Korrelation ist nicht Kausalität
Der Satz stimmt, und als Schlusspunkt bringt er nichts. Brauchbar wird er erst, wenn sich sagen lässt, welche dritte Größe im Spiel ist und welche Rolle sie spielt. Dann zeigt sich auch, was aus ihm folgt: nicht, dass Beobachtungsdaten wertlos wären, sondern dass die Frage nach der Ursache eine eigene Begründung braucht - und dass es dafür besser und schlechter geeignete Studienformen gibt.
Eine Korrelation sagt, dass zwei Größen gemeinsam auftreten. Welche Erklärung dahintersteckt, entscheidet nicht die Statistik, sondern der Aufbau der Untersuchung - und die Annahmen, die dabei offengelegt werden.
Schokolade und Nobelpreise
Bevor die Frage nach der Ursache überhaupt sinnvoll wird, lohnt ein Blick auf das, worüber geredet wird. Eine Korrelation fasst zusammen, wie stark zwei Größen gemeinsam schwanken, und presst das in eine einzige Zahl zwischen −1 und +1. Wie wenig diese Zahl für sich genommen aussagt, lässt sich an einem Beispiel zeigen, das ein Kardiologe 2012 im New England Journal of Medicine veröffentlicht hat - mit hörbarem Augenzwinkern, aber mit echten Zahlen.
Die Grafik lässt sich seitlich bewegen.
Weil das Beispiel so offensichtlich ist, lässt sich daran gut sehen, was in weniger offensichtlichen Fällen dieselbe Rolle spielt. Eine naheliegende dritte Größe ist der Wohlstand eines Landes: Wo mehr Geld da ist, wird mehr Schokolade gekauft und mehr Forschung bezahlt. Hier steht diese Größe so deutlich im Raum, dass niemand sie übersieht - in anderen Fällen muss man sie erst suchen und benennen.
Umgekehrt gilt: Ein Wert nahe null schließt einen Zusammenhang nicht aus, sondern nur einen geradlinigen. Träfe es zu, dass sowohl sehr wenig als auch sehr viel Übung ungünstig wirkt, käme rechnerisch fast null heraus - obwohl im Streudiagramm ein deutliches Muster zu sehen wäre. Deshalb gilt: erst das Bild, dann die Zahl.
Konfundierung - wenn etwas anderes beides erklärt
Der dritte Fall vom Anfang hat einen Namen. Eine Größe, die sowohl auf die vermutete Ursache als auch auf die vermutete Wirkung einwirkt, heißt Drittvariable oder Confounder; das Muster, das sie erzeugt, heißt Konfundierung. Solange sie im Spiel ist und nicht berücksichtigt wird, misst man ihren Einfluss unbemerkt mit.
Das ist die Stelle, an der der Satz vom Anfang nützlich wird. „Es könnte auch anders sein“ ist kein Einwand. „Menschen mit mehr Spielraum im Alltag kommen eher zum Üben und haben ohnehin weniger Stress“ ist einer: Er benennt eine konkrete Größe, sie lässt sich erheben, und man kann nachsehen, ob der Zusammenhang übrig bleibt, wenn man sie herausrechnet.
Daraus folgt allerdings nicht, dass mehr Kontrolle immer besser wäre. Herausrechnen hilft bei einer Größe, die auf beides einwirkt - hier der Spielraum im Alltag. Bei einer Größe, in die beides einmündet, richtet dasselbe Verfahren Schaden an. Ein Beispiel: Ob jemand einen Kurs zu Ende führt, hängt an beidem - daran, wie regelmäßig geübt wird, und daran, wie belastet jemand gerade ist. Wer abbricht, taucht in der Auswertung nicht mehr auf. Wertet man also nur die Teilnehmenden aus, die geblieben sind, verschiebt sich das Bild: Wer wenig geübt hat und trotzdem dabeigeblieben ist, hatte vermutlich wenig Druck - sonst wäre die Person längst weg. Unter den Gebliebenen sieht wenig Üben dann harmloser aus, als es ist. Das Muster stammt aus der Auswahl, nicht aus der Sache.
Elwert und Winship nennen eine solche Größe einen Collider und die Verzerrung endogenous selection bias: eine Verzerrung, die erst durch das Auswählen entsteht. Zwei Dinge daran sind fürs Lesen von Studien wichtig. Erstens ist es für sich genommen kein Fehler, dass Menschen abspringen - selbst viele Abbrüche sind unschädlich, solange das Abspringen nicht an beiden Seiten hängt. Zweitens lässt sich ohne weitere Annahmen nicht vorhersagen, in welche Richtung und wie stark sich das Bild verschiebt. Im Kopf gegenrechnen kann man so etwas also nicht (Elwert & Winship, 2014).
Damit sind es drei verschiedene Fehler, nicht zwei. Eine gemeinsame Ursache gehört ins Modell; wer sie weglässt, misst Fremdes mit. Eine gemeinsame Folge gehört nicht hinein; wer sie hineinnimmt, erzeugt ein Muster, das es so nicht gibt. Und eine Größe, über die die Wirkung erst läuft, gehört ebenfalls nicht hinein, solange man die Gesamtwirkung wissen will - sie rechnet genau das heraus, was gemessen werden sollte. Welcher der drei Fälle vorliegt, entscheidet nicht die Statistik, sondern die Richtung der Pfeile. Und die muss aus der Sache begründet werden, nicht aus den Daten.
Vom Muster zur Ursache
Drei Erklärungen, ein Muster
Neben der naheliegenden Richtung kommen die Umkehrung und eine gemeinsame dritte Ursache infrage. Alle drei erzeugen dieselbe Zahl. Was zwischen ihnen entscheidet, steht nicht in der Statistik, sondern im Aufbau: wann welche Größe erhoben wurde, wer worauf zugeteilt wurde und welche Annahmen dabei offenliegen. Kausale Grafiken - wie die Pfeildiagramme weiter oben - machen genau diese Annahmen sichtbar und damit angreifbar (Rohrer, 2018).
Was Randomisierung leistet
Wird per Zufall zugeteilt, wer eine Behandlung bekommt, sind die Gruppen zu Beginn im Mittel in allem vergleichbar - auch in dem, was niemand gemessen hat. Wie weit Ergebnisse trotzdem auseinandergehen können, zeigt ein bekannter Fall: Beobachtungsstudien hatten nahegelegt, dass eine Hormontherapie nach den Wechseljahren vor Herzerkrankungen schützt. Die randomisierte Women's Health Initiative mit 16.608 Teilnehmerinnen fand für Östrogen plus Gestagen mehr Herzerkrankungen statt weniger. Die Studie wurde nach durchschnittlich 5,2 Jahren vorzeitig beendet (Writing Group for the Women's Health Initiative Investigators, 2002).
Beobachtungsdaten richtig lesen
Der Fall geht weiter - und das ist der lehrreichere Teil. Dieselben Beobachtungsdaten wurden später noch einmal ausgewertet, diesmal nach dem Bauplan der randomisierten Studie: Frauen, die mit der Therapie anfingen, gegen Frauen, die es nicht taten, gezählt ab dem Beginn der Einnahme. Dann lag das Risikoverhältnis in den ersten zwei Jahren bei 1,42 (95 % Vertrauensbereich 0,92-2,20) und über die gesamte Beobachtungszeit bei 0,96 (0,78-1,18) - erhöht am Anfang, ausgeglichen auf lange Sicht. Die randomisierte Studie hatte für dieselben ersten zwei Jahre 1,68 (1,15-2,45) gefunden. Damit war der Gegensatz weitgehend aufgelöst, ohne dass sich an den Daten etwas geändert hätte. Woran er lag, ist allerdings nicht das Naheliegende - dazu weiter unten unter „Wie gut belegt ist das?“ (Hernán et al., 2008).
Was das für Aussagen über Achtsamkeit bedeutet
„Menschen, die regelmäßig meditieren, sind weniger gestresst“ ist eine Korrelation. Sie kann auch daher rühren, dass Menschen mit Spielraum im Alltag überhaupt erst zum Üben kommen. Randomisierte Studien lösen genau dieses Problem, weil die Zuteilung dann nicht mehr davon abhängt, wie das Leben der Teilnehmenden aussieht. Zwei Dinge müssen dafür stimmen. Die Vergleichsgruppe muss passen: Wird ein Achtsamkeitskurs gegen eine Warteliste geprüft, steckt im Ergebnis auch alles das, was Gruppenzugehörigkeit, Zuwendung und Erwartung bewirken. Und am Ende müssen alle wieder auftauchen, die am Anfang zugeteilt wurden - sonst kommt über die Hintertür genau die Auswahl zurück, um die es im Abschnitt zur Konfundierung ging.
Eine Übersichtsarbeit über 47 randomisierte Studien mit 3.515 Teilnehmenden fand gegenüber unspezifischen aktiven Vergleichsgruppen kleine bis mittlere Verbesserungen bei Angst, Niedergeschlagenheit und Schmerz. Gegenüber spezifischen Vergleichsbehandlungen - Sport, progressive Muskelentspannung, kognitive Verhaltenstherapie in der Gruppe - fand sich dagegen kein Beleg für eine Überlegenheit (Goyal et al., 2014). Das ist keine Entwertung des Verfahrens. Es ist eine genauere Aussage: wirksam, aber nicht auf eine Weise, die andere bewährte Zugänge überflüssig machen würde. Wie weit die Zahlen je nach Zielgröße und Vergleichsgruppe auseinandergehen, steht in Was die Forschung zeigt.
