Voimmeko tarkasti määrittää, missä älykkyys sijaitsee?

Aivomme toimivat lähes 100 miljardin neuronin aktiivisuuden ansiosta, jotka käsittelevät ja siirtävät tietoa sähköisten signaalien muodossa. Tällaiset virtaukset määrittävät kykymme kokea ja ajatella – sitä, mitä yleisesti kutsumme älykkyydeksi. Suuri kysymys neurotieteessä on ollut, voimmeko löytää älykkyytemme tarkan sijainnin, aivan kuin kiinnitä häntä aasiin -pelissä.

‍

Kymmenien vuosien tutkimukset ovat yrittäneet löytää sijainteja tarkkailemalla käyttäytymistä, kun tietyt aivoalueet ovat vaurioituneet. Kaikista alueista aivokuori –kehittynein rakenne– on saanut erityistä huomiota. Kuten seuraavasta kuvasta näemme, aivokuori on suurimman aivojen uloin kerros ja se on perinteisesti jaettu neljään alueeseen: otsa-, päälaki-, ohimo- ja takaraivolohko.

‍

‍

Of course, since poking human brains seemed a little bit unethical, psychologists had to wait and search for particular kinds of injuries. In 1848, rautatyöläinen Phineas Gage rakensi tunnelia junien kulkemista varten. Kun hän pakkaa ruutia rautatangolla, vahingossa tapahtunut räjähdys heitti tangon ylöspäin hänen vasempaan silmäänsä ja läpi kallonsa. Ihmeellisesti hän selviytyi, sokeutuen toisesta silmästään ja kärsien merkittävistä vaurioista otsalohkossaan.

‍

Lisäksi persoonallisuuden muutosten ohella Gage ilmensi vaikeuksia perusälykkyyden toiminnoissa, kuten suunnittelussa ja ongelmanratkaisussa. Samat puutteet on sittemmin havaittu muilla "etulohkopotilailla". Ollen vakuuttuneita löytäneensä Pyhän Graalin, tutkijat olettivat, että tämä alue oli ihmisen älykkyyden keskus. Mutta onko se todella niin yksinkertaista?

‍

Kiitos Wikimedia

‍

Vaikka nämä tutkimukset olivat keskeisiä neurotieteen perustan luomisessa, uusien tekniikoiden kehittyessä tuli mahdolliseksi seurata terveitä ihmisaivoja in vivo. Tällaiset edistysaskeleet mullistivat alan täysin, sillä ne alkoivat osoittaa useiden alueiden merkityksen.

‍

‍

Matka aivojen ympäri

Neurokuvaustekniikat antavat meille mahdollisuuden nähdä elävä aivot, kun henkilö suorittaa tehtäviä, muistaa tai kuuntelee musiikkia. Vaikka ei ole vielä selvää, missä älykkyys sijaitsee, skannaukset osoittavat, että ei ole vain yhtä aluetta, joka vastaa IQ:sta. Sen sijaan viestintä tiettyjen rakenteiden välillä antaa meille kyvyn hankkia ja soveltaa tietoa. Voimme visualisoida tämän verkoston kuin matkailukohteet, jotka ovat yhteydessä teillä. Kiinnostustemme mukaan vierailisimme tietyissä paikoissa kaupungissa. Samalla tavalla erilaiset älykkyyden tyypit voivat sijaita eri alueilla. Joten tutustutaan ympäristöön!

‍

‍

Hyvät naiset ja herrat, ladies and gentlemen, tervetuloa tälle ilmaiselle kierrokselle. Tänään tutkimme aivojen ihmeitä ja salaisuuksia. Erityinen polkumme keskittyy älykkyyteen. Meillä kaikilla on karkea käsitys siitä, mitä älykkyys on, mutta sijaitseeko se tietyssä paikassa? Jos kyllä, niin missä tarkalleen? Liity mukaan, kun tutkimme tätä jännittävää reittiä kolmen ihmisen aivojen kautta auttaaksemme ymmärtämään tätä kysymystä.

Verhon takana numero yksi on tohtori Housen analyyttinen ja looginen mieli. Hänen niin sanottu yleinen älykkyytensä sisältää kyvyn koota palapelejä, ratkaista vaikeita ongelmia ja ymmärtää laajasti erilaisia aiheita. Kun uusi potilas saapuu, House kuuntelee tiiminsä kuvailevan oireita ja kirjoittaa ne taululle.

‍

Kuvassa näkyy, kuinka tämä auditiivinen ja visuaalinen tieto yhdistyy aistiemme kautta, kunnes se saavuttaa ensimmäiset pysähdyksemme, aivojen alueen korvan takana (vihreä) ja takaraivossa (oranssi). Nämä ovat niin sanottuja temporaalisia ja okkipitaalilohkoja, kaksi aluetta, jotka ovat täynnä valppaita neuroneita; vartijoita ja poliiseja, jotka havaitsevat ja käsittelevät ympärillämme tapahtuvaa.

‍

‍

Kaikki nämä tiedot siirretään sitten pään takaosaan, parietaalikorteksiin (magenta). Tässä pääinspektorit yhdistävät kaiken tiedon ja muodostavat kuvan siitä, mitä tapahtuu. House ymmärtää tilanteen ja kaiken lääketieteellisen sanaston. Tämä alue puolestaan informoi meidän suosikkipaikkaamme: prefrontaalista lohkoa (sininen). Tämän alueen ylimmässä osassa on erinomainen ja rikas naapurusto, jossa kaikki isot kalat asuvat. Se vastaa ajatustemme ja toimintamme orkestroinnista. Lääketieteellinen nero harkitsee erilaisia häiriöitä, jotka sopivat oirelistaan, hylkää vähemmän todennäköiset vaihtoehdot, kuten lupus –koska myönnetään, se ei koskaan ole lupus– ja keksii ratkaisun. Eureka!

‍

‍

Tämä tieteellinen ajattelutapa on hyvin samankaltainen toisen älykkyyden tyypin kanssa, jota yleensä pidetään "vastakohtana", luovalle tyypille. Jokaisessa roolissa, jonka Scarlett Johansson esittää, hänen on tehtävä taustatutkimusta ja hypoteettisesti mietittävä, miten hahmo saattaisi käyttäytyä. Sitten hän kokeilee roolia harjoitellessaan ja analysoi, mitä muuttaa ohjaajan ohjeiden mukaan. Tämä prosessi vaatii kykyä käyttää tietoa ja taitoja selviytyäkseen uusista tilanteista. Loppujen lopuksi ei ole sama esittää Mustaa Leskeä kuin äitiä, joka käy läpi avioeroa.

‍

‍

Jokainen romaanin osa vaatii Scarlettin etuotsalohkon aktivoitumista analysoidakseen, miten hän aikoo lähestyä hahmoa. Orbitofrontaalinen kuori (tummansininen) on erityisen tärkeä, sillä se yhdistää aistimellista ja emotionaalista tietoa, mikä on keskeistä sosiaalisissa vuorovaikutuksissa. Nämä neuronit toimivat psykologeina; ne ennustavat muiden reaktioita ja säätelevät käyttäytymistämme sen mukaisesti. Tämän saavuttamiseksi se on tiiviisti yhteydessä limbiseen järjestelmään (harmaa), alueeseen, joka on täynnä tunteita. Se olisi Pixar Inside Out -hahmojen paikka. Erityisen merkittävä osa tätä järjestelmää on hippokampus, kaupunginkirjasto, johon muistot tallennetaan. Luovassa prosessissa hippokampus auttaa muodostamaan uusia ideoita yhdistämällä erityisiä osia kokemuksistamme. Tämän verkoston oikea hallinta voi jopa mahdollistaa henkilön voittavan Oscarin!

‍

Viimeiseksi, mitä tapahtuu, jos sukellamme käytännön älykkyyden aivoihin? MacGyver pystyy improvisoimaan monimutkaisia laitteita tavallisista esineistä muutamassa minuutissa. Kyky sopeutua nopeasti äkillisiin tapahtumiin on pääasiallinen executive-toimintojen ominaisuus. Kuvittele, että tämä salainen agentti on pelastamassa tiedemiestä, joka on jäänyt suuren teräsrangan alle. Heti kun hän näkee tilanteen, hänen mielensä alkaa toimia nopeasti. Tieto saavuttaa prefrontaalisen kuoren rikkaan alueen, jossa tilanne arvioidaan.

‍

Tässä tapauksessa ventromediaalisen alueen (tummansininen) aktivointi on erityisen tärkeää. Tämä alue on elintärkeä päätöksenteossa, joka perustuu laajempaan näkökulmaan. Sillä on yhteyksiä muihin rakenteisiin, mukaan lukien amygdala, joka liittyy pelottaviin tilanteisiin. MacGyver hallitsee pelkoaan eikä paniikkia. Hän tietää, että vedellä voi olla valtava voima ja hän katsoo paloputkea. Ventromediaalinen alue lähettää ohjeita motoriselle kuorille, joka on ahkerien nosturinkäyttäjien yhteisö, joka hallitsee liikkeitämme. Nämä neuronit mahdollistavat agentin sitoa solmun putken päähän, pujottaa sen palkin alle ja avata veden. Putki paisuu, nostamalla raskasta esinettä. Pelastettu!

‍

‍

Kuten voit kuvitella, nämä piirit limittyvät ja ovat yhteydessä toisiinsa jokaisessa yksilössä. Analyyttisempi henkilö on yleensä yhteydessä tehokkaampiin etuotsalohkoihin, kun taas luovilla tai käytännönläheisillä ihmisillä painotukset jakautuvat enemmän verkostoon. Ihanteellisella henkilöllä on oltava kaikki kolme älykkyyden tyyppiä, mutta hänen on myös tiedettävä, milloin käyttää kutakin. Tasapainoinen tasapaino mahdollistaa hyvän suoriutumisen todellisessa maailmassa. Tätä psykologi Sternberg kutsui "onnistuneeksi älykkyydeksi". Kukaan ei sanonut, että se olisi helppoa!

‍

‍

Aaltojen surffaus

Tietysti tämä ei ole ainoa teoria, joka selittää älykkyyseroja ihmisten keskuudessa. Neurokuvantamisen lisäksi muut tekniikat antavat tutkijoille mahdollisuuden lukea aivoja. Asettamalla elektrodit henkilön päänahkaan, voidaan seurata sähköistä toimintaa aivokuoren neuroneissa. Tätä menetelmää kutsutaan elektroenkefalografiaksi tai EEG:ksi. Saadut tallenteet, joita kutsutaan aivoaalloiksi, ovat miljoonien neuronien yhdistettyjä signaaleja, jotka keskustelevat keskenään. Se olisi kuin kuuntelisi aplodien myrskyä teatterissa; yhden henkilön taputuksia ei voi erottaa, mutta voi päätellä, miten yleisö yleensä reagoi esitykseen.

‍

Samalla tavalla, sen sijaan että paikallistaisimme toimintaa tietyissä aivoalueissa, EEG antaa meidän kuunnella yleistä puhetta, jonka neuronit tuottavat. Kuten radiokanavat, tallenteet voidaan erottaa taajuuksiltaan. Eri tyyppiset värähtelyt riippuvat muun muassa mielentiloista.

‍

‍

Even levossa, eli "tekemättä mitään", korkeamman älykkyysosamäärän omaavien ihmisten aivojen rytmeissä on pieniä eroja. Älykkäillä yksilöillä alfa- ja beta-aallot ovat molemmissa aivopuoliskoissa samankaltaisempia kuin keskitasoisilla tai matalan älykkyysosamäärän omaavilla. Tämä tarkoittaa, että älykkäät henkilöt ylläpitävät tasapainoista huomiota molemmissa aivopuoliskoissa, ollen valmiimpia reagoimaan ärsykkeisiin. Jos nyt haastamme heidän aivonsa ja pyydämme heitä muistamaan osoite samalla kun kuuntelevat ohjeita, kuinka sinne pääsee, heidän sähköinen aktiivisuutensa alkaa näyttää nopeita gamma-aaltoja.

‍

Lisääntynyt gamma-aktiivisuus auttaa meitä saavuttamaan korkeampia keskittymistasoja. Ei siis ole yllättävää, että ne tendensoituvat tehtävän vaikeuden tai henkilön älykkyyden mukaan. Uskotaan, että nämä aallot yhdistävät tietoa aivojen kaikista osista, todistaen, että hermoklusterien koordinointi on olennaista hyvälle suoritukselle. Lisäksi gamma-osoitukset vähenevät iän myötä; mikä on linjassa normaalin abstraktin ajattelun ja ongelmanratkaisun heikkenemisen kanssa, jota havaitaan yleisesti vanhetessamme, ilmiö, jonka selitimme artikkelissamme IQ:sta ja ikääntymisestä.

‍

‍

Yhteenvetona, neuroniryhmien samanaikainen aktivointi tuottaa eri aivoalueiden synkronoinnin. Tämä viestintä ilmenee erityisinä sähköisinä värähtelyinä, joiden tarkka koreografia on välttämätöntä tehtävien tehokkaalle suorittamiselle.

‍

Aivopolut

Tärkeää on, että korkeampaa älykkyyttä omaavat ihmiset ratkaisevat monimutkaisia ongelmia nopeammin ja vaivattomammin. Tiedonkäsittelyn nopeus näkyy siinä, kuinka nopeasti aivoaalto ilmestyy ärsykkeen jälkeen. Esimerkiksi, kun kuulemme muusikon soittavan väärän nuotin, syntyy erityinen huippu, jota kutsutaan P300:ksi tai "outo pallo" -signaaliksi. Keskimäärin se ilmestyy noin kolmasosa sekuntia soittajan virheen jälkeen. Kuitenkin, joissakin tutkimuksissa on havaittu, että mitä nopeammin P300 ilmenee EEG:ssä, sitä suurempi IQ henkilöllä on.

‍

‍

Ilmaisen kierroksen lähestymistavassamme signaalin kulku yhdeltä turistipysäkiltä toiselle riippuu teistä, jotka yhdistävät ne. Loppujen lopuksi ei ole sama ajaa huonokuntoisella sivutiellä kuin täysin uudella moottoritiellä. Samoin aivojen valkean aineen radat määrittävät, kuinka hyvin kaksi aluetta ovat yhteydessä toisiinsa. Ne koostuvat hermokuiduista, jotka ulottuvat yhdestä aivoalueesta toiseen, välittäen tietoa. Edinburghin yliopiston tutkijat havaitsivat, että valkean aineen eheys on suoraan yhteydessä tiedonkäsittelyn nopeuteen ja yleiseen älykkyyteen‍.

‍

Lopuksi, älykkyys syntyy tarkkojen aivoalueiden monimutkaisesta vuorovaikutuksesta. Niiden nopea viestintä mahdollistaa toimintojensa yhdistämisen, mikä käännetään sähköisiksi virroiksi, jotka ohjaavat reaktioitamme ulkoisiin ongelmiin. Voimme ajatella sitä eräänlaisena Morse-koodina, joka lopulta määrittää ajatuksemme ja toimintamme. Tämän aakkoston purkaminen mahdollistaisi ihmisten ajatusten lukemisen kuin X-miehet. Vaikka tohtori Xavier on kaukana todellisuudesta, todellisen tohtori Adolphsin tiimi on jo kouluttanut algoritmin ennustamaan älykkyyttä neurokuvantamislöydöksistä. Pelkästään katsomalla rentoutuvien ihmisten aivoja on voitu arvioida heidän IQ-tasojaan. Joten, jos olet koskaan esittänyt älykästä, ole varovainen! Saattaa olla aika perääntyä.

‍