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지능이 어디에 있는지 정확히 알 수 있을까요?
우리 뇌는 거의 1000억 개의 뉴런이 전기 신호 형태로 정보를 처리하고 전달하는 활동 덕분에 작동합니다. 이러한 전류는 우리가 경험하고 사고하는 능력을 결정하며, 이를 일반적으로 지능이라고 부릅니다. 신경과학에서 중요한 질문 중 하나는 우리의 지능이 정확히 어디에 위치하는지를 찾을 수 있을까 하는 것입니다. 마치 당나귀의 꼬리를 붙이는 게임처럼 말이죠.
수십 년간의 연구는 특정 뇌 부위에 손상이 발생한 후 행동을 관찰하여 위치를 발견하려고 했습니다. 모든 영역 중에서 가장 진화된 구조인 대뇌 피질이 특별한 주목을 받았습니다. 다음 그림에서 볼 수 있듯이, 피질은 대뇌의 가장 바깥층이며 전통적으로 네 개의 영역으로 나뉘어 있습니다: 전두엽, 두정엽, 측두엽, 그리고 후두엽.
물론, 인간의 뇌를 찌르는 것은 다소 비윤리적으로 보였기 때문에 심리학자들은 특정 종류의 부상을 기다리고 찾아야 했습니다. 1848년, 철도 노동자 피네아스 게이지는 기차가 지나갈 터널을 건설하고 있었습니다. 그가 철봉으로 화약을 포장하던 중, 우연한 폭발로 막대기가 그의 왼쪽 눈으로 튕겨져 나가고 두개골을 관통했습니다. 기적적으로 그는 한쪽 눈이 실명되고 전두엽에 심각한 손상을 입었지만 살아남았습니다.
Gage는 성격 변화 외에도 계획 및 문제 해결과 같은 기본적인 지능 기능에서 어려움을 보였습니다. 그 이후로 이러한 결핍은 다른 “전두엽 환자”에게서도 관찰되었습니다. 학자들은 이 지역이 인간 지능의 중심이라고 가설을 세웠습니다. 하지만 정말 그렇게 간단할까요?
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이 연구들은 신경과학의 기초를 세우는 데 필수적이었지만, 새로운 기술이 발전함에 따라 건강한 인간의 뇌를 in vivo로 모니터링할 수 있게 되었습니다. 이러한 발전은 여러 영역의 중요성을 보여주기 시작하면서 이 분야를 완전히 혁신했습니다.
뇌를 둘러싼 여행
신경영상 기법은 사람이 작업을 수행하거나 기억하거나 음악을 들을 때 살아있는 뇌를 볼 수 있게 해줍니다. 지능이 어디에 있는지는 아직 명확하지 않지만, 스캔 결과는 IQ를 담당하는 단일 영역이 없음을 보여줍니다. 대신, 특정 구조 간의 소통이 지식을 습득하고 적용하는 능력을 제공합니다. 이 네트워크를 도로로 연결된 관광지로 시각화할 수 있습니다. 우리가 가진 관심의 유형에 따라 도시의 특정 장소를 방문할 것입니다. 마찬가지로, 다양한 유형의 지능은 서로 다른 영역에 존재할 수 있습니다. 그러니 주변을 탐험해 봅시다!
신사숙녀 여러분, 무료 투어에 오신 것을 환영합니다. 오늘 우리는 뇌의 경이로움과 비밀을 발견할 것입니다. 우리의 특별한 경로는 지능에 초점을 맞추고 있습니다. 우리는 모두 지성이 무엇인지 대략적으로 알고 있지만, 그것이 특정한 장소에 위치해 있을까요? 그렇다면 정확히 어디일까요? 이 흥미로운 여정을 함께 하며 세 사람의 뇌를 탐험하여 이 질문을 이해해 봅시다.
커튼 번호 하나 뒤에는 Dr. House의 분석적이고 논리적인 사고가 있습니다. 그의 이른바 일반 지능은 퍼즐을 맞추고, 어려운 문제를 해결하며, 다양한 주제에 대한 폭넓은 이해를 포함합니다. 새로운 환자가 들어오면 House는 팀이 증상을 설명하는 것을 듣고 이를 화이트보드에 적습니다.
이미지는 이 청각 및 시각 정보가 그의 감각을 통해 통합되어 귀 뒤의 뇌 영역(초록색)과 머리 뒤쪽의 영역(주황색)까지 도달하는 과정을 보여줍니다. 이들은 소위 측두엽과 후두엽으로, 경계하는 신경세포들로 가득 찬 두 개의 지역입니다. 주변에서 일어나는 일을 감지하고 처리하는 경비원과 경찰관들입니다.
