Мозгоускорители

10. Эксперименты естественные и подлинные
Иммунная система новорожденных еще не окрепла, нужно свести к минимуму их контакт с бактериями и вирусами, которые могут привести к заболеваниям.
Телесюжет CNN от 2 февраля 2011 г.

Дети, которые на раннем этапе жизни контактируют с различными бактериями, впоследствии реже подвержены аллергии.
Новости канадского телеканала CTV от 3 ноября 2011 г.

Со всех сторон — от друзей, коллег и СМИ — на нас сыплются советы о том, как правильно жить и как правильно работать.
Десять лет назад мы узнали, что нужно потреблять как можно меньше жира; теперь нам говорят, что умеренное количество жира в пище полезно для здоровья. В прошлом году говорили, что витамин В
6

улучшает настроение и когнитивные функции пожилых людей, в этом году говорят, что он бесполезен для этих целей. А 15 лет назад считалось, что сердечнососудистой системе на пользу стакан красного вина в день; восемь лет назад сообщили, что сгодится любой алкоголь; на прошлой неделе — снова вернулись к красному вину.

Даже если мы готовы «по умолчанию» следовать последним медицинским советам, все равно надо решать, как быть с противоречащими друг другу утверждениями. Стоматолог вашей двоюродной сестры рекомендует чистить зубы нитью дважды в день, а ваш стоматолог говорит, что пользоваться нитью можно время от времени.
В финансовом разделе
The New York Times
советуют отказаться от акций и покупать облигации. А в статье журналиста
The Wall Street Journal

говорится, что лучше всего инвестировать в недвижимость и как можно больше средств держать в наличных. Ваш финансовый консультант советует побольше вкладывать в бумаги производителей товаров широкого потребления. А консультант вашего лучшего друга настаивает на том, что лучше всего уйти в иностранные активы.

Ваши друзья Элоиз и Макс озабочены выбором яслей для своего ребенка; они готовы заплатить любую цену, чтобы отдать его в самые лучшие ясли; а Эрл и Майк считают, что их ребенок получает настолько хорошее воспитание и обучение дома, что дополнительная интеллектуальная нагрузка будет излишней, и потому ищут садик, в котором их ребенок будет просто играть с другими детьми.

В этой главе вы найдете советы о том, как правильно анализировать научные данные, сообщаемые средствами массовой информации и вашими знакомыми, и о том, как самостоятельно собирать информацию и давать ей верную оценку. Вы также узнаете о том, к каким печальным последствиям может привести готовность людей слепо доверять советам друзей вместо того, чтобы проверить их истинность экспериментальным путем.

Непрерывность убеждения

Итак, в феврале вы смотрели CNN, и вам сказали, что нужно как можно лучше охранять ребенка от воздействия бактерий. А в ноябре вы посмотрели CTV, и вам сказали, что бактерии полезны для вашего ребенка, потому что они снижают риск аутоиммунных заболеваний, таких как аллергия. И кому вы поверите? Какие вам нужны доказательства для того, чтобы вы предпочли не защищать вашего ребенка от бактерий, и какие доказательства заставили бы вас максимально защищать ребенка от бактерий? Вот несколько естественных (полевых) экспериментов, которые проводятся в условиях обычной жизни и которые, возможно, помогут вам найти ответ на этот вопрос. Естественный эксперимент предполагает сравнение двух (или нескольких) случаев, которые в целом схожи, но отличаются в каком-то аспекте, который связан с интересующей нас результирующей переменной. Никто не может воздействовать на эту переменную; если бы это было возможно, это был бы чистый эксперимент. И все же у нас нет причин предполагать, что случаи отличаются так, что сравнение становится бессмысленным.

Предположим, вы узнали, что жители Восточной Германии реже страдают от аллергии, чем жители Западной Германии.
Предположим, вы узнали, что русские реже страдают от аллергии, чем финны.
Предположим, вы узнали, что фермеры реже страдают от аллергии, чем городские жители.
Предположим, вы узнали, что дети, ходившие в детский сад, реже страдают от аллергии, чем дети, которые детский сад не посещали.

