Kus asub aju intelligentsus?

Kas me saame täpselt määrata, kus intelligentsus asub?

Meie aju töötab tänu peaaegu 100 miljardi neuroni tegevusele, mis töötlevad ja edastavad teavet elektriliste signaalide kujul. Sellised voolud määravad meie võime kogeda ja mõelda – seda, mida me üldiselt nimetame intelligentsuseks. Suur küsimus neuroteaduses on olnud, kas me suudame leida meie intellekti täpse asukoha, nagu mängus kinnita saba eesli külge.

‍

Aastakümneid kestnud uurimised püüdsid avastada asukohti, jälgides käitumist pärast kahjustusi teatud ajupiirkondades. Kõigist piirkondadest on erilist tähelepanu pööratud ajukoorele – kõige arenenumale struktuurile. Nagu näeme järgmisel joonisel, on koor suurte ajupoolkerade kõige välimine kiht ja see on traditsiooniliselt jagatud neljaks piirkonnaks: otsmiku, parietaalse, ajalise ja kuklaluupoolkeradeks.

‍

‍

Loomulikult, kuna inimeste ajude uurimine tundus veidi ebaeetiline, pidid psühholoogid ootama ja otsima teatud tüüpi vigastusi. 1848. aastal ehitas raudteetöötaja Phineas Gage tunnelit, et rongid saaksid mööda sõita. Kui ta pakkis relvapulbrit rauast vardaga, toimus juhuslik plahvatus, mis paiskas varda üles tema vasakusse silma ja läbi kolju. Imekombel jäi ta ellu, olles ühe silma pime ja oluliste kahjustustega oma eesajus.

‍

Lisaks isiksuse muutustele näitas Gage raskusi põhiteadmiste funktsioonidega, nagu planeerimine ja probleemide lahendamine. Need samad puudujäägid on alates sellest ajast täheldatud ka teistel "frontal lobe" patsientidel. Veendunud, et nad on leidnud püha graali, teadlased hüpoteesisid, et see piirkond on inimintellekti keskus. Kuid kas see on tõesti nii lihtne?

‍

‍

Kuigi need uuringud olid fundamentaalsed neuroteaduse aluste kehtestamiseks, võimaldasid uute tehnikate arengud jälgida terveid inimajusid in vivo. Sellised edusammud revolutsiooniliselt muutsid valdkonda, kuna need hakkasid näitama mitmete piirkondade tähtsust.

‍

‍

Reis ajus ümber

Neurokujutustehnikad võimaldavad meil näha elavat aju, kui inimene täidab ülesandeid, mäletab või kuulab muusikat. Kuigi pole veel selge, kus asub intelligentsus, skaneerimised näitavad, et IQ eest ei vastuta ainult üks piirkond. Selle asemel on just spetsiifiliste struktuuride vaheline suhtlemine see, mis annab meile võime teadmisi omandada ja rakendada. Saame visualiseerida seda võrku kui turismiobjekte, mida ühendavad teed. Sõltuvalt meie huvidest külastaksime linnas spetsiifilisi kohti. Samamoodi võivad erinevad intelligentsuse tüübid asuda erinevates piirkondades. Avastame seega ümbritsevat!

‍

‍

Daamid ja härrad, ladies and gentlemen, tere tulemast sellele tasuta ekskursioonile. Täna avastame aju imesid ja saladusi. Meie eriline tee keskendub intelligentsusele. Meil on kõigil umbkaudne arusaam, mis on intellekt, kuid kas see asub konkreetses kohas? Kui jah, siis kus täpselt? Liituge minuga, kui uurime seda põnevat teed kolme inimese ajude kaudu, et aidata meil seda küsimust mõista.

Kardina number üks taga on Dr. House'i analüütiline ja loogiline meel. Tema nn üldine intelligentsus hõlmab mõistatuste lahendamise, keeruliste probleemide lahendamise ja erinevate teemade laia arusaama. Kui uus patsient tuleb, kuulab House oma meeskonda, kes kirjeldab sümptomeid, ja kirjutab need tahvlile.

‍

Pilt näitab, kuidas see auditiivne ja visuaalne teave integreeritakse tema aistingute kaudu, kuni jõuab meie esimestesse peatuskohtadesse, ajupiirkonda kõrva taga (roheline) ja pea tagaosas (oranž). Need on nn ajalised ja kuklalohud, kaks naabruskonda, mis on täis valvsate neuroneid; turvamehed ja politseinikud, kes tuvastavad ja töötlevad, mis meie ümber toimub.