모든 데이터는 머리 뒤쪽의 두정 피질(마젠타)로 전송됩니다. 여기서 수석 검사관들이 모든 정보를 통합하고 현재 상황에 대한 표현을 형성합니다. 하우스는 상황과 모든 의학 용어를 이해합니다. 이 영역은 차례로 우리가 가장 좋아하는 장소인 전두엽(파란색)에 정보를 전달합니다. 이 지역의 가장 높은 부분은 모든 큰 물고기들이 사는 훌륭하고 풍부한 동네입니다. 이곳은 우리의 생각과 행동을 조율하는 역할을 합니다. 우리의 의학 천재는 증상 목록에 맞는 다양한 장애를 고려하고, 루푸스와 같은 가능성이 낮은 옵션을 배제하며 –솔직히 말해, 결코 루푸스는 아닙니다– 해결책을 제시합니다. 유레카!
이 과학적인 사고 방식은 일반적으로 "반대"라고 여겨지는 또 다른 지능 유형, 즉 창의적인 유형과 많은 공통점이 있습니다. 스칼렛 요한슨이 맡는 모든 역할에 대해 그녀는 배경 조사를 하고 캐릭터가 어떻게 행동할지를 가설해야 합니다. 그런 다음, 그녀는 리허설을 하면서 실험하고 감독의 지시에 따라 무엇을 변경할지 분석합니다. 이 과정은 새로운 상황에 대처하기 위해 지식과 기술을 활용하는 능력을 요구합니다. 결국, 블랙 위도우를 연기하는 것과 이혼을 겪고 있는 어머니를 연기하는 것은 다릅니다.
각 소설의 부분은 스칼렛의 전두엽이 활성화되어 캐릭터에 접근하는 방식을 분석해야 합니다. 여기서 특히 중요한 것은 감각 및 감정 정보를 융합하는 측좌피질(어두운 파란색)입니다. 이는 사회적 상호작용의 핵심 요소입니다. 이 뉴런들은 심리학자처럼 작용하여 타인의 반응을 예측하고 우리의 행동을 조절합니다. 이를 위해 감정으로 가득한 변연계(회색)와 밀접하게 연결되어 있습니다. 이는 픽사의 인사이드 아웃 캐릭터들이 있는 장소입니다. 이 시스템에서 특히 중요한 부분은 기억이 저장되는 도시 도서관인 해마입니다. 창의적 과정에서 해마는 우리의 경험의 특정 조각을 모아 새로운 아이디어를 형성하는 데 도움을 줍니다. 이 네트워크를 적절히 관리하면 한 사람이 오스카를 수상할 수도 있습니다!
마지막으로, 좀 더 실용적인 지능의 뇌를 들여다보면 어떤 일이 일어날까요? 맥가이버는 평범한 물건으로 복잡한 장치를 몇 분 만에 즉흥적으로 만들 수 있습니다. 갑작스러운 사건에 빠르게 적응하는 능력이 실행 기능의 주요 특징입니다. 이 비밀 요원이 큰 강철 빔 아래에 갇힌 과학자를 구해야 한다고 가정해 보세요. 그가 현장을 보는 순간 그의 뇌는 빠르게 작동하기 시작합니다. 정보는 상황이 평가되는 전두엽의 풍부한 지역으로 전달됩니다.
이 경우, 복내측 영역(어두운 파란색)의 활성화가 특히 중요합니다. 이 영역은 전체적인 그림을 바탕으로 결정을 내리는 데 필수적입니다. 이곳은 공포와 관련된 아미그달라를 포함한 다른 구조와 소통합니다. 맥가이버는 두려움을 조절하고 당황하지 않습니다. 그는 물이 엄청난 힘을 가질 수 있다는 것을 알고 있으며, 소화전을 바라보고 있습니다. 복내측 영역은 운동 피질에 지시를 보내며, 이는 우리의 움직임을 조정하는 근면한 크레인 작업자들의 집단입니다. 이 뉴런들은 요원이 호스 끝에 매듭을 묶고, 빔 아래로 끼우고, 물을 켤 수 있게 합니다. 호스가 부풀어 오르며 무거운 물체를 들어올립니다. 구출되었습니다!
당신이 상상할 수 있듯이, 이러한 회로는 모든 개인에서 겹치고 상호 연결되어 있습니다. 분석적인 사람은 일반적으로 더 효율적인 전두엽 영역과 관련이 있는 반면, 창의적이거나 실용적인 사람은 네트워크 전반에 걸쳐 가중치가 더 분산되어 있습니다. 이상적인 사람은 세 가지 유형의 지능을 모두 갖추어야 할 뿐만 아니라 각 지능을 언제 활용해야 하는지도 알아야 합니다. 균형 잡힌 상태는 현실 세계에서 잘 수행할 수 있게 해줍니다. 이것이 심리학자 스턴버그가 “성공적인 지능”이라고 부른 것입니다. 쉽다고 누가 말했나요!
