Книга: Почему

Механизмы действия

Механизмы действия

Если я скажу, что пираты стали причиной глобального похолодания, вы, конечно же, сочтете это неправдоподобным. Но скептицизм не обоснован: вы же не вмешивались в поведение пиратов и не наблюдали за возможными температурными изменениями на планете, равно как и не выявляли корреляций между разными переменными. Нет, вы исходили из общего знания о том, как действуют мировые законы, потому что не можете представить себе способа, с помощью которого несколько пиратов могут менять климат. Точно так же некоторые причинные взаимоотношения объявляются достоверными именно в силу нашего механистического знания. Даже не имея данных наблюдения, можно предсказать возможную связь между посещениями солярия и раком кожи – при условии, что нам известно о зависимости между ультрафиолетовым облучением и онкологическими проблемами.

Такой тип знания относится к механизмам действия, или к пониманию схемы «причина-следствие». Мы можем обнаружить причины и, не зная, как именно они работают, увидеть механизмы действия – это еще одно доказательство в поддержку каузальности, которое способствует эффективному вмешательству. Причины объясняют, почему происходят те или иные вещи, а механизмы – как они происходят (сравним два утверждения: «курение – причина пожелтения пальцев» и «смолы сигаретного дыма вызывают пятна на коже»). Предпринималось несколько попыток определения каузальности в терминах механизма действия, где под механизмом понимается система взаимодействия частей, регулярно выполняющих некоторые изменения[309]. Для наших целей, однако, механизмы действия более интересны как способы предоставления доказательств причинности.

Пока рассматриваемые виды аргументации каузальности касались того, как часто причина и следствие наблюдаются вместе, при этом использовались устойчивые паттерны событий, изменения вероятностей или зависимости между дозой и реакцией. При этом мы могли обнаружить, что грипп – причина лихорадки, пронаблюдав множество людей и увидев, что вероятность лихорадочного состояния становится выше после заражения гриппом. Но мы также могли сделать подобный вывод, базируясь на задействованных механизмах. Инфекция посылает сигналы в мозг (который регулирует температуру тела), а тот, в свою очередь, повышает температуру как реакцию на эту самую инфекцию. Один отрывок информации объясняет, как причина может правдоподобно вызвать следствие, а другой демонстрирует, что это воздействие было реально[310].

С другой стороны, объяснение сложного признака, такого как явка избирателей, в терминах всего двух генных вариаций будет недостоверным именно из-за механизма действия. С подобным случаем мы сталкиваемся, если гены связаны также со многими заболеваниями и прочими признаками[311]. С точки зрения механизмов кажется невероятным, что один и тот же процесс одновременно повышает вероятность голосования избирателей и, скажем, вызывает синдром раздраженной кишки. Гораздо вероятнее, что оба явления провоцируются рядом факторов, и идентифицированные гены, возможно, лишь часть комплексного процесса.

Точно так же заявление, что две чашки кофе в день положительно влияют на здоровье, кажется недостоверным, поскольку трудно представить механизм, при котором две чашки кофе будут полезны, а скажем, полторы или две с половиной – уже нет. Даже если эксперимент показывает статистически значимый результат для конкретного количества кофе, мы, скорее всего, по-прежнему будем считать, что этому эффекту должно иметься какое-то иное объяснение. С другой стороны, зависимость «доза-реакция» или даже J-образная кривая (наподобие той, что мы наблюдали в главе 5), не покажется удивительной, поскольку существует множество биологических процессов с подобным свойством и гораздо меньше таких, где только единичная доза дает следствие.

Но если предложить некий механизм, это поможет провести эксперименты, которые выявят причинно-следственные связи. К примеру, если неизвестно, что вызывает болезнь, но есть возможный механизм лечения и целевой препарат, то факт наличия или отсутствия эффекта от этого средства подтолкнет к поиску основополагающих причин.

Механизмы также помогают лучше планировать вмешательства. Если мы обнаружим, что инфицированные москиты вызывают малярию, но ничего не узнаем о способе заражения, единственно возможным методом предотвратить заболевание будет препятствие контакту с москитами. С другой стороны, зная, что происходит, когда в кровь попадают паразиты, мы получаем множество потенциальных целей для вмешательства: паразитов можно остановить в печени, можно помешать им размножаться и т. д.

Несмотря на большую пользу от экспериментов и выборочного тестирования, иногда мы не можем или не должны вмешиваться. Мы способны сделать вывод, что парашюты существенно снижают риск разбиться во время прыжков, и без проверки. Изначальная связь между курением и раком легких была открыта без экспериментов с участием людей. Хотя ясно, что мы способны научаться причинам, исходя из базового знания механизмов действия, важно осознавать: порой эксперименты также способны внушить ложные идеи.

Вот два примера того, что у следствия бывают дополнительные причины, а вмешательство дает побочные эффекты.

Когда требуется узнать, за какой фенотип отвечает конкретный ген, обычно проводится такой тест: берут ген в неактивном состоянии (метод генного нокаута) и смотрят, проявляется ли фенотип при этих условиях. Если ген отвечает за некую черту и она по-прежнему присутствует даже при нокауте, то этот ген не может быть причиной фенотипа. При этом, однако, предполагается, что следствие имеет только одну причину. В действительности, если фенотип сохраняется, для этого может быть дополнительная причина, проявляющая его, когда первый ген неактивен. Это справедливо для многих случаев из области биологии, когда для повышения устойчивости один и тот же ген одновременно воспроизводит черту и подавляет другой ген. Если первый ген становится неактивным, в действие вступает второй.

Аналогично, если следствие не наступает при устранении причины, это все равно не означает, что мы обнаружили ту самую причину. Если мы удалим кислород, пожара в доме не случится, потому что для возгорания кислород необходим. Но мы не сможем утверждать, что кислород приводит к пожарам (это условие недостаточное): нужно много других вещей (например, источник жара и горючий материал).

Скажем, мы пытаемся выяснить, правда ли бег на длинные дистанции помогает сбрасывать вес. Проводим рандомизацию участников по группам тех, кто тренируется для участия в марафонах и кто пробегает километр-другой несколько раз в неделю. Парадокс, но участники этого гипотетического исследования, преодолевающие длинные дистанции, не только не теряют вес, а набирают. Дело в том, что мы хотим оценить не что иное, как влияние долгих пробежек на вес, исходя из предположения, что все остальные факторы остаются неизменными. В действительности бег приводит к незапланированным последствиям. Возможно, участники эксперимента устают и начинают вести малоподвижный образ жизни в те часы, которые не посвящают физической активности. Также они могут начать больше есть, с избытком компенсируя сожженные калории.

Выходит, побочные эффекты, создавая проблемы при попытке использовать причины для планирования, к примеру, политической программы, могут также препятствовать поиску каузальных взаимосвязей.

Особо проблематичные ситуации – когда фактически существуют два пути от причины к следствию, которые могут нейтрализовать или обратить вспять ожидаемые зависимости. Именно этот парадокс мы наблюдали в главе 5, и такая ситуация вовсе не уникальна для исследований методом наблюдения.

Итак, эксперимент – отличный способ выяснения причин, но он не может быть ни необходимым, ни достаточным для этого условием.

Оглавление книги