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Können wir genau bestimmen, wo die Intelligenz liegt?
Unser Gehirn funktioniert dank der Aktivität von fast 100 Milliarden Neuronen, die Informationen in Form von elektrischen Signalen verarbeiten und weiterleiten. Solche Ströme bestimmen unsere Fähigkeit zu erleben und zu denken – das, was wir allgemein Intelligenz nennen. Eine zentrale Frage in der Neurowissenschaft war, ob wir den genauen Standort unseres Intellekts finden könnten, ähnlich wie bei einem Spiel à la den Schwanz an den Esel heften.
Jahrzehnte der Forschung versuchten, die Standorte zu entdecken, indem sie das Verhalten nach Schäden an bestimmten Gehirnregionen beobachteten. Von allen Regionen hat der Kortex – die am weitesten entwickelte Struktur – besondere Aufmerksamkeit erhalten. Wie wir in der folgenden Abbildung sehen können, ist der Kortex die äußerste Schicht des Großhirns und wurde traditionell in vier Regionen unterteilt: frontale, parietale, temporale und okzipitale Lappen.
Natürlich, da das Herumspielen mit menschlichen Gehirnen etwas unethisch schien, mussten Psychologen warten und nach bestimmten Arten von Verletzungen suchen. 1848 baute der Eisenbahner Phineas Gage einen Tunnel für vorbeifahrende Züge. Während er Schießpulver mit einer Eisenstange verpackte, schleuderte eine versehentliche Explosion die Stange nach oben in sein linkes Auge und durch seinen Schädel. Wunderlicherweise überlebte er, blind auf einem Auge und mit erheblichen Schäden an seinem Frontallappen.
Neben Persönlichkeitsveränderungen zeigte Gage Schwierigkeiten bei grundlegenden Intelligenzfunktionen wie Planung und Problemlösung. Dieselben Defizite wurden seitdem auch bei anderen „Frontallappen-Patienten“ beobachtet. Überzeugt, den Heiligen Gral gefunden zu haben, nahmen Wissenschaftler an, dass diese Region der Sitz der menschlichen Intelligenz sei. Aber ist es wirklich so einfach?
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Obwohl diese Studien grundlegend für die Grundlagen der Neurowissenschaften waren, wurde es mit der Entwicklung neuer Techniken möglich, gesunde menschliche Gehirne in vivo zu überwachen. Solche Fortschritte revolutionierten das Feld vollständig, da sie die Bedeutung mehrerer Bereiche zu zeigen begannen.
Eine Reise durch das Gehirn
Neuroimaging-Techniken ermöglichen es uns, das lebende Gehirn zu sehen, während eine Person Aufgaben ausführt, sich erinnert oder Musik hört. Während noch unklar ist, wo die Intelligenz liegt, zeigen Scans, dass es nicht nur eine Region für den IQ gibt. Vielmehr ist die Kommunikation zwischen bestimmten Strukturen entscheidend für unsere Fähigkeit, Wissen zu erwerben und anzuwenden. Wir können dieses Netzwerk als touristische Haltestellen betrachten, die durch Straßen verbunden sind. Je nach unseren Interessen würden wir spezifische Orte in einer Stadt besuchen. In ähnlicher Weise könnten verschiedene Arten von Intelligenz in unterschiedlichen Bereichen wohnen. Lassen Sie uns also die Umgebung entdecken!
Meine Damen und Herren, ladies and gentlemen, willkommen zu dieser kostenlosen Tour. Heute entdecken wir die Wunder und Geheimnisse des Gehirns. Unser spezieller Weg konzentriert sich auf Intelligenz. Wir haben alle eine grobe Vorstellung davon, was Intellekt ist, aber befindet er sich an einem bestimmten Ort? Wenn ja, wo genau? Begleiten Sie mich auf dieser spannenden Reise durch die Gehirne von drei Personen, um diese Frage zu klären.