파도를 타다
물론, 이것은 사람들 간의 지능 차이를 설명하는 유일한 이론이 아닙니다. 신경영상 외에도 과학자들이 뇌를 읽을 수 있는 다른 기술들이 있습니다. 사람의 두피에 전극을 부착하면 대뇌 피질의 뉴런들 사이의 전기 활동을 모니터링할 수 있습니다. 이 방법을 뇌파검사 또는 EEG라고 합니다. 얻어진 기록은 뇌파라고 하며, 이는 서로 소통하는 수백만 개의 뉴런의 신호를 결합한 것입니다. 이는 극장에서 박수 소리를 듣는 것과 같아서, 한 사람의 박수는 구별할 수 없지만, 관객이 공연에 일반적으로 어떻게 반응하는지를 추론할 수 있습니다.
같은 방식으로, 특정 뇌 지역에서 활동을 찾는 대신, EEG는 일반적인 발화 신경 세포의 발신을 들을 수 있게 해줍니다. 라디오 방송국처럼, 녹음은 주파수에 따라 구별될 수 있습니다. 다양한 유형의 진동은 다른 요인들 중에서도 정신 상태에 따라 달라집니다.
휴식 상태에서도 즉, "아무것도 하지 않을 때" 더 높은 IQ를 가진 사람들의 뇌 리듬은 약간의 차이를 보입니다. 지능이 높은 개인의 경우 알파 및 베타 파동이 두 반구에서 더 유사하며, 중간에서 낮은 IQ를 가진 사람들보다 그렇습니다. 이는 똑똑한 사람들이 두 반구에서 균형 잡힌 주의를 유지한다는 것을 의미하며, 자극에 반응할 준비가 더 잘 되어 있습니다. 이제 그들의 뇌에 도전하고 주소를 기억하면서 그곳에 가는 방법에 대한 지시를 듣게 하면, 그들의 전기 활동은 빠른 감마 진동을 나타내기 시작할 것입니다.
감마 활동의 증가는 더 높은 집중 수준을 달성하는 데 도움이 됩니다. 따라서 작업의 난이도나 개인의 지능에 따라 증가하는 경향이 있는 것은 놀라운 일이 아닙니다. 이러한 파동은 뇌의 모든 부분에서 정보를 연결하는 것으로 여겨지며, 신경 집단의 조정이 좋은 성과를 내는 데 필수적임을 증명합니다. 또한, 감마 진동은 나이가 들수록 감소하는 경향이 있습니다; 이는 우리가 나이가 들면서 일반적으로 관찰되는 추상적 사고와 문제 해결의 정상적인 감소와 일치하며, 이는 IQ와 노화에 관한 우리의 기사에서 설명한 효과입니다.
요약하자면, 신경 집단의 동시 활성화는 다양한 뇌 영역의 동기화를 생성합니다. 이 통신은 특정 전기 진동으로 변환되며, 이러한 미세한 안무는 작업을 효율적으로 수행하는 데 필요합니다.
뇌의 도로
중요하게도, 높은 지능을 가진 사람들은 복잡한 문제를 더 빠르고 수월하게 해결합니다. 정보 처리 속도는 자극 후 뇌파가 얼마나 빨리 나타나는지에 의해 반영됩니다. 예를 들어, 우리가 음악가가 잘못된 음을 칠 때, P300 또는 "이상 신호"라고 불리는 특정 피크가 있습니다. 평균적으로, 이는 연주자의 실수 후 약 0.3초에 나타납니다. 그러나 일부 연구에 따르면, EEG에서 P300이 더 빨리 나타날수록 그 사람의 IQ가 더 높다고 합니다.
우리의 “자유 투어 접근 방식”에서 한 관광 정류장에서 다른 정류장으로 신호가 이동하는 속도는 이를 연결하는 도로에 따라 달라집니다. 결국, 나쁜 상태의 보조 도로를 운전하는 것과 새로 개통된 고속도로를 운전하는 것은 다릅니다. 마찬가지로, 뇌의 백질 경로 상태는 두 지역 간의 소통 정도를 결정합니다. 이들은 한 뇌 영역에서 다른 영역으로 정보를 전달하는 신경 섬유로 구성되어 있습니다. 에든버러 대학교의 연구자들은 실제로 백질의 무결성이 정보 처리 속도와 일반 지능에 직접적으로 연결되어 있음을 발견했습니다.
결론적으로, 지능은 정밀한 뇌 영역의 복잡한 상호작용에서 나타납니다. 이들의 빠른 소통은 기능을 결합할 수 있게 하며, 이는 외부 문제에 대한 우리의 반응을 제어하는 전기 신호로 변환됩니다. 이를 일종의 모스 부호로 생각할 수 있으며, 궁극적으로 우리의 생각과 행동을 결정합니다. 이 알파벳을 풀면 사람들의 마음을 읽을 수 있게 될 것입니다. 드. 자비에르가 현실과는 거리가 있지만, 실제 드. 아돌프스 팀은 이미 신경영상 스캔을 통해 지능을 예측하는 알고리즘을 훈련시켰습니다. 사람들의 뇌를 살펴보는 것만으로도 그들의 IQ를 추정할 수 있었습니다. 그러니 만약 당신이 똑똑한 척을 해본 적이 있다면, 조심하세요! 이제 물러날 때일지도 모릅니다.
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