研究者不清楚对脑功能磁共振数据和其他行为研究的统计分析的差别。虽然每个实验对象的脑功能磁共振实验数据的有很高的准确性，但这和整个实验群的数据复制性没有关系。

因此，Barbey 博士的团队建议研究机构或实验室加强合作，把拥有的资源和实验对象合并，以增加样本量，样本的多样性和实验数据的复制性。

摘要：Despite a growing body of research suggesting that task-based functional magnetic resonance imaging (fMRI) studies often suffer from a lack of statistical power due to too-small samples, the proliferation of such underpowered studies continues unabated. Using large independent samples across eleven tasks, we demonstrate the impact of sample size on replicability, assessed at different levels of analysis relevant to fMRI researchers. We find that the degree of replicability for typical sample sizes is modest and that sample sizes much larger than typical (e.g., N = 100) produce results that fall well short of perfectly replicable. Thus, our results join the existing line of work advocating for larger sample sizes. Moreover, because we test sample sizes over a fairly large range and use intuitive metrics of replicability, our hope is that our results are more understandable and convincing to researchers who may have found previous results advocating for larger samples inaccessible.

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期刊介绍：Communications Biology is an open access journal from Nature Research publishing high-quality research, reviews and commentary in all areas of the biological sciences. Research papers published by the journal represent significant advances bringing new biological insight to a specialized area of research.

（来源：科学网）