Предположим, вы узнали, что дети, у которых были домашние животные в самом раннем возрасте, реже страдают от аллергии впоследствии, чем те, у кого не было домашних животных.
Предположим, вы узнали, что дети, у которых в раннем возрасте часто была диарея, впоследствии реже страдают от аллергии, чем дети, у которых практически не было диареи.

Предположим, вы узнали, что дети, рожденные естественным образом, реже страдают от аллергии, чем те дети, которые появились на свет при помощи кесарева сечения.
Между прочим, все приведенные выше факты — правда
[127]

. Эти естественные эксперименты схожи с обычными экспериментами, в которых похожие случаи отличаются друг от друга лишь в некоторых аспектах (по сути, одной независимой переменной), что может привести к различию в конечном результате (он же зависимая переменная — наличие аллергии). Каждый естественный эксперимент представляет собой проверку гипотезы о том, что раннее воздействие бактерий на организм ребенка вырабатывает сопротивляемость к аллергии и другим аутоиммунным заболеваниям, таким как астма. (Аутоиммунные заболевания — это аномальная, ошибочно «защитная» реакция организма на вещества, присутствие которых в организме нормально, когда белые кровяные тельца начинают разрушать ткани.)

Аллергии бывают очень разными, их симптомы иногда просто досаждают, иногда серьезно вредят здоровью, но астма может проявить себя гораздо хуже. Каждый день десятки тысяч детей в США пропускают школу по причине астмы, сотни людей попадают в больницу, некоторые умирают от этой болезни.

Можно предположить, что в Восточной Германии и России уровень гигиены ниже, чем в Западной Германии и Финляндии, или по крайней мере так было в совсем недалеком прошлом. (Что интересно, много лет назад польский эмигрант в США сказал мне полушутя, что раньше он думал, что аллергию придумали американцы. Наверное, что-то в этом есть.)

Можно также предположить, что дети, родившиеся в сельской местности, с детства сталкиваются с большим числом бактерий, чем городские дети. Мы знаем, что дети, у которых есть домашние животные, также больше сталкиваются с бактериями, включая фекальные бактерии, чем дети, у которых нет домашних животных.

Мы знаем, что дети детсадовского возраста — ходячие рассадники бактерий друг для друга и у них гораздо больше шансов подцепить что-нибудь, если они посещают детский сад, чем если бы они оставались дома. Диарея может быть результатом постоянного воздействия бактерий. Появление ребенка на свет естественным путем означает воздействие на него целого арсенала различных бактерий из влагалища матери. Все эти естественные эксперименты приводят нас к выводу о том, что бактерии полезны для маленьких детей.

Сомневаюсь, что эти открытия заставят вас позволить вашему ребенку ползать по земле и ковыряться в грязи, где он встретится с самыми отвратительными бактериями.
Но что если бы вы узнали, что мазок из прямой кишки, взятый у ребенка и обнаруживший огромное количество бактерий, прогнозирует более низкий аутоиммунный дефицит? А такое случается
[128]

. У нас теперь есть корреляционные или, как их иногда называют, эмпирические данные. В рамках конкретной популяции, чем сильнее воздействие разнообразных бактерий на организм с раннего возраста, тем ниже вероятность развития аутоиммунных болезней.

Если вы все еще не готовы подвергать своего ребенка воздействию микробов, может быть, на вас повлияет весьма правдоподобная гипотеза, которую называют «микробной теорией», объясняющей корреляционные данные и данные, полученные путем естественных экспериментов. Раннее воздействие бактерий может стимулировать иммунную систему, и такая стимуляция может иметь положительный эффект в дальнейшем. Укрепление иммунной системы в юном возрасте позволит ей адаптироваться и регулировать свои функции, что в результате снижает вероятность воспалительных процессов и подверженность аутоиммунным расстройствам в будущем.