Hinter Vorhang Nummer eins verbirgt sich der analytische und logische Verstand von Dr. House. Seine sogenannte allgemeine Intelligenz umfasst die Fähigkeit, Rätsel zu lösen, schwierige Probleme zu bewältigen und ein breites Verständnis für verschiedene Themen zu haben. Wenn ein neuer Patient kommt, hört House seinem Team zu, das die Symptome beschreibt, und notiert sie an der Tafel.
Das Bild zeigt, wie diese auditiven und visuellen Informationen durch seine Sinne aufgenommen werden, bis sie unsere ersten Haltestellen erreichen, die Gehirnregion hinter dem Ohr (grün) und die am Hinterkopf (orange). Das sind die sogenannten Temporallappen und Okzipitallappen, zwei Bereiche voller wachsamer Neuronen; Sicherheitskräfte und Polizisten, die erkennen und verarbeiten, was in unserer Umgebung geschieht.
Alle diese Daten werden dann an den oberen hinteren Teil des Kopfes, den parietalen Kortex (magenta), übertragen. Hier integrieren die Hauptinspektoren alle Informationen und bilden eine Vorstellung davon, was passiert. House versteht die Situation und das gesamte medizinische Fachjargon. Dieses Gebiet informiert wiederum unseren Lieblingsort: den präfrontalen Kortex (in Blau). Der oberste Teil dieser Region ist ein hervorragendes und reichhaltiges Viertel, in dem alle großen Fische leben. Es ist verantwortlich für die Orchestrierung unserer Gedanken und Handlungen. Unser medizinisches Genie berücksichtigt verschiedene Störungen, die zur Liste der Symptome passen, verwirft die weniger wahrscheinlichen Optionen, wie Lupus – denn seien wir ehrlich, es ist nie Lupus – und findet die Lösung. Eureka!
Diese wissenschaftliche Denkweise hat viel mit einer anderen Intelligenzart gemein, die oft als das „Gegenteil“ betrachtet wird, der kreativen Art. Für jede Rolle, die Scarlett Johansson spielt, muss sie Hintergrundrecherchen durchführen und hypothesieren, wie sich die Figur verhalten könnte. Dann experimentiert sie während der Proben und analysiert, was sie gemäß den Anweisungen des Regisseurs ändern sollte. Dieser Prozess erfordert die Fähigkeit, Wissen und Fähigkeiten zu nutzen, um mit neuen Situationen umzugehen. Schließlich ist es nicht dasselbe, Black Widow zu spielen als eine Mutter, die sich scheiden lässt.
Jeder neue Teil erfordert, dass Scarletts präfrontaler Kortex aktiviert wird, um zu analysieren, wie sie den Charakter angehen wird. Der orbitofrontale Kortex (dunkelblau) ist hier besonders wichtig, da er sensorische und emotionale Informationen zusammenführt, ein entscheidender Punkt in sozialen Interaktionen. Diese Neuronen fungieren wie Psychologen; sie sagen die Reaktion anderer voraus und modulieren unser Verhalten entsprechend. Dazu ist er stark mit dem limbischen System (grau) verbunden, einem Bereich voller Emotionen. Es wäre der Ort der Pixar Alles steht Kopf Charaktere. Ein besonders relevanter Teil dieses Systems ist der Hippocampus, die Stadtbibliothek, in der Erinnerungen gespeichert sind. Im kreativen Prozess hilft der Hippocampus, neue Ideen zu bilden, indem er spezifische Teile unserer Erfahrungen zusammenführt. Eine angemessene Verwaltung dieses Netzwerks kann sogar dazu führen, dass eine Person einen Oscar gewinnt!
