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En la era del big data, priorizar la significación estadística en el diseño de estudios

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Un científico con bata de laboratorio observa un escáner cerebral en una computadora con una máquina de resonancia magnética al fondo

Exploración por resonancia magnética en el Laboratorio de Cerebro y Comportamiento de la Universidad de Ginebra, Suiza.Crédito: Salvatore Di Nolfi/EPA/Shutterstock

“Diseño experimental”: estas palabras se refieren a una sección de un trabajo de investigación que muchos lectores pueden verse tentados a examinar de pasada, antes de pasar a los resultados reales. Pero estudiar en naturaleza Esta semana debería hacer que todos los investigadores, tanto lectores como redactores de artículos, piensen en profundizar un poco más en los métodos que forman parte del proceso científico.

El estudio, realizado por Simon Vandekar, bioestadístico del Centro Médico de la Universidad de Vanderbilt en Nashville, Tennessee, trata sobre cómo hacer que los estudios de asociación cerebral (BWAS) sean más sólidos (su. kang et al. naturaleza https://doi.org/10.1038/s41586-024-08260-9; 2024). La idea básica de BWAS es estudiar conjuntos de imágenes cerebrales utilizando herramientas estadísticas y algoritmos de aprendizaje automático. Su objetivo es predecir características cerebrales específicas o patrones de actividad asociados con rasgos o comportamientos, por ejemplo, la capacidad de pensar de forma abstracta o la tendencia a experimentar ciertas emociones negativas.

Pero los BWAS padecen el conocido y persistente problema de la baja reproducibilidad: dos estudios sobre el mismo tema llegan a conclusiones diferentes. Una gran parte del problema es que algunos estudios BWAS necesitan una gran cantidad de muestras para reflejar con precisión los efectos. Los tamaños de muestra pequeños pueden exagerar la relación entre un rasgo cerebral particular y un comportamiento o rasgo. En el campo similar de los estudios de asociación de todo el genoma, que buscan vincular variaciones en el ADN con rasgos de salud o enfermedad, el problema de la falta de confiabilidad se supera combinando conjuntos de datos con decenas de miles de muestras de participantes. Sin embargo, en el caso del cerebro es más difícil, especialmente para investigadores fuera de Europa y Estados Unidos. El coste de una hora de exploración con una máquina de resonancia molecular (MRI) es de unos 1.000 dólares. Los Institutos Nacionales de Salud de Estados Unidos distribuyen alrededor de 2.000 millones de dólares cada año para la investigación de neuroimagen, pero pocos países tienen este nivel de recursos.

Vandekar y sus colegas sugieren que centrarse en la calidad, no en la cantidad, podría ser una respuesta. Analizaron más de 100.000 imágenes de resonancia magnética de adultos y niños sanos, así como imágenes de niños con enfermedades mentales.

Su objetivo era explorar cómo factores como la edad, el género, la función cognitiva y la salud mental se relacionan con la estructura y función del cerebro en diversos diseños de estudio. Por ejemplo, un estudio exploró cómo cambia el tamaño del cerebro con la edad. Vandekar y sus colegas descubrieron que, en comparación con exploraciones únicas de varias personas (estudios transversales), las exploraciones por resonancia magnética repetidas de las mismas personas a lo largo del tiempo arrojaron resultados más sólidos (ver RJ Chauvin y NUF Dosenbach naturaleza https://doi.org/10.1038/d41586-024-03650-5; 2024).

Estos estudios longitudinales han demostrado desde hace tiempo su valor en áreas de la ciencia como la identificación de biomarcadores de enfermedades crónicas o degenerativas (Y. Guo et al. Naturaleza envejecida 4247-260; 2024). Aunque no funcionan para algunos de los tipos de preguntas necesarias en los estudios transversales, los estudios longitudinales son buenos para descartar factores irrelevantes que parecen estar involucrados durante los estudios transversales pequeños.