Ну что, теперь вы готовы пустить вашего ребенка копаться в грязи? Лично я не уверен, что стал бы это делать. Естественные эксперименты, корреляционные данные и правдоподобные теории — все это, конечно, хорошо. Но я хотел бы посмотреть на подлинный эксперимент, то есть рандомизированное контрольное испытание слепым методом, в котором с помощью пресловутой монетки экспериментаторы решали бы, какие дети будут в экспериментальном порядке подвергаться воздействию бактерий, а какие — будут защищены от воздействия бактерий в качестве контрольного условия эксперимента. Как экспериментаторы, так и участники (в данном случае — матери детей) не должны быть осведомлены (в этом суть слепого метода) о том, под какие именно условия эксперимента попали их дети. Отсутствие этой информации, согласно правилам эксперимента слепым методом, исключает возможность искажения результатов экспериментатором или участниками, как могло бы случиться, если бы они знали, как распределены условия. И если бы в итоге выяснилось, что дети из экспериментальной группы меньше страдают от аллергии и астмы, честное слово, я бы согласился позволить своему ребенку подвергаться воздействию бактерий, сколько его душе угодно.

Но я что-то не совсем уверен, что я бы отдал своего ребенка в качестве подопытного кролика для эксперимента, который меня бы в этом убедил. К счастью, никто не обязан отдавать своих детей для таких экспериментов. Для этого существуют экспериментальные модели. Нужно взять животное, филогенетически близкое к человеку, и тогда методы, применяемые для лечения человека, будут иметь похожий эффект, если применить их на животном.
Исследователи изучили эффект воздействия бактерий на молодых мышей
[129]

. Вместо того чтобы подвергать мышей воздействию необычно высокого уровня бактерий, ученые пошли несколько другим путем и поместили экспериментальную группу мышей в специальное стерильное пространство, а контрольную группу оставили в обычных для лабораторных мышей условиях, что, поверьте мне, означает, что бактерии там точно присутствовали. У мышей, оказавшихся в окружающей среде без бактерий, развился аномально высокий уровень цитотоксических Т-лимфоцитов (клеток-убийц, уничтожающих поврежденные клетки собственного организма) в некоторых частях толстой кишки и в легких. Эти клетки начали атаковать даже те ткани, которые не несли никакой угрозы, что привело к воспалительным процессам, аллергии и астме.

Думаю, теперь я и вправду согласился бы с рекомендациями канала CTV и позволил бы своему ребенку вволю поваляться в грязи. Хотя, надо признать, мысль об этом чрезвычайно меня нервирует. (И поосторожнее с моим советом. Помните, что я никакой не доктор, а, как иногда напоминает мне мой сын, всего лишь доктор наук.)
Если вы решили подвергнуть своего ребенка воздействию бактерий, помните, что такое воздействие полезно в основном в первые годы жизни. Так что не нужно продолжать это бесконечно.

Хотите верьте, хотите нет, но на той неделе, когда я закончил писать предыдущие абзацы, в медицинском журнале
JAMA Pediatrics
появилась статья, в которой утверждалось, что боль при детских коликах, которые многие считают следствием раздражающего кишечного синдрома, можно облегчить приемом пяти капель раствора, содержащего лактобактерии ройтери
[130]
. Благодаря этому методу младенцы теперь вдвое реже страдают из-за колик.

Что если ваш маленький ребенок подхватил инфекцию? Стоит ли следовать рекомендациям врача и давать ребенку антибиотики?
Известно ли вам, что чем богаче страна, тем выше в ней уровень воспалительных заболеваний кишечника (ВЗК), включая болезнь Крона и язвенный колит?
[131]

Эти заболевания очень опасны и могут даже привести к летальному исходу. Их симптомами могут быть боль в желудке, рвота, диарея, ректальное кровотечение, внутренние спазмы, анемия и потеря веса. Ваши подозрения должны еще больше усилиться, если вы узнаете, что ВЗК, как и аллергия и астма, являются аутоиммунными заболеваниями. Косвенные доказательства корреляции заболевания и высокого уровня жизни, вот что это такое.

Разумеется, само по себе благосостояние никак не может вызвать воспалительное заболевание кишечника, но кое-что, связанное с уровнем благосостояния, все же может создавать проблемы. Люди определенного возраста вспомнят, как в детстве их мучили инфекционные заболевания среднего уха, в то время как их собственные дети благодаря амоксицил-лину могли почти мгновенно вылечить такое заболевание. Конечно, чем богаче страна, тем более вероятно, что вы обратитесь к врачу, вам пропишут антибиотики и вы сможете купить их.