Näher an der eigenen Praxis liegt eine zweite Frage: Bringt mehr Übungszeit mehr? Eine Übersichtsarbeit hat dazu 28 Studien mit 898 Teilnehmenden zusammengefasst und fand einen kleinen Zusammenhang zwischen der berichteten Übungsmenge zu Hause und dem Ergebnis (r = 0,26; 95 % Vertrauensbereich 0,19-0,34). Der Bereich schließt die Null nicht ein: Gar kein Zusammenhang passt schlecht zu diesen Daten. Klein bleibt er trotzdem. Wie viel in einer Studie im Mittel geübt wurde, änderte an seiner Stärke nichts. Und die Autorinnen und Autoren halten selbst fest, dass diese Untersuchungen korrelativ sind: Wer mehr übt, könnte ebenso gut derjenige sein, dem es ohnehin leichter fällt. Dazu kommt, dass die Übungszeit aus der Erinnerung selbst berichtet wurde (Parsons et al., 2017). Was bleibt, ist ein belastbarer, aber schmaler Befund: Regelmäßiges Üben hängt mit dem Ergebnis zusammen. Ein „je mehr Minuten, desto besser“ ist damit nicht gezeigt - der Zusammenhang mit der reinen Minutenzahl ist schwächer belegt, als man erwarten würde. Die Frage nach dem Aufbau ist die erste von vieren, die das Kapitel Wie man das alles liest an jede Zahl stellt.
Wie gut belegt ist das?
Die Regel lässt sich auch überdehnen. Grosz, Rohrer und Thoemmes beschrieben 2020, dass in der nicht-experimentellen Psychologie kausale Fragen zwar untersucht, aber sprachlich vermieden werden: Geschrieben wird „hängt zusammen mit“, gemeint ist „bewirkt“. Ihr Einwand: Dieses Vermeiden macht die Schlussfolgerung nicht vorsichtiger, sondern nur unausgesprochen - und damit der Prüfung entzogen. Wer eine kausale Frage stellt, sollte sie kenntlich machen und die Annahmen nennen, unter denen die Antwort gilt (Grosz et al., 2020).
Der Hormontherapie-Fall wird oft verkürzt erzählt: Beobachtungsdaten seien eben unzuverlässig gewesen. Die Nachrechnung sagt etwas anderes. Für den Abstand zwischen den beiden Studien nennt sie zwei Gründe. Erstens waren es nicht dieselben Frauen: In der Beobachtungsstudie begannen die meisten die Therapie kurz nach den Wechseljahren, in der randomisierten Studie lagen die Wechseljahre bei vielen deutlich länger zurück. Rechnet man beide Gruppen getrennt, stimmen die Ergebnisse fast überein - bei Beginn innerhalb von zehn Jahren nach den Wechseljahren 0,84 (0,61-1,14) gegenüber 0,88 (0,54-1,43), bei späterem Beginn 1,12 (0,84-1,48) gegenüber 1,23 (0,85-1,77). Zweitens war über unterschiedlich lange Zeiträume gemittelt worden, und das Risiko war nicht über die ganze Zeit gleich.
Ein dritter Punkt erklärt, warum dieselben Beobachtungsdaten früher sogar einen Schutz nahegelegt hatten - veröffentlicht war ein Risikoverhältnis von 0,68 (0,55-0,83). Die frühere Auswertung hatte die Beobachtungszeit erst ab dem nächsten Fragebogen gezählt, nicht ab dem Beginn der Einnahme. Dadurch fielen Frauen heraus, die in dieser Zwischenzeit erkrankten. Genau der frühe Anstieg verschwand so aus der Rechnung: Statt 1,42 stand dort 0,98. Das ist derselbe Mechanismus wie im Abschnitt zur Konfundierung - ausgewertet wird, wer noch da ist.
Das Bemerkenswerte ist, was die Arbeit nicht findet. Nicht gemessene Unterschiede zwischen den Frauen - der klassische Verdacht, wer eine Hormontherapie nahm, sei ohnehin gesünder gewesen - spielen nach dieser Rechnung kaum eine Rolle. Der Widerspruch lag also nicht daran, dass die Beobachtungsdaten schlecht waren, sondern daran, dass zwei Untersuchungen mit unterschiedlichem Aufbau und unterschiedlicher Auswertung verschiedene Antworten geben, auch wenn beide sauber gearbeitet haben. Der Umkehrschluss trägt allerdings ebenso wenig: Zum Ersatz für eine randomisierte Studie werden Beobachtungsdaten dadurch nicht. Sie hielten hier stand, weil sich der Aufbau des Versuchs mit ihnen nachbauen ließ - und weil vorher aufgeschrieben wurde, welche Annahmen dafür gelten müssen. Bei den nach Zeitpunkt getrennten Zahlen schließen zudem alle Vertrauensbereiche die 1 ein: Sie zeigen, dass die beiden Studien zusammenpassen, nicht, dass Schutz oder Schaden gesichert wären (Hernán et al., 2008).
Eine letzte Einordnung: Die Women's Health Initiative beantwortet eine medizinische Frage, deren Bewertung sich seither weiter ausdifferenziert hat. Sie steht hier ausschließlich dafür, wie stark Aufbau und Auswertung ein Ergebnis prägen, und nicht für eine Aussage über die heutige Behandlungspraxis.
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