知能がどこにあるのか特定できますか?

私たちの脳は、情報を電気信号の形で処理し伝達する約1000億のニューロンの活動によって機能しています。このような電流は、私たちの経験や思考の能力、つまり一般的に知性と呼ばれるものを決定します。神経科学における大きな疑問は、私たちの知性の正確な場所を見つけることができるかどうか、まるでロバの尻尾をつけるゲームのようにです。

数十年にわたる研究が、特定の脳の部位に損傷があった後の行動を観察することで、その場所を特定しようとしました。すべての領域の中で、最も進化した構造である大脳皮質が特別な注目を集めています。次の図に示すように、皮質は大脳の最外層であり、伝統的に前頭葉、頭頂葉、側頭葉、後頭葉の4つの領域に分けられています。

もちろん、人間の脳を突くのは少し非倫理的に思えたので、心理学者たちは特定の種類の傷を待って探さなければなりませんでした。1848年、鉄道作業員フィニアス・ゲージは、列車が通過するためのトンネルを建設していました。彼が鉄の棒で火薬を詰めていると、偶然の爆発で棒が上に飛び上がり、左目を貫通して頭蓋骨を突き抜けました。奇跡的に彼は生き残り、一方の目は失明し、前頭葉に重大な損傷を負いました。

性格の変化に加えて、ゲージは計画や問題解決などの基本的な知能機能に困難を示しました。それらの同じ欠陥は、それ以来他の「前頭葉患者」にも観察されています。聖杯を見つけたと確信した学者たちはこの領域が人間の知能の座であると仮定しました。しかし、本当にそれほど単純なのでしょうか?

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これらの研究は神経科学の基礎を確立するために重要でしたが、新しい技術の発展により、健康な人間の脳をin vivoで監視することが可能になりました。このような進歩は、複数の領域の重要性を示し、分野を完全に革命化しました。

脳の旅

神経画像技術により、人物がタスクを実行したり、記憶したり、音楽を聴いたりしている間の生きた脳を見ることができます。知能がどこにあるのかはまだ明確ではありませんが、スキャンは示しています IQを担当するのは単一の領域ではないことを。むしろ、特定の構造間のコミュニケーションが、知識を獲得し適用する能力を与えます。このネットワークを道路でつながれた観光地として視覚化できます。私たちの興味の種類に応じて、都市の特定のスポットを訪れます。同様に、異なるタイプの知能は異なる領域に存在するかもしれません。さあ、周囲を探検しましょう!

紳士淑女の皆様、ようこそこの無料ツアーへ。今日は脳の驚異と秘密を発見します。私たちの特別な道は知性に焦点を当てています。私たちは皆、知性が何であるかの大まかなアイデアを持っていますが、それは特定の場所に存在するのでしょうか?もしそうなら、正確にはどこに?この興味深いルートを通じて、3人の脳を探求し、この質問を理解する手助けをしましょう。

カーテンの裏には、ドクター・ハウスの分析的で論理的な思考があります。彼のいわゆる一般知能は、パズルを組み立てたり、難しい問題を解決したり、さまざまなトピックについて広く理解する能力を含んでいます。新しい患者が来ると、ハウスはチームが症状を説明するのを聞き、それをホワイトボードに書きます。

画像は、聴覚と視覚の情報が彼の感覚を通じて取り込まれ、最初の停留所である耳の後ろの脳領域(緑)と頭の後ろの領域(オレンジ)に達する様子を示しています。これらは、いわゆる側頭葉と後頭葉であり、警戒心の強いニューロンが集まる二つのエリアです。周囲で起こっていることを検出し処理する警備員や警察官のような存在です。

すべてのデータは、頭の後部上部、頭頂皮質(マゼンタ)に転送されます。ここで、主任検査官がすべての情報を統合し、何が起こっているのかの表現を形成します。ハウスは状況とすべての医療用語を理解します。この領域は、私たちのお気に入りの場所、前頭葉(青)に情報を伝えます。この領域の最上部は、すべての大物が住む素晴らしく豊かな地域です。思考と行動を調整する役割を担っています。私たちの医療の天才は、症状のリストに合うさまざまな障害を考慮し、ループスのような可能性の低い選択肢を排除し(だって、ループスであることは決してないのですから)、解決策を見出します。ユリカ!

この科学的な考え方は、通常「反対」と考えられる別の知能タイプ、つまり創造的なタイプと多くの共通点があります。スカーレット・ヨハンソンが演じる役ごとに、彼女は背景調査を行い、そのキャラクターがどのように振る舞うかを仮定しなければなりません。そして、彼女はリハーサルをしながら実験し、監督の指示に従って何を変えるべきかを分析します。このプロセスは、新しい状況に対処するために知識とスキルを活用する能力を必要とします。結局のところ、ブラック・ウィドウを演じるのと、離婚中の母親を演じるのは同じではありません。

各小説の部分は、スカーレットがキャラクターにどのようにアプローチするかを分析するために前頭前野を活性化させる必要があります。ここで特に重要なのは、感覚情報と感情情報を統合する嗅内前頭皮質(濃い青色)です。これは社会的相互作用の重要なポイントです。これらのニューロンは心理学者のように働き、他者の反応を予測し、それに応じて私たちの行動を調整します。そのため、感情に満ちた領域である辺縁系(灰色)と強く結びついています。これはピクサーのインサイド・アウトのキャラクターたちの場所です。このシステムの特に重要な部分は海馬であり、記憶が保存される都市の図書館です。創造的プロセスにおいて、海馬は、私たちの経験の特定の部分を結びつけて新しいアイデアを形成するのを助けます。このネットワークを適切に管理することで、オスカーを受賞することさえ可能です!

最後に、より実践的な知性の脳に飛び込むとどうなるでしょうか?マクガイバーは、普通の物から複雑な装置を数分で即興で作り出すことができます。突然の出来事に迅速に適応できることが、実行機能の主な特徴です。この秘密エージェントが大きな鋼の梁の下に閉じ込められた科学者を救出しなければならないとしましょう。彼がその場面を見ると、彼の頭はすぐに働き始めます。情報は前頭前野の豊かなエリアに届き、状況が評価されます。

この場合、腹内側領域(濃い青)の活性化が特に重要です。この領域は、全体像に基づいて意思決定を行うために不可欠です。扁桃体などの他の構造と通信していますが、扁桃体は恐ろしい状況に関連しています。マクガイバーは恐怖を抑え、パニックになりません。彼は水が巨大な力を持つことを知っており、消火ホースを見ています。腹内側領域は運動皮質に指示を送ります。運動皮質は私たちの動きを扱う勤勉なクレーンオペレーターの集団です。これらのニューロンは、エージェントがホースの端で結び目を作り、ビームの下を通し、水を出すことを可能にします。ホースが膨らみ、重い物体を持ち上げます。救出成功!

あなたが想像できるように、これらの回路は重なり合い、個々の人間の中で相互に接続されています。より分析的な人は通常、より効率的な前頭前野と相関していますが、創造的または実践的な人々では、重みがネットワーク全体に分散しています。理想的な人は、3つの知能タイプを持つだけでなく、それぞれをいつ活用するかを知っている必要があります。バランスの取れた状態は、現実の世界でうまく機能することを可能にします。これが心理学者スターンバーグが「成功した知能」と呼んだものです。簡単だとは誰も言っていません!

波に乗る

もちろん、これは人々の知能の違いを説明する唯一の理論ではありません。神経画像法の他にも、科学者が脳の読み取りを行うための技術があります。人の頭皮に電極を置くことで、大脳皮質のニューロン間の電気活動を監視することが可能です。この方法は脳波計測(EEG)と呼ばれています。得られた記録は脳波と呼ばれ、何百万ものニューロンが互いに話している信号の組み合わせです。これは、劇場での拍手の轟音を聞くようなもので、一人の拍手は識別できませんが、観客がパフォーマンスに対して一般的にどのように反応しているかを推測できます。

同様に、特定の脳の地域での活動を特定する代わりに、EEGは一般的なスピーチニューロンの発信を聞くことを可能にします。ラジオ局のように、録音はその周波数によって区別できます。異なるタイプの振動は、他の要因の中でも、精神状態に依存します。

安静時、つまり「何もしない」状態でも、高いIQを持つ人々の脳波にはわずかな違いがあります。知的な個人では、アルファ波とベータ波が両半球でより類似しており、中程度から低いIQの人々よりもバランスの取れた注意を維持しています。これは、賢い人々が脳の両半球でバランスの取れた注意を維持していることを意味し、刺激に反応する準備が整っています。今、彼らの脳に挑戦し、そこに行く方法についての指示を聞きながら住所を覚えるように頼むと、彼らの電気活動は速いガンマ振動を示し始めます。

ガンマ活動の増加は、より高い集中レベルを達成するのに役立ちます。したがって、タスクの難易度や個人の知能に応じて増加する傾向があるのは驚くべきことではありません。これらの波は脳のすべての部分から情報を結びつけると考えられており、神経細胞のクラスターの協調が良好なパフォーマンスに不可欠であることを証明しています。さらに、ガンマ振動は年齢とともに減少する傾向がある;これは、年齢を重ねるにつれて一般的に観察される抽象的思考や問題解決の正常な低下と一致しており、この影響についてはIQと老化に関する記事で説明しました。

要するに、神経クラスターの同時活性化は、異なる脳領域の同期を生み出します。このコミュニケーションは、特定の電気的振動に変換され、その微細な振り付けは、効率的にタスクを実行するために必要です。

脳の道

重要なのは、高い知能を持つ人々は複雑な問題をより速く、より楽に解決することです。情報処理速度は、刺激の後に脳波がどれだけ早く現れるかに反映されます。例えば、音楽家が不協和音を出すと、P300または「異常信号」と呼ばれる特定のピークが現れます。平均して、これは演奏者のミスの約三分の一秒後に現れます。しかし、いくつかの研究では、EEGでP300が早く現れるほど、その人のIQが高いことがわかっています。

私たちの「自由ツアーアプローチ」では、観光地から観光地への信号の移動速度は、それらを結ぶ道路によって異なります。結局のところ、悪条件の二次道路を運転するのと、新しい高速道路を運転するのでは同じではありません。同様に、脳内の白質の状態は、二つの領域がどれだけよく通信できるかを決定します。白質は、情報を伝達する神経繊維で構成されており、一つの脳領域から別の領域へと伸びています。エディンバラ大学の研究者たちは、白質の完全性が情報処理速度と一般的な知能に直接関連していることを発見しました

結論として、知性は正確な脳の領域の複雑な相互作用から生まれます。彼らの迅速なコミュニケーションにより、機能を組み合わせ、それが外部の問題に対する反応を制御する電流に変換されます。これは、最終的に私たちの思考や行動を決定するモールス信号のようなものと考えられます。このアルファベットを解明すれば、X-Menのように人々の心を読むことができるでしょう。ドクター・シャビエルは現実から遠いですが、実際のアドルフス博士のチームは、神経画像スキャンから知性を予測するアルゴリズムをすでに訓練しています。リラックスしている人々の脳を見ただけで、彼らのIQを推定することが可能でした。ですので、もしあなたが賢いふりをしたことがあるなら、注意してください!バックアップする時かもしれません。