Но если мы с вами в чем-то похожи, может быть, вы тоже зададитесь вопросом: а хорошо ли это — принимать все эти антибиотики? Кажется, я был прав, когда беспокоился из-за этого. Дети, у которых были ушные болезни и которые принимали много антибиотиков, впоследствии чаще заболевают ВЗК
[132]
.
Антибиотики «не различают, кто прав, кто виноват». Они убивают и вредоносные, и полезные микроорганизмы, обитающие в кишечнике.

Употребление антибиотиков даже во взрослом возрасте может вести к заболеваниям желудочно-кишечного тракта. Исследователи обнаружили, что взрослые, которые болеют ВЗК, за последние два года в два раза чаще принимали большое количество антибиотиков по рецепту врача
[133]
.
Однако все это еще косвенные доказательства. Нужен подлинный эксперимент. И такой эксперимент возможен.

Если проблема, которая вызывает ВЗК, — это недостаток «хороших» бактерий, следовательно, нужно сделать вливание этих бактерий в кишечник. Например, клизма, содержащая здоровую микрофлору кишечника, должна быть эффективным способом лечения ВЗК.

Отважные ученые и еще более отважные пациенты решили пойти на такой эксперимент. («Итак, мистер Джонс, в ходе эксперимента мы введем в ваш кишечник содержимое кишечника незнакомого вам человека. И не просто потому, что никто никогда раньше этого не делал, а потому, что это может оказаться полезным для вас».) К счастью, для пациентов и для врачей эксперимент удался, и большинство пациентов, прошедших такое лечение, почувствовали себя лучше, чем контрольная группа, которой ввели простой физиологический раствор. (А к счастью для нас, теперь можно пойти в аптеку и купить таблетки, содержащие все необходимые кишечные бактерии.)

Конечно, решение о том, лечить ли ту или иную детскую болезнь с помощью антибиотиков, требует серьезного исследования и тщательного анализа эффективности затрат. Как и в случае инфекций, которые подхватывают взрослые люди.

От естественных экспериментов к подлинным
В естественных экспериментах содержится невероятно много важной информации, которую просто необходимо изучить с помощью подлинных экспериментов.

Дети малообразованных родителей, которые по этой причине сами рискуют не достичь никаких успехов на академическом поприще, с большей вероятностью будут получать плохие оценки в начальной школе, если их учитель в первом классе, по мнению наблюдателей, низкоэффективен. Если им повезет и первый учитель будет высокоэффективным, то их оценки, возможно, будут примерно равны оценкам детей из семей среднего класса
[134]

. Этот вывод — следствие естественного эксперимента. Если бы дети были случайным образом распределены по классам с учителями различной квалификации, тогда мы получили подлинный эксперимент. И какой родитель останется равнодушным к эффективности учителя, услышав о таком результате естественного эксперимента?

Озеленение городов делает жизнь в них более приятной. И вы даже не представляете себе насколько. Исследование типовых жилых кварталов, построенных по государственной программе социального жилья в Чикаго, показало, что в спальных районах с многоквартирными домами, расположенными на озелененной территории, происходит в два раза меньше преступлений, чем там, где территория представляет собой асфальт и бетон
[135]

. С учетом трудноуловимых ситуационных стимулов, способных глубоко воздействовать на человеческое поведение, которые мы обсуждали в главе 1, это открытие не кажется таким уж удивительным. Это исследование, вероятно, является подлинным рандомизированным экспериментом, потому что представители жилищного фонда в Чикаго полагают, что распределение жильцов в конкретные дома происходило исключительно случайным образом — и нет никаких причин в этом сомневаться. В то же время, непрофессионалы могут вкладывать в термин «случайный» не совсем то значение, которое подразумевают ученые, поэтому для проверки верности гипотезы о связи озеленения с низким уровнем преступности потребовалось бы провести исследование с действительно рандомизированным распределением жильцов, чтобы исключить возможность, что соотношение между озеленением и преступностью является причинно-обусловленным, а не только корреляционным. Очевидно, что такой эксперимент крайне необходим. Если открытия, сделанные в ходе подлинного эксперимента, продублируют результаты естественного эксперимента, нужно будет обязательно провести анализ эффективности затрат, который мы обсуждали в главе 4. С его помощью следует изучить эффективность удаления асфальта и посадки деревьев, а затем перевести это все в денежную стоимость. Этот анализ может показать, что смена ландшафта пойдет городу на пользу.