Sin embargo, hay salvedades: los investigadores que realizan estudios longitudinales, por ejemplo, deben tener cuidado de dejar espacios lo suficientemente largos entre las mediciones en cualquier individuo si quieren capturar diferencias significativas y estadísticamente significativas a lo largo del tiempo. Vandekar y sus colegas también enfatizan que los investigadores deben tener en cuenta los cambios que ocurren en los individuos a lo largo del tiempo, así como las diferencias entre individuos.

Toda investigación necesita planificación. Para BWAS, seleccionar a los participantes de una manera que produzca resultados sólidos y utilizar modelos estadísticos correctos puede mejorar la confiabilidad de los resultados sin requerir automáticamente tamaños de muestra grandes. Los beneficios del rigor estadístico, a su vez, resaltan la necesidad de una mayor colaboración entre estadísticos y neurocientíficos, ya que utilizan métodos más sofisticados para manejar datos en sus investigaciones. Estos hallazgos serán valiosos para la comunidad de neurociencia y merecen una atención más amplia.

Muchos campos de la ciencia están inmersos en descubrimientos basados ​​en datos, cada vez más ayudados por las capacidades de búsqueda de patrones de los algoritmos de inteligencia artificial. Al hacerlo, las cuestiones de correlación y causalidad, y de garantizar que los resultados sean estadísticamente significativos y replicables, se vuelven más importantes que nunca. Esto significa que los investigadores no deben fluctuar en el diseño experimental, ya sea que estén leyendo un artículo de investigación o escribiéndolo.

Prestar mayor atención a los métodos de investigación y a cómo un estudio obtiene una indicación de su impacto es la manera de garantizar que los resultados resistan la prueba del tiempo.

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Una estadística reveladora para cada jugador de los Blackhawks esta temporada

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Las únicas estadísticas que importan al final son: 5-9-1. esto es todo Black Hawk Anotó un mes después de una temporada que se suponía sería su primer paso hacia la respetabilidad y, eventualmente, la contienda por los playoffs. solo tiburones y el negligente Depredadores Tienen el peor porcentaje de puntos en la Conferencia Oeste, lo que significa que los Blackhawks podrían estar en camino a otra selección entre los cinco primeros del draft.

Pero echemos un vistazo a todas las estadísticas más pequeñas (buenas, malas e indiferentes) que suman 5-9-1. Aquí hay una estadística de un mes para cada jugador de los Blackhawks.


Defensas

Alan Nolan

Allan ha aparecido en 12 de 14 partidos esta temporada. Es una estadística simple, pero pocos lo han visto ingresar al campo de entrenamiento. Un fuerte campo de entrenamiento combinado con la degradación de Kevin Korczynski a AHL Rockford le abrió la puerta a Allan, y una gran cantidad de Alec MartínezLa lesión y la ineficacia de TJ Brodie le permitieron entrar y convertirse en titular en la línea azul de los Blackhawks, superando a jugadores mayores y con más experiencia como isaac phillips Y Louis Crevier está en la tabla de profundidad. No parecía fuera de lugar en absoluto como tercera base.

TJ Brodie

Los Blackhawks han sido superados 9-2 en cinco contra cinco con Brodie en el hielo, a pesar de que su porcentaje de goles esperados es del 46,79 por ciento, sólo por detrás. Seth Jones Entre las defensas de los Blackhawks. ¿Mala suerte o juego sucio? Bueno, el PDO individual de Brodie es .927, el peor entre los defensores de los Blackhawks. Cuando regrese a la alineación, los Blackhawks sólo pueden esperar que haya logrado una regresión positiva.

Káiser blanco

Los Blackhawks tienen un diferencial de goles igualado con Kaiser en el hielo, pero si miras de cerca encontrarás que Kaiser esencialmente ha llevado a sus oponentes a un punto muerto en cinco contra cinco. Los tries están igualados en 215-215, las oportunidades de alto peligro están casi iguales en 38-37 en contra y los goles están igualados en 5-5. Los Blackhawks le quitarán eso al jugador de 22 años en su primer juego. nhl estación.