Zu guter Letzt, was passiert, wenn wir in das Gehirn einer praktischeren Art von Intelligenz eintauchen? MacGyver kann innerhalb von Minuten komplexe Geräte aus alltäglichen Objekten improvisieren. Die Fähigkeit, sich schnell an plötzliche Ereignisse anzupassen, ist das Hauptmerkmal der exekutiven Funktionen. Stellen Sie sich vor, dieser Geheimagent muss einen Wissenschaftler retten, der unter einem großen Stahlträger gefangen ist. In dem Moment, in dem er die Szene sieht, beginnt sein Geist schnell zu funktionieren. Die Informationen erreichen das wohlhabende Viertel des präfrontalen Kortex, wo die Situation bewertet wird.
In diesem Fall ist die Aktivierung der ventromedialen Region (dunkelblau) besonders wichtig. Dieses Gebiet ist entscheidend, um Entscheidungen im größeren Zusammenhang zu treffen. Es kommuniziert mit anderen Strukturen, einschließlich der Amygdala, einem Bereich, der mit angsteinflößenden Kontexten verbunden ist. MacGyver kontrolliert seine Angst und gerät nicht in Panik. Er weiß, dass Wasser enorme Kraft haben kann und schaut auf einen Feuerwehrschlauch. Die ventromediale Region sendet Anweisungen an den motorischen Kortex, eine Gemeinschaft von fleißigen Kranführern, die unsere Bewegungen steuern. Diese Neuronen ermöglichen es dem Agenten, am Ende des Schlauchs einen Knoten zu binden, ihn unter dem Balken zu führen und das Wasser aufzudrehen. Der Schlauch bläht sich auf und hebt den schweren Gegenstand. Gerettet!
Wie Sie sich vorstellen können, überlappen sich diese Schaltkreise und sind in jedem Individuum miteinander verbunden. Jemand, der analytischer ist, hat normalerweise effizientere präfrontale Bereiche, während bei kreativen oder praktischen Menschen die Gewichte gleichmäßiger im Netzwerk verteilt sind. Die ideale Person muss nicht nur über die drei Arten von Intelligenz verfügen, sondern auch wissen, wann sie auf jede zugreifen sollte. Ein ausgewogenes Gleichgewicht ermöglicht es Ihnen, in der realen Welt gut abzuschneiden. Dies nannte der Psychologe Sternberg „erfolgreiche Intelligenz“. Niemand hat gesagt, dass es einfach ist!
Wellenreiten
Natürlich ist dies nicht die einzige Theorie, um die Unterschiede in der Intelligenz zwischen Menschen zu erklären. Neben der Neuroimaging ermöglichen andere Techniken den Wissenschaftlern, das Gehirn auszulesen. Durch das Platzieren von Elektroden auf der Kopfhaut einer Person ist es möglich, die elektrische Aktivität der Neuronen im Gehirn zu überwachen. Diese Methode wird Elektroenzephalographie oder EEG genannt. Die erhaltenen Aufzeichnungen, bekannt als Gehirnwellen, sind die kombinierten Signale von Millionen von Neuronen, die miteinander kommunizieren. Es wäre, als würde man den Applaus in einem Theater hören; das Klatschen einer Person ist nicht zu unterscheiden, aber man kann ableiten, wie das Publikum allgemein auf die Aufführung reagiert.
Auf die gleiche Weise ermöglicht uns das EEG, anstatt Aktivitäten in bestimmten Gehirnregionen zu lokalisieren, die allgemeine Sprache der Neuronen zu hören. Wie Radiosender können Aufnahmen durch ihre Frequenzen unterschieden werden. Verschiedene Arten von Oszillationen hängen unter anderem von mentalen Zuständen ab.
Selbst im Ruhezustand, d.h. „nichts tun“, zeigen die Gehirnströme von Personen mit höherem IQ leichte Unterschiede. Bei intelligenten Individuen sind Alpha- und Beta-Wellen in beiden Hemisphären ähnlicher als bei Personen mit mittlerem bis niedrigem IQ. Das bedeutet, dass schlaue Personen eine ausgewogene Aufmerksamkeit in beiden Gehirnhälften aufrechterhalten und besser auf Reize reagieren können. Fordern wir nun ihre Gehirne heraus und bitten sie, sich eine Adresse zu merken, während sie Anweisungen hören, wie sie dorthin gelangen, wird ihre elektrische Aktivität schnelle Gamma-Oszillationen zeigen.