‍

‍

Kõik need andmed edastatakse seejärel pea ülemisse tagumisse ossa, parietaalkoorikusse (magenta). Siin integreerivad peainspektorid kogu teabe ja loovad kujutise sellest, mis toimub. House mõistab olukorda ja kogu meditsiinilist žargooni. See ala omakorda teavitab meie lemmikkohta: prefrontaalset koort (sinises). Selle piirkonna ülemine osa on suurepärane ja rikas naabruskond, kus elavad kõik suured kalad. See vastutab meie mõtete ja tegude orkestreerimise eest. Meie meditsiinigeenius kaalub erinevaid häireid, mis sobivad sümptomite loetellu, kõrvaldades vähem tõenäolised valikud, nagu luupus – sest olgem ausad, see ei ole kunagi luupus – ja leiab lahenduse. Eureka!

‍

‍

See teaduslik mõtlemisviis on palju ühist teise intelligentsuse tüübiga, mida tavaliselt peetakse "vastandiks", loova tüübi. Iga rolli jaoks, mida Scarlett Johansson mängib, peab ta tegema taustauuringut ja hüpoteesima, kuidas tegelane võiks käituda. Siis katsetab ta, kui ta harjutab, ja analüüsib, mida muuta vastavalt režissööri juhistele. See protsess nõuab võimet kasutada teadmisi ja oskusi, et toime tulla uute olukordadega. Lõppude lõpuks ei ole sama mängida Musta Leske kui ema, kes läbib lahutust.

‍

‍

Iga romaani osa nõuab Scarlett'i prefrontaallobe aktiveerimist, et analüüsida, kuidas ta kavatseb tegelasele läheneda. Orbitaalne prefrontaalne koor (tumedas sinises) on siin eriti oluline, kuna see koondab sensoorset ja emotsionaalset teavet, mis on sotsiaalsetes suhetes võtmetähtsusega. Need neuronid toimivad psühholoogidena; nad ennustavad teiste reaktsioone ja modifitseerivad meie käitumist vastavalt. Selleks on see tihedalt seotud limbilise süsteemiga (hall), mis on täis emotsioone. See oleks Pixar Seesama tegelaste asukoht. Eriti oluline osa sellest süsteemist on hipokampus, linna raamatukogu, kus mälestused on talletatud. Loomingulises protsessis aitab hipokampus luua uusi ideid, tuues kokku meie kogemuste spetsiifilisi osi. Selle võrgu õige haldamine võib isegi võimaldada inimesel võita Oscari!

‍

Viimaseks, mis juhtub, kui sukeldume praktilisema intelligentsuse ajusse? MacGyver suudab minutitega improviseerida keerulisi seadmeid tavalistest esemetest. Kiire kohandumine ootamatute sündmustega on täidesaatvate funktsioonide peamine omadus. Kujutage ette, et see salajane agent peab päästma teadlase, kes on kinni suure terasest talade all. Hetkel, kui ta stseeni näeb, hakkab tema meel kiiresti tööle. Teave jõuab prefrontaalkoore rikkalikku naabrusesse, kus olukorda hinnatakse.

‍

Selles olukorras on ventromediaalse piirkonna (tume sinine) aktiveerimine eriti oluline. See ala on eluliselt tähtis otsuste tegemiseks suurema pildi põhjal. Sellel on side teiste struktuuridega, sealhulgas amügdala, mis on seotud hirmutavate kontekstidega. MacGyver kontrollib oma hirmu ega paanitse. Ta teab, et vees võib olla tohutu jõud ja ta vaatab tulekustutustoru. Ventromediaalne piirkond saadab juhiseid motoorsele koorele, mis on töökate kraanajuhitajate kogukond, kes juhivad meie liikumisi. Need neuronid võimaldavad agendil teha toru otsas sõlme, viia see tala alla ja avada vesi. Toru paisub, tõstes raske objekti. Salvestatud!

‍

‍

Kuidas sa ette kujutad, need ringkonnad kattuvad ja on omavahel seotud igas inimeses. Keegi, kes on analüütilisem, on tavaliselt seotud tõhusamate prefrontaalsete piirkondadega, samas kui loovatel või praktilistel inimestel on kaalud rohkem jaotatud kogu võrku. Ideaalne inimene peab mitte ainult omama kolme tüüpi intelligentsust, vaid peab teadma, millal igaüht kasutada. Tasakaalustatud tasakaal võimaldab sul reaalses maailmas hästi toime tulla. Just seda nimetas psühholoog Sternberg "edukaks intelligentsuseks". Keegi ei öelnud, et see on lihtne!

‍

‍

Lainetel surfamine

Loomulikult ei ole see ainus teooria, mis selgitab intelligentsuse erinevusi inimeste seas. Lisaks neurokujutistele võimaldavad teised tehnikad teadlastel aju aktiivsust jälgida. Asetades elektroodid inimese peanahale, on võimalik jälgida elektrilist aktiivsust ajukoores. Seda meetodit nimetatakse elektroentsefalograafiaks ehk EEG-ks. Saadud salvestused, mida tuntakse kui ajulaineid, on miljonite neuronite omavahelise suhtlemise kombineeritud signaalid. See oleks nagu kuulata aplausi mürinat teatris; ühe inimese plaksutust ei ole võimalik eristada, kuid võib järeldada, kuidas publik üldiselt esitlusele reageerib.

