Bolehkah kita menentukan di mana letaknya kecerdasan?

Otak kita berfungsi berkat aktiviti hampir 100 bilion neuron yang memproses dan menghantar maklumat dalam bentuk isyarat elektrik. Arus ini menentukan kemampuan kita untuk mengalami dan berfikir – apa yang kita panggil sebagai kecerdasan. Satu soalan utama dalam neurosains adalah sama ada kita dapat mencari lokasi tepat kecerdasan kita, seperti permainan pin the tail on the donkey.

Bertahun-tahun penyelidikan telah cuba untuk menemui lokasi dengan memerhatikan tingkah laku selepas terdapat kerosakan pada kawasan otak tertentu. Dari semua kawasan, korteks serebrum – struktur yang paling maju – telah menerima perhatian khusus. Seperti yang kita lihat dalam rajah berikut, korteks adalah lapisan terluar cerebrum dan secara tradisional dibahagikan kepada empat kawasan: lobus frontal, parietal, temporal, dan oksipital.

Sudah tentu, kerana mencucuk otak manusia nampak sedikit tidak beretika, psikolog terpaksa menunggu dan mencari jenis kecederaan tertentu. Pada tahun 1848, pekerja kereta api Phineas Gage sedang membina terowong untuk laluan kereta api. Ketika dia sedang mengisi mesiu dengan batang besi, satu letupan tidak sengaja telah melontar batang itu ke atas ke dalam mata kirinya dan melalui tengkoraknya. Dengan ajaib, dia selamat, buta di satu mata dan mengalami kerosakan yang ketara pada lobus frontalnya.

Selain perubahan personaliti, Gage menunjukkan kesukaran dalam fungsi kecerdasan asas seperti perancangan dan penyelesaian masalah. Kekurangan yang sama telah diperhatikan dalam "pesakit lobus frontal" yang lain. Yakin telah menemui Cawan Suci, para sarjana berhipotesis bahawa kawasan ini adalah tempat kecerdasan manusia. Tetapi adakah ia semudah itu?

Dengan hormat dariWikimedia

Walaupun kajian ini adalah asas untuk menubuhkan asas neurosains, dengan perkembangan teknik baru, adalah mungkin untuk memantau otak manusia yang sihat in vivo. Kemajuan ini benar-benar merevolusikan bidang ini, kerana ia mula menunjukkan kepentingan pelbagai kawasan.

Sebuah perjalanan di sekitar otak

Teknik neuroimaging membolehkan kita melihat otak hidup semasa seseorang melakukan tugas, mengingati, atau mendengar muzik. Walaupun masih tidak jelas di mana letaknya kecerdasan, imbasan menunjukkan bahawa tidak ada satu kawasan yang bertanggungjawab terhadap IQ. Sebaliknya, komunikasi antara struktur tertentu adalah yang memberikan kita kemampuan untuk memperoleh dan menerapkan pengetahuan. Kita boleh memvisualisasikan rangkaian ini sebagai hentian pelancong yang dihubungkan oleh jalan. Bergantung kepada jenis minat yang kita ada, kita akan melawat tempat tertentu di sebuah bandar. Dengan cara yang sama, pelbagai jenis kecerdasan mungkin terletak di kawasan yang berbeza. Jadi, mari kita terokai persekitaran!

Tuan-tuan dan puan-puan, selamat datang ke lawatan percuma ini. Hari ini, kita akan meneroka keajaiban dan rahsia otak. Laluan khas kita tertumpu pada kecerdasan. Kita semua mempunyai gambaran kasar tentang apa itu intelek, tetapi adakah ia terletak di tempat tertentu? Jika ya, di mana sebenarnya? Sertai saya dalam meneroka laluan menarik ini melalui otak tiga orang untuk membantu kita memahami soalan ini.