Erhöhte Gamma-Aktivität hilft uns, höhere Konzentrationsniveaus zu erreichen. Es ist daher nicht überraschend, dass sie mit der Schwierigkeit der Aufgabe oder mit der Intelligenz der Person zunehmen. Man nimmt an, dass diese Wellen Informationen aus allen Teilen des Gehirns verknüpfen, was beweist, dass die Koordination neuronaler Cluster für gute Leistungen entscheidend ist. Darüber hinaus nehmen Gamma-Oszillationen mit dem Alter ab; im Einklang mit dem normalen Rückgang des abstrakten Denkens und der Problemlösung, der häufig im Alter beobachtet wird, ein Effekt, den wir in unserem Artikel über IQ und Alterung erklärt haben.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die gleichzeitige Aktivierung neuronaler Cluster die Synchronisation verschiedener Gehirnareale erzeugt. Diese Kommunikation wird in spezifische elektrische Oszillationen übersetzt, deren feine Choreografie notwendig ist, um Aufgaben effizient auszuführen.
Die zerebralen Wege
Wichtig ist, dass Menschen mit höherer Intelligenz komplexe Probleme schneller und müheloser lösen. Die Informationsverarbeitungsgeschwindigkeit zeigt sich darin, wie schnell eine Gehirnwelle nach einem Reiz erscheint. Wenn wir zum Beispiel einen Musiker einen falschen Ton spielen hören, gibt es einen spezifischen Gipfel, der als P300 oder „Odd Ball“-Signal bezeichnet wird. Im Durchschnitt erscheint er etwa ein Drittel einer Sekunde nach dem Fehler des Spielers. Einige Studien haben jedoch gezeigt, dass je schneller P300 im EEG erscheint, desto höher der IQ der Person ist.
In unserem „freien Touransatz“ hängt die Geschwindigkeit, mit der das Signal von einem Touristenstopp zum anderen reist, von den Straßen ab, die sie verbinden. Letztendlich ist es nicht dasselbe, auf einem sekundären Weg bei schlechten Bedingungen zu fahren wie auf einer brandneuen Autobahn. Ebenso bestimmt der Zustand der weißen Substanzbahnen im Gehirn, wie gut zwei Regionen miteinander kommuniziert sind. Sie bestehen aus Nervenfasern, die von einer Gehirnregion zur anderen verlaufen und Informationen übertragen. Forscher der Universität Edinburgh fanden heraus, dass die Integrität der weißen Substanz tatsächlich direkt mit der Informationsverarbeitungsgeschwindigkeit und der allgemeinen Intelligenz verbunden ist.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Intelligenz aus der komplexen Interaktion präziser Gehirnareale entsteht. Ihre schnelle Kommunikation ermöglicht es ihnen, ihre Funktionen zu kombinieren, die dann in elektrische Ströme übersetzt werden, die unsere Reaktionen auf äußere Probleme steuern. Man könnte es als eine Art Morsecode betrachten, der letztendlich unsere Gedanken und Handlungen bestimmt. Dieses Alphabet zu entschlüsseln, würde es uns ermöglichen, die Gedanken der Menschen wie die X-Men zu lesen. Obwohl Dr. Xavier weit von der Realität entfernt ist, hat das Team von dem echten Dr. Adolphs bereits einen Algorithmus trainiert, um Intelligenz aus Neuroimaging-Scans vorherzusagen. Nur durch das Betrachten der Gehirne von entspannten Menschen war es möglich, ihre IQs zu schätzen. Also, wenn du jemals vorgetäuscht hast, ein Klugscheißer zu sein, pass auf! Es könnte Zeit sein, einen Schritt zurückzutreten.
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