‍

Samasugusel viisil, selle asemel et tuvastada tegevust konkreetsetes ajupiirkondades, võimaldab EEG meil kuulata üldist kõnet, mida neuronid edastavad. Nagu raadiostatsioonid, saab salvestusi eristada nende sageduste järgi. Erinevad tüübid osillatsioonid sõltuvad muu hulgas vaimsest seisundist.

‍

‍

Isegi puhkeolekus, st "mitte midagi tehes", on kõrgema IQ-ga inimeste ajurütmidel kergeid erinevusi. Intelligentsetel isikutel on alfa- ja beeta-lained mõlemas poolkeras sarnasemad kui keskmise või madala IQ-ga inimestel. See tähendab, et nutikad inimesed hoiavad tasakaalustatud tähelepanu mõlemas ajupoolkeras, olles paremini valmis stiimulitele reageerima. Kui me nüüd nende ajusid proovile paneme ja palume neil meeles pidada aadressi, samal ajal kui nad kuulavad juhiseid, kuidas sinna jõuda, hakkab nende elektriline aktiivsus näitama kiireid gamma-osaatsioonide.

‍

Suurenenud gamma-aktiivsus aitab meil saavutada kõrgemaid kontsentratsioonitasemeid. Seega pole üllatav, et need tendentsid suurenema ülesande raskuse või inimese intelligentsuse tõustes. Arvatakse, et need lained seovad teavet kõikidest ajupiirkondadest, tõestades, et neuronite klastrite koordineerimine on hea soorituse jaoks hädavajalik. Lisaks gamma-raputused kipuvad vanusega vähenema; see on kooskõlas normaalse langusega abstraktses mõtlemises ja probleemide lahendamises, mida tavaliselt täheldatakse vananedes, mõju, mida selgitasime oma artiklis IQ-st ja vananemisest.

‍

‍

Kokkuvõtteks, neuronite klastrite samaaegne aktiveerimine toob kaasa erinevate ajupiirkondade sünkroniseerimise. See suhtlemine tõlgitakse spetsiifilisteks elektrilisteks osillatsioonideks, mille peen koreograafia on vajalik ülesannete tõhusaks täitmiseks.

‍

Aju teed

Oluline on, et kõrgema intelligentsusega inimesed lahendavad keerulisi probleeme kiiremini ja vaevatult. Teabe töötlemise kiirus peegeldub selles, kui kiiresti ajulaine ilmub pärast stiimulit. Näiteks, kui kuuleme muusikut vale noodi mängimas, ilmub spetsiifiline tipp, mida nimetatakse P300-ks või "eraklikuks" signaaliks. Keskmiselt ilmub see umbes kolmandiku sekundi jooksul pärast mängija viga. Siiski on mõned uuringud leidnud, et mida kiiremini P300 EEG-s ilmub, seda suurem on inimese IQ.

‍

‍

Meie "tasuta ekskursiooni lähenemisviisis" sõltub signaali liikumise kiirus ühest turismiobjektist teise teid, mis neid ühendavad. Lõppkokkuvõttes ei ole sama sõita halvas seisukorras teisel teel kui täiesti uuel maanteel. Samuti määrab valge aine teede seisund ajus, kui hästi on kaks piirkonda omavahel ühendatud. Need koosnevad närvikiududest, mis ulatuvad ühest ajupiirkonnast teise, edastades teavet. Edinburgi Ülikooli teadlased leidsid, et valge aine terviklikkus on tõepoolest otseselt seotud teabe töötlemise kiirus ja üldise intelligentsusega‍.

‍

Kokkuvõtteks, intelligentsus tuleneb täpsete ajupiirkondade keerukast interaktsioonist. Nende kiire suhtlemine võimaldab neil oma funktsioone kombineerida, mis tõlgitakse elektrivooludeks, mis kontrollivad meie reaktsioone välistele probleemidele. Saame seda mõelda kui mingisugust Morse'i koodi, mis lõpuks määrab meie mõtted ja teod. Selle tähestiku lahtiharutamine võimaldaks meil lugeda inimeste mõtteid nagu X-meestel. Kuigi dr. Xavier on kaugel reaalsusest, on reaalse elu dr. Adolphi meeskond juba koolitanud algoritmi, et ennustada intelligentsust neurokuvamise skannide põhjal. Ainult vaadates inimesi, kes lõõgastuvad, on võimalik hinnata nende IQ-d. Nii et kui oled kunagi teesklenud, et oled nutikas, ole ettevaatlik! Võib-olla on aeg tagasi tõmbuda.

‍