Seth Jones

Jones tiene dos goles en 15 partidos. Puede que no parezca mucho, pero considerando la forma en que comenzó cada una de sus primeras tres temporadas con los Blackhawks, es significativo. El año pasado tardó 31 partidos en marcar su primer gol. El año anterior, marcó un gol en sus primeros 26 partidos. En su primer año en Chicago, no anotó goles en sus primeros 13 juegos. Jones se mostró más agresivo de lo habitual al comienzo de la temporada. solo Connor Bedard (66) Hizo más intentos de tiro que Jones (61).

Alec Martínez

Martínez jugó sólo cuatro partidos esta temporada debido a una lesión. Los Blackhawks necesitan recuperarse y jugar de nuevo. Con Brodie luchando, Martínez puede aportar algo de presencia veterana pero aún así permitir que los Blackhawks jueguen con algunos defensores jóvenes. Tampoco necesita estar en la alineación en todos los partidos.

Connor Murphy

Los Blackhawks tienen un 51,23 por ciento de tiros a portería cuando Murphy está en el hielo en cinco contra cinco. En general, las métricas defensivas de Murphy son mejores que en los últimos años. Los oponentes disparan menos, anotan menos y tienen menos oportunidades de anotar con Murphy en el hielo. Quizás el mayor cambio es que los Blackhawks están realizando más tiros a portería que sus oponentes con Murphy allí. Esto no ha sucedido en una temporada desde la primera temporada de Murphy con los Blackhawks en 2017-18.

isaac phillips

Los Blackhawks tienen un diferencial de goles de cero en un enfrentamiento de cinco contra cinco con Phillips en el hielo. Los Blackhawks anotaron dos goles y permitieron dos goles. Puede que esto no parezca una estadística enorme, pero es importante para Phillips. Siempre estuvo en el hielo para los goles en contra la temporada pasada. Los Blackhawks fueron superados 37-11 con él en 33 juegos. Si puede ser consistente, tiene la oportunidad de ser un jugador defensivo profundo para los Blackhawks en el futuro.

Alex Vlasic

Vlasic es responsable de 12,33 salidas de la zona defensiva cada 60 minutos, según los datos de seguimiento de Corey Sznajder. El único jugador que ha tenido un promedio más alto en lo que va de temporada es… quinn hughes. Esta es una muy buena empresa. Es otra señal del continuo desarrollo de Vlasic. Por mucho que su pan de cada día siga siendo su defensa, ha demostrado que es capaz de hacer más con el disco en su palo, ya sea salir de la zona defensiva o crear una zona ofensiva.


Las oportunidades de anotar no fueron difíciles de encontrar para Tyler Bertuzzi. (Kirby Lee/USA Today)

adelante

joey anderson

Los Blackhawks están permitiendo sólo 7,2 oportunidades de gol de alto peligro cada 60 minutos con Anderson en el hielo en una proporción de cinco de cinco, la mejor de la historia de la plantilla. Anderson, una vez más, está teniendo problemas para conseguir tiempo de juego regular. Pero Anderson, una vez más, es uno de los delanteros defensivos más eficaces de los Blackhawks. Apareció en sólo seis juegos, ya que una enfermedad le hizo caer en la tabla de profundidad. Pero cuando juega, es él mismo, fiable. solo Iliá Mikheev Puede marcar 0,9 goles cada 60 minutos.

Andreas Athanasiou

Athanasiou no solo apareció en la menor cantidad de juegos entre los delanteros de los Blackhawks (cinco), sino que promedió el menor tiempo en hielo de cualquier jugador en la lista (9 minutos, 16 segundos por juego). El veloz pero frustrante delantero fue colocado brevemente en una posición de segunda línea al comienzo de la temporada, pero ha caído en la plantilla del entrenador Luke Richardson. Los rivales marcan 5,17 goles contra los Blackhawks cada 60 minutos con Athanasiou en el hielo, y su xG/60 también es el peor del equipo con 3,95.

