Co sprawia, że jedne osoby są bystrzejsze od innych? Jednym z głównych celów neuronauki poznawczej jest zrozumienie, w jaki sposób budowa naszego mózgu przesądza o inteligencji – ogólnej zdolności umysłowej do rozumowania, myślenia abstrakcyjnego i uczenia się na podstawie doświadczeń. Wedle wyników najnowszych badań kluczem mogą być połączenia między regionami mózgu.
Inteligencja człowieka jest ściśle powiązana z jego osiągnięciami w nauce, statusem społeczno-ekonomicznym i zdrowiem. Różnice pod względem IQ między poszczególnymi osobami składano zazwyczaj na karb różnic w budowie określonych regionów mózgu. Tymczasem wyniki badań przeprowadzonych przez naukowców z Frankfurtu sugerują, że wyjaśnieniem indywidualnych różnic w zdolnościach poznawczych są interakcje funkcjonalne w ramach tych regionów i pomiędzy nimi, a więc sposób ich połączenia.
Wpływ modułowego uporządkowania na sposób przetwarzania informacji
W ramach wcześniejszych badań opierających się na obrazowaniu mózgu powiązano inteligencję ogólną z budową i funkcją kory czołowej oraz ciemieniowej. Mniej uwagi poświęcono skupianiu się połączeń funkcjonalnych w podsieci nazywane modułami lub zbiorowiskami, które mają gęste połączenia wewnętrzne, ale są jedynie luźno połączone z pozostałą siecią mózgu.
Zrozumienie, w jaki sposób różnice w tym modułowym uporządkowaniu wpływają na przetwarzanie informacji ma istotne znaczenie dla poznania mechanizmów neurobiologicznych leżących u podstaw zdolności poznawczych. Cechą charakterystyczną sieci mózgu jest modułowość, ale nie ma jasności co do tego, jaki związek ma to modułowe uporządkowanie z inteligencją ogólną.
Grant unijny przyznany L POP wspomógł prowadzone prace badawcze. Ustalenia, opublikowane niedawno w czasopiśmie
Nature, nakreślają hipotezę naukowców, wedle której profil sieci połączeń czołowego i ciemieniowego regionu mózgu może kształtować aspekty przetwarzania informacji, umożliwiając szybkie i skuteczne ich przekazywanie.
Aby to sprawdzić, naukowcy przeanalizowali za pomocą grafów dane ze stanu spoczynku pozyskane za pomocą czynnościowego rezonansu magnetycznego (fMRI) i scharakteryzowali modułowe uporządkowanie sieci mózgu na dużej i reprezentatywnej próbie zdrowych osób dorosłych. Inteligencję uczestników zmierzono za pomocą testu inteligencji Wechslera, który ocenia konkretne i ogólne zdolności poznawcze.
Poczynione ustalenia pokazują, że inteligencja ogólna jest powiązana z siecią połączeń w ramach modułów i między nimi w postaci skupisk węzłowych w regionie czołowym i ciemieniowym oraz w innych regionach korowych i podkorowych. Wcześniej sugerowano, że w tych regionach zlokalizowane są neuronalne substraty inteligencji. Właściwości topologiczne globalnego uporządkowania modułowego sieci, z drugiej strony, nie zostały powiązane z inteligencją. Zdaniem naukowców osadzenie regionów mózgu związanych z inteligencją zapewnia przewagę w przetwarzaniu informacji, na czym korzystają zdolności poznawcze.
Zespół zaobserwował także negatywne asocjacje między regionami, sugerując, że niektóre z nich mogą zachowywać się w taki sposób, który chroni procesy poznawcze przed zakłóceniami. Jest to zgodne z wcześniejszymi ustaleniami, a mianowicie, że zarówno wyższy, jak i niższy poziom integracji i segregacji może być korzystny dla zdolności poznawczych.
Grant przyznany projektowi L POP (Language-Processing by Overlapping Predictions: A Predictive Coding Approach) jest pomocny w ustalaniu powiązania między podstawowymi obliczeniami neuronowymi a przetwarzaniem języka.
Więcej informacji:
strona projektu w serwisie CORDIS
poleca:
