Нейронна гнучкість може бути ключовою для людського інтелекту

Нове дослідження припускає, що гнучка проводка може бути в основі людського інтелекту, а не виходити з окремої області або ефективності клітин мозку, як пропонують інші теорії.

Висновки, опубліковані в журналі Тенденції в когнітивних науках, показують, що динамічні властивості мозку, спосіб його підключення, а також те, як ця проводка змінюється у відповідь на мінливі інтелектуальні вимоги, є найкращими предикторами інтелекту в мозку людини.

"Коли ми говоримо, що хтось розумний, ми інтуїтивно розуміємо, що це означає", - сказав професор психології Університету Іллінойсу д-р Арон Барбі, автор нової статті.

«Зазвичай ми маємо на увазі, наскільки добре вони приймають рішення та вирішують певні типи проблем. Але нещодавно в галузі неврології було зосереджено увагу на розумінні в біологічному плані того, як виникає загальний інтелект ".

«Що ми з колегами зрозуміли, це те, що загальний інтелект походить не з однієї області мозку або мережі. Натомість нові свідчення неврології свідчать про те, що інтелект відображає здатність гнучко переходити між станами мережі ».

Вчені вже давно зрозуміли, що мозок модульний, тобто різні регіони мозку підтримують певні здібності, сказав Барбі. Наприклад, як відомо, області мозку в потиличній частці ззаду мозку обробляють зорову інформацію, пояснив він. Але інтерпретація побаченого вимагає інтеграції інформації з інших модулів мозку.

“Щоб ідентифікувати об’єкт, ми також повинні класифікувати його. Це не залежить лише від зору. Це також вимагає концептуальних знань та інших аспектів обробки інформації, які підтримуються іншими регіонами мозку », - сказав він. "І в міру збільшення кількості модулів тип інформації, представленої в мозку, стає все більш абстрактним і загальним".

Вчені намагалися зрозуміти, як мозок організовується, і спробували визначити структуру або область, яка виконує цю функцію.

"Префронтальна кора, наприклад, структура в передній частині мозку, різко розширилася протягом людської еволюції", - сказав Барбі.

Оскільки, як відомо, префронтальна кора підтримує кілька функцій вищого порядку, таких як планування та організація поведінки, вчені припустили, що префронтальна кора рухає загальний інтелект.

"Але насправді весь мозок - його глобальна архітектура та взаємодія між механізмами нижчого та вищого рівнів - необхідний для загального інтелекту", - сказав Барбі.

Мозкові модулі забезпечують основні будівельні блоки, з яких будуються більші, "внутрішні мережі зв'язку", сказав Барбі. Кожна мережа включає безліч структур мозку, які активізуються разом, коли людина займається певним когнітивним вмінням.

"Наприклад, фронтопарієтальна мережа активується, коли увага зосереджується на зовнішніх сигналах, помітна мережа задіяна, коли увага спрямована на відповідні події, а мережа режиму за замовчуванням набирається, коли увага зосереджена всередині", - сказав він.

Нейронні мережі складаються з двох типів з'єднань, які, як вважають, підтримують два типи обробки інформації, сказав Барбі.

"Є шляхи, що кодують попередні знання та досвід, які ми називаємо" кристалізованим інтелектом ". Є також адаптивні міркування та навички вирішення проблем, які є досить гнучкими, і називаються" рідинним інтелектом ", - сказав він.

Кристалізований інтелект включає надійні зв’язки, що є результатом місяців або років нейронного руху на зношених шляхах, тоді як рідинний інтелект передбачає більш тимчасові зв’язки, які утворюються, коли мозок вирішує унікальні або незвичні проблеми.

"Замість того, щоб створювати постійні зв'язки, ми постійно оновлюємо свої попередні знання, і це передбачає створення нових зв'язків", - сказав Барбі. Він додав, що чим легше мозок формує та реформує свою зв'язок у відповідь на мінливі потреби, тим краще він працює.

Хоча дослідники знали, що гнучкість є важливою характеристикою функції мозку людини, лише нещодавно з'явилася ідея, що гнучкість є основою людського інтелекту, сказав Барбі.

"Загальна розвідка вимагає як здатності гнучко досягати сусідніх, легкодоступних держав - для підтримки кристалізованого інтелекту, - а також здатності адаптуватися і досягати важкодоступних держав, щоб підтримувати рідинний інтелект", - сказав Барбі.

Джерело: Університет Іллінойсу в Урбана-Шампейн