Di belakang tirai nombor satu adalah minda analitikal dan logik Dr. House. Kecerdasan amnya yang dikatakan termasuk kemampuan untuk menyusun teka-teki, menyelesaikan masalah sukar, dan mempunyai pemahaman yang luas tentang pelbagai topik. Apabila pesakit baru datang, House mendengar pasukannya menerangkan simptom dan menuliskannya di papan putih.

Imej ini menunjukkan maklumat auditori dan visual ini diserap melalui deria sehingga mencapai hentian pertama kita, kawasan otak di belakang telinga (hijau) dan yang di belakang kepala kita (oren). Itu adalah lobus temporal dan oksipital, dua kawasan yang penuh dengan neuron yang waspada; pengawal keselamatan dan pegawai polis yang mengesan dan memproses apa yang berlaku di sekeliling kita.

Semua data ini kemudian dipindahkan ke bahagian belakang atas kepala, korteks parietal (magenta). Di sini, ketua pemeriksa mengintegrasikan semua maklumat dan membentuk representasi tentang apa yang berlaku. House memahami situasi dan semua jargon perubatan. Kawasan ini, seterusnya, memaklumkan kepada tempat kegemaran kita: lobus prefrontal (dalam biru). Bahagian paling atas kawasan ini adalah kejiranan yang hebat dan kaya di mana semua ikan besar tinggal. Ia bertanggungjawab untuk mengatur pemikiran dan tindakan kita. Jenius perubatan kita mempertimbangkan pelbagai gangguan yang sesuai dengan senarai gejala, menolak pilihan yang kurang mungkin, seperti lupus – kerana mari kita hadapi, ia tidak pernah lupus – dan menghasilkan penyelesaian. Eureka!

Cara berfikir saintifik ini mempunyai banyak persamaan dengan jenis kecerdasan lain yang biasanya dianggap sebagai "bertentangan", iaitu jenis kreatif. Untuk setiap peranan yang dimainkan oleh Scarlett Johansson, dia perlu menjalankan penyelidikan latar belakang dan membuat hipotesis tentang bagaimana watak itu mungkin bertindak. Kemudian, dia melakukan eksperimen semasa berlatih dan menganalisis apa yang perlu diubah mengikut arahan pengarah. Proses ini memerlukan kemampuan untuk menggunakan pengetahuan dan kemahiran untuk menghadapi situasi baru. Lagipun, bermain sebagai Black Widow tidak sama dengan seorang ibu yang melalui perceraian.

Setiap bahagian novel memerlukan lobus prefrontal Scarlett diaktifkan untuk menganalisis bagaimana dia akan mendekati watak tersebut. Korteks orbitofrontal (dalam biru gelap) adalah sangat penting di sini kerana ia menggabungkan maklumat deria dan emosi, satu titik kunci dalam interaksi sosial. Neuron-neuron ini bertindak sebagai psikolog; mereka meramalkan reaksi orang lain dan mengubah tingkah laku kita dengan sewajarnya. Untuk melakukannya, ia sangat terhubung dengan sistem limbik (kelabu), kawasan yang penuh dengan emosi. Ia akan menjadi lokasi watak-watak dalam Inside Out oleh Pixar. Bahagian yang sangat relevan dalam sistem ini adalah hippocampus, perpustakaan bandar di mana kenangan disimpan. Dalam proses kreatif, hippocampus membantu membentuk idea baru dengan mengumpulkan kepingan tertentu dari pengalaman kita. Pengurusan yang betul bagi rangkaian ini boleh membolehkan seseorang memenangi Oscar!

Akhir sekali, apa yang berlaku jika kita menyelami otak jenis kecerdasan yang lebih praktikal? MacGyver mampu mengimprovisasi peranti kompleks daripada objek biasa dalam beberapa minit. Keupayaan untuk menyesuaikan diri dengan cepat terhadap kejadian mendadak adalah ciri utama fungsi eksekutif. Bayangkan ejen rahsia ini perlu menyelamatkan seorang saintis yang terperangkap di bawah balok keluli besar. Saat