Существует несколько различных теорий, но теория теменно-лобной интеграции, или P-FIT, по-видимому, дает нам лучшую модель нейронауки об интеллекте.
Ключевые выводы
- Интеллект - такое сложное явление, что трудно представить, какие определенные области мозга могут отвечать за большую, меньшую или разные разновидности интеллекта.
- Однако нейровизуализация и исследования поражений головного мозга позволили нам точно определить нейронные сети, которые, скорее всего, участвуют в интеллекте.
- Лучшим кандидатом на данный момент является теория теменно-лобной интеграции, или P-FIT, хотя существуют и другие модели нейробиологии интеллекта.
Для некоторых мысль о том, что наш мозг - простые трехфунтовые куски материи, которые мы носим в наших черепах, - может определять, кто мы есть, вызывает тревогу. Идея иметь эфирную, вечную душу - гораздо более утешительная мысль, и почему-то кажется более разумным утверждать, чем то, что сложный опыт сознания может возникнуть из чего-то столь же земного, как орган.
Но при достаточном увеличении это предположение становится менее фантастическим: мозг содержит около 86 миллиардов нейронов с более чем 100 триллионами связей между этими нейронами. Если учесть такую плотность связей, становится ясно, что из жалких трех фунтов может выйти довольно впечатляющий феномен. Хотя сознание - это многогранный опыт, нейробиологи все чаще способны определить, какие области мозга соответствуют какому явлению в нашей повседневной жизни. Например, у нейробиологов есть довольно хорошее представление о том, где в нашем мозгу находится интеллект - возможно, одна из самых фундаментальных характеристик сознания.
Отслеживание интеллекта в мозге
В начале 20-го века психолог по имени Чарльз Спирмен обнаружил интересную и интуитивную корреляцию. Учащиеся, показавшие хорошие результаты по одному предмету, как правило, хорошо справлялись и с другими, совершенно не связанными между собой предметами. Никогда не было отрицательной корреляции между производительностью; ученик, одаренный чтением, также, как правило, хорошо успевал по математике, хотя, может быть, и менее впечатляюще. Это предполагало скрытый фактор успеха во всех этих разрозненных областях.
Спирмен назвал этот фактор g - или общий фактор интеллекта. Это то, о чем мы думаем, когда думаем о том, что такое интеллект, своего рода всесторонняя способность понимать и интегрировать информацию и использовать ее для решения проблем. Человек, особенно одаренный в математике, скорее всего, хорошо справится с задачами на извлечение памяти, распознавание образов, понимание прочитанного и т. д., потому что у него высокий фактор g. Показатели IQ в первую очередь зависят от этого конкретного фактора, а не просто от одной когнитивной области или другой.
Долгое время нейробиологи бились над загадкой, какая часть нашего мозга дает начало общему интеллекту. Мы знали, что ощущение страха возникает в миндалевидном теле, что гиппокамп играет большую роль в кодировании воспоминаний и даже что префронтальная кора связана с нашими исполнительными функциями, такими как наша способность переключаться между задачами и тормозить. наше поведение. Однако, хотя префронтальная кора, безусловно, во многом связана с интеллектом, конкретная область или области мозга, которые определяют, насколько хорошо кто-то может распознавать закономерности, критически мыслить о предмете или говорить убедительно, долгое время оставались загадкой.
Теперь, благодаря исследованиям нейровизуализации, многие нейробиологи считают, что за интеллект отвечает сеть, охватывающая несколько областей мозга. Теория теменно-лобной интеграции, или P-FIT, предполагает, что интеллект возникает из сети, в основном расположенной в лобных и теменных долях.
Изображение, изображающее области теменно-лобной сети. Цифры относятся к конкретным областям Бродмана или областям мозга, определяемым их клеточной структурой. Круги темного цвета в основном связаны с левым полушарием, а круги светлого цвета в основном связаны с левым полушарием. Белая стрелка указывает на дугообразный пучок, пучок нервных волокон, соединяющих части головного мозга, особенно зоны Вернике и Брока.
Jung & Haier, 2007.
В обзоре 37 нейровизуализационных исследований, посвященных интеллекту и проведенных с участием более 1500 человек, исследователи обнаружили, что активность теменно-лобной сети коррелирует с более высокими баллами по шкале интеллекта взрослых Векслера для взрослых. большинство участников. Исследователи определили, что эффективность сети в общении отвечала за то, что человек был более или менее умным, и вариации в этой сети также соответствовали различиям в том, как люди подходят к проблемам.
«Недавние исследования в области неврологии показывают, что интеллект связан с тем, насколько хорошо информация распространяется по всему мозгу», - сказал в пресс-релизе Ричард Хайер, профессор психологии Калифорнийского университета в Ирвине, который помог определить теменно-лобная сеть. «Наш обзор исследований изображений идентифицирует станции на маршрутах, по которым идет интеллектуальная обработка информации. Как только мы узнаем, где находятся станции, мы сможем изучить, как они связаны с разведданными».
Насколько хорошо подходит P-FIT?
Однако эта теория в основном основана на изображениях с фМРТ, которые проблематичны в нескольких отношениях. Во-первых, они являются корреляционными. Трудно однозначно утверждать, что, поскольку одна область мозга загорается на фМРТ во время выполнения задачи, эта область отвечает за выполнение задачи.
Кроме того, современные фМРТ могут отслеживать приток крови к различным областям мозга, но на самом деле они не отслеживают активность конкретных нейронов. Нейронная активность и кровоток связаны, но, поскольку мы можем только измерить кровоток, мы теряем некоторые детали, которые могут дать представление.
Вот почему изучение поражений головного мозга является важной частью неврологии. Поражения - это любой вид повреждения ткани, а поражения головного мозга полезны для исследователей, потому что они могут окончательно показать, какие функции выполняет эта область мозга. Например, при поражении области Вернике в головном мозге у пострадавшего человека возникают трудности с пониманием языка, но он сохраняет способность говорить; это связано с тем, что область Вернике связана с пониманием языка, а область Брока связана с производством языка. Когда у исследователей появилась возможность изучить поражения головного мозга в областях, выявленных с помощью P-FIT, они, похоже, подтвердили теорию.
Например, исследователи просканировали мозг 182 ветеранов войны во Вьетнаме, которые получили повреждения головного мозга во время войны. Они определили местонахождение поражений головного мозга и применили Шкалу интеллекта взрослых Вешлера и Систему исполнительных функций Делиса-Каплана, которые измеряют IQ и исполнительную функцию соответственно. Результаты показали, что показатели IQ и исполнительной функции действительно различались в зависимости от того, были ли поражения участников локализованы в теменно-лобной сети или нет.
Дело все еще открыто
Конечно, P-FIT - далеко не единственная теория об интеллекте, которая у нас есть. Некоторые, например, утверждают, что мозговые волны являются наиболее влиятельным компонентом интеллекта, координирующим нейронную активность в зависимости от поставленной задачи. Другие утверждают, что интеллект - это не какая-то одна сеть в мозгу, а скорее функция нейронной пластичности и динамической реорганизации мозговых сетей - чем пластичнее и гибче ваш мозг, тем вы умнее.
Мы все еще далеки от того, чтобы знать наверняка, какие части мозга создают интеллект, и является ли это вообще разумной загадкой, которую нужно решить. На данный момент P-FIT кажется самой сильной теорией, хотя у ее конкурентов есть такие же убедительные примеры. Мы надеемся, что по мере развития наших технологий и понимания у нас будет более полная картина интеллекта в будущем.