Ученым часто приходят в голову идеи, когда они осознают, что наблюдения, которые они сделали, представляют собой естественный эксперимент. В XVIII в. врач Эдвард Дженнер заметил, что у доярок редко бывает оспа — болезнь, связанная с коровьей оспой, с возбудителями которой доярки могут нередко соприкасаться. Быть может, доярки были менее подвержены оспе, чем, скажем, давильщики масла, потому что коровья оспа каким-то образом защищала от обычной оспы? Дженнер нашел молодую доярку с коровьей оспой на руке и привил ее восьмилетнему мальчику. У мальчика началась лихорадка и неприятные ощущения в области подмышек. Через несколько дней Дженнер привил мальчику обычную оспу, взятую с пораженного участка тела больного человека. Мальчик не заболел, и Дженнер объявил, что нашел лекарство, которое может предотвратить оспу, что оказалось правдой. Латинское слово

vacca
означает «корова», a
vaccinia
— «коровья оспа», поэтому Дженнер назвал свое изобретение вакцинацией. Естественный эксперимент привел к подлинному эксперименту, а результат изменил мир к лучшему. В наши дни оспа существует только в виде опытных препаратов в двух лабораториях мира — в США и в России. (Вирус оспы хранят, потому что он может понадобиться для создания вакцины, если болезнь вдруг снова появится где-то в мире.)

Страшная цена непроведенных экспериментов

Мы можем дорого заплатить за эксперименты, которые так и не провели — жизнью, деньгами, благополучием.

За почти 50 лет существования программы Head Start мы потратили на нее $200 млрд. Это дошкольная образовательная программа для детей из бедных семей, направленная на укрепление их здоровья, улучшение успеваемости и, как мы надеялись, на повышение IQ. Что же мы получили от этих вложений? Программа действительно благотворно влияла на здоровье детей, поначалу повышала уровень IQ и улучшала успехи в учебе. Но это продолжалось недолго; к окончанию начальной школы показатели этих детей были не выше, чем у тех, кто не участвовал в этой программе.

Мы не знаем наверняка, показали ли дети, участвовавшие в Head Start, лучшие результаты, когда выросли, чем те дети, которые не участвовали в этой программе
[136]

. Потому что распределение детей для участия в программе не было случайным. Дети, попавшие в Head Start, могли отличаться от детей, не попавших в эту программу, по самым разным, неизвестным нам признакам. Информации катастрофически мало, и основана она на ретроспективных данных о распределении по программам дошкольного образования. Давно ставшие взрослыми люди должны были вспоминать, участвовали ли они в какой-нибудь программе для дошкольников, и если да, то в какой именно. Ретроспективные исследования могут содержать огромное количество ошибок, особенно если требуется воспроизвести события более чем десятилетней давности. Ретроспективные исследования и впрямь показывают очевидные преимущества бывших участников Head Start во взрослой жизни

[137]
. Но этот результат не дотягивает даже до уровня результата естественного эксперимента, потому что было бы удивительно, если бы между детьми, которые участвовали в программе, и детьми, которые в ней не участвовали, не было бы определенных первоначальных различий.
Общество продолжает тратить огромные деньги на проекты, которые могут быть, а могут и не быть эффективными.

Все материалы, размещенные в боте и канале, получены из открытых источников сети Интернет, либо присланы пользователями  бота. 
Все права на тексты книг принадлежат их авторам и владельцам. Тексты книг предоставлены исключительно для ознакомления. Администрация бота не несет ответственности за материалы, расположенные здесь