Connor Bedard

Bedard es insuperable TorontoAuston Matthews tiene 41 oportunidades de anotar en solitario en cinco contra cinco esta temporada. No marca goles, pero no es por falta de intento. Disparó casi el 20 por ciento en su último año en la WHL y el 10 por ciento en su primer año en la NHL. Ha alcanzado sólo el 6 por ciento en lo que va de la temporada. Los goles llegarán.

Tyler Bertuzzi

Bertuzzi solo ha marcado una vez entre cinco jugadores en 15 partidos, a pesar de haber tenido 16 oportunidades de gol, 10 de alto peligro. Fue una amenaza en el juego de poder, con tres oportunidades de gol y 17 oportunidades de gol.

Jason Dickinson

Los Blackhawks están empatados 5-5 en una contienda de cinco contra cinco con Dickinson en el hielo. ¿Por qué es esto impresionante? Porque ningún otro delantero en la plantilla puede igualar la dureza de Dickinson. Después de anotar 22 goles la temporada pasada, a Dickinson se le ha asignado un papel mucho más defensivo y ha prosperado. Tiene la mayor cantidad de puntos defensivos que cualquier delantero regular de los Blackhawks (32) y la menor cantidad de zonas ofensivas (12). También se enfrentó al más alto nivel de competencia entre los delanteros habituales. El índice ofensivo promedio de los jugadores a los que se ha enfrentado esta temporada es de 2,89, lo que lo sitúa en el percentil 93 de toda la liga.

Ryan Donato

El porcentaje de tiros de Donato es 21,2, más del doble de la marca de su carrera de 10,2. Así es como un jugador que ha marcado 14 goles de media en las últimas tres temporadas marca siete goles en el primer mes de la temporada. Esto le valió brevemente un lugar en la línea de Bedard, pero Donato se encontró destinado en la cuarta línea el jueves por la noche en Dallas.

Nick Foligno

A pesar de estar entre los nueve primeros durante toda la temporada, Foligno tiene una brillante cuota de goles esperados del 58,98 por ciento. El único otro jugador de los Blackhawks por encima del 50 por ciento es Bertuzzi con 51,54. Foligno también cobró ocho penales, la mayor cantidad del equipo. Los Blackhawks están superando a sus oponentes en los intentos y superando a Foligno en el hielo, pero son superados 8-7.

sala de taylor

A pesar de estar entre los seis primeros en los 15 juegos de esta temporada, Hall tiene un promedio de 15:12 de tiempo sobre hielo. El ex ganador del Hart Trophy ha recuperado toda su fuerza, pero está claro que los Blackhawks todavía lo están volviendo a utilizar con regularidad después de perderse la mayor parte de la temporada pasada debido a una cirugía de rodilla.

Philip Kurashev

Kurashev sólo tiene tres puntos esta temporada. La temporada pasada destacó ofensivamente al anotar 18 goles y dar 34 asistencias. La pregunta esta temporada ha sido cuánto de eso tiene que ver con su juego mejorado y cuánto tiene que ver con jugar con Bedard. Si bien Kurashev ha jugado con Bedard en ocasiones esta temporada y también ha desempeñado un papel entre los seis primeros como centro, la ofensiva no se ha repetido. Tiene un gol y una asistencia en cinco contra cinco. Los Blackhawks han sido superados 8-2 con él en el hielo. Esta es otra temporada importante para él. Está listo para firmar otro contrato después de esta temporada y lo evalúan constantemente para determinar dónde encaja en el futuro.

Patricio Marón

Marrone todavía tiene algunas de las manos más rápidas de la liga. Todavía puede hacer jugadas de la nada. Sus pases derivan en tiros. Esto también se desprende de los datos de seguimiento de Sznajder. Marrone está entre los líderes del equipo con 9,26 asistencias cada 60 minutos. Tal vez pueda utilizar a sus compañeros de equipo para aprovechar más oportunidades de ese tipo. Marrone suma tres asistencias, incluidas dos primarias, esta temporada.

Iliá Mikheev

Mikheyev tuvo que adaptarse a un papel más defensivo con los Blackhawks. Su porcentaje de inicio en la zona ofensiva de 36,11 cuenta esa historia. En Vancouver, las dos temporadas anteriores, ese porcentaje era superior al 50. Estaba desempeñando un papel más ofensivo. Aunque la ofensiva no viene a por él esta temporada (no tiene goles y tiene una asistencia en juegos de cinco contra cinco), hace lo que los Blackhawks le piden. A pesar de la frecuencia con la que él y su línea comienzan fuera de la zona ofensiva, los Blackhawks han superado a sus oponentes 5-2 con Mikheyev en el hielo.

Lucas Reichel

Hay muchas estadísticas que muestran la mejora del juego de Reichel. Crea más entradas de área. Está en el hielo para tener muchas oportunidades de anotar para él y para los demás. Pero la estadística más importante puede ser su tiempo en el hielo. Jugó 16:46 en el último partido de los Blackhawks vs. Estrellas de Dallas. Esto es lo máximo que ha jugado esta temporada y lo máximo que ha jugado desde principios de enero de la temporada pasada. Este tiempo en el hielo habla de su mejor juego, pero también de la confianza que Richardson tiene en él ahora. Richardson perdió eso la temporada pasada, razón por la cual Reichel terminó en Rockford y comenzó esta temporada como un base titular saludable para los Blackhawks y, más tarde, en su cuarta línea. Reichel ha demostrado que puede recuperar esa confianza.

Craig Smith

Smith lidera a los Blackhawks con 11,4 tiros a puerta cada 60 minutos en una base de cinco contra cinco. No juega mucho. Tiene un promedio de 11:47 de tiempo sobre hielo, pero sabe cómo hacer que ese tiempo cuente. Golpea pelotas en su tiempo limitado y las mete en la red. También fue muy preciso, con un porcentaje de tiro de 16,67. También está empatado en el tercer lugar entre los Blackhawks con seis puntos en juegos de cinco contra cinco.

Teuvo Teravainen

Teräväinen tiene un gol y una asistencia en el juego de cinco contra cinco. Fue efectivo en el juego de poder y excede su tasa de producción habitual allí, pero considerando que se suponía que era el compañero de equipo de Bedard, su juego de cinco contra cinco fue decepcionante. Promedia 0,61 puntos cada 60 minutos en juegos de cinco contra cinco. Eso es menos que los 1,65 puntos por cada 60 la temporada pasada.

Porteros

Peter Mrazek

Mrazek mostró una consistencia la temporada pasada que no había mostrado en mucho tiempo. Y volverá a hacer lo mismo esta temporada. Tiene un porcentaje de inicios de calidad de .545 en 11 inicios, según Hockey Reference. No está lejos de donde estuvo la temporada pasada, que tuvo un porcentaje inicial de calidad de .547. Ciertamente les da a los Blackhawks una oportunidad en la mayoría de los juegos. Eso es todo lo que pueden pedir. con Laurent Brossoit Se espera que los Blackhawks regresen pronto, y es posible que los Blackhawks también busquen darle a Mrazek una carga de trabajo más manejable.

Arvid Söderblom

Söderblom tiene un número de goles salvados mayor de lo esperado cada 60 minutos: 1.158, según MoneyPuck.com. Eso es bueno para ser tercero en la liga. Ese número sería impresionante por sí solo, pero si lo miramos en el contexto de la temporada pasada, es un gran paso adelante. Ocupó el puesto 85 en la NHL con -0,626 goles salvados por encima de lo esperado cada 60 minutos la temporada pasada. Es probable que Söderblom se dirija a Rockford cuando Brossoit regrese, pero Söderblom ciertamente tiene algo sobre lo que construir.

(Foto superior: Jerome Miron/USA Today)

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