Dzięki obrazowaniu mózgu można przewidzieć inteligencję

Jeśli chodzi o inteligencję, jakie czynniki wyróżniają mózgi wyjątkowo inteligentne od tych przeciętnych? Nauka od dawna podejrzewała, że całkowita wielkość mózgu nieco się liczy - odpowiada bowiem za około 6,7% zróżnicowania w poziomie inteligencji. Nowe badania wskazały na boczną przedczołową korę mózgową – region tuż za skronią – jako centralny punkt przetwarzania danych na wyższym poziomie, którego aktywność odpowiada za kolejne 5 procent różnic w inteligencji.

Nowe badania na Uniwersytecie Washingtona w Saint Louis sugerują, że kolejne 10 procent indywidualnych różnic w inteligencji może być związane ze sprawnością ścieżek neuronowych łączących lewą boczną korę przedczołową z resztą mózgu.

Opublikowane w Journal of Neuroscience wyniki ustanawiają "globalne połączenia mózgowe" jako nowe podejście do zrozumienia ludzkiej inteligencji.

Nasze badania pokazują, że połączenia ze szczególną częścią kory przedczołowej mogą zadecydować o inteligencji, sugeruje autor dr Michael W. Cole, adiunkt neurologii poznawczej na Uniwersytecie Washingtona.

Badanie po raz pierwszy dostarcza przekonujące dowody, że połączenia nerwowe pomiędzy boczną korą przedczołową i resztą mózgu mają wyjątkowy i potężny udział w procesach poznawczych stanowiących podstawy ludzkiej inteligencji, mówi Cole, którego badania koncentrują się na odkrywaniu mechanizmów poznawczych i nerwowych, które sprawiają, że ludzkie zachowanie jest wyjątkowo elastyczne i inteligentne.

To badanie sugeruje, że bycie inteligentnym częściowo zależy od posiadania dobrze funkcjonującej bocznej kory przedczołowej, a częściowo od jej możliwości skutecznej komunikacji z resztą mózgu, mówi współautor badania Todd Braver, profesor psychologii w Arts & Sciences oraz neurologii i radiologii w School of Medicine.

Jako jedno z możliwych wyjaśnień dla tych odkryć, zespół badawczy sugeruje, że region boczny przedczołowy jest "elastycznym centrum", które wykorzystuje swoje połączenia z resztą mózgu do monitorowania i oddziaływania na te obszary zgodnie z celem, jaki jest do osiągnięcia.

Istnieją dowody, że boczna kora przedczołowa jest regionem mózgu, który "zapamiętuje" (utrzymuje) cele i instrukcje, które pomagają robić to, co jest potrzebne podczas realizacji zadania, powiedział Cole. Więc ma to sens, że skuteczna komunikacja tego regionu z innymi obszarami ("odbiorcami" i " wykonawcami") w mózgu pomaga zrealizować zadania inteligentnie.

Podczas gdy inne regiony mózgu mają swój własny szczególny wkład do przetwarzania poznawczego, to boczna kora przedczołowa pomaga koordynować te procesy i utrzymywać koncentrację na zadaniu, w taki sam sposób jak dyrygujący symfonią kontroluje i poprawia poczynania orkiestry.

Sugerujemy, że boczna kora przedczołowa funkcjonuje jak zwrotny system kontroli, który jest używany często w inżynierii, pomaga w zaangażowaniu świadomej kontroli (która wspiera inteligencję płynną) i nie robi tego sama, mówi Cole.

Wyniki oparte są na analizie obrazowania funkcjonalnego mózgu metodą rezonansu magnetycznego, gdy uczestnicy badania biernie wypoczywali, a także gdy byli zaangażowani w trudne zadania umysłowe wymagające płynnej inteligencji, np. przypomnienie sobie, czy aktualnie wyświetlany obraz był taki sam jak wyświetlony trzy kroki wstecz.

Poprzednie testy dotyczące aktywności bocznej kory przedczołowej w wykonywaniu trudnego zadania były zachęcające. System połączeń został następnie oceniony, gdy uczestnicy odpoczywali, a ich wydajność w dodatkowych testach płynnej inteligencji i kontrolowania poznawczego, zebranych poza skanerem, była dołączona do łączności skalkulowanej.

Wyniki wskazują, że poziom łączności całego mózgu z częścią lewej bocznej kory przedczołowej może prognozować zarówno inteligencję płynną jak i zdolności kontroli poznawczej.

Chociaż musimy się jeszcze wiele dowiedzieć o tym, w jaki sposób te połączenia nerwowe wpływają na płynną inteligencję, to nowe modele funkcjonowania mózgu, sugerowane przez badania, mogą mieć istotne implikacje dla przyszłego zrozumienia - i być może powiększenia - ludzkiej inteligencji.

Cole sugeruje, że wnioski z badań mogą także dać nowe możliwości zrozumienia, jak awarie w systemie połączeń mózgu przyczyniają się do poważnych braków kontroli poznawczej obserwowanych w schizofrenii i innych chorobach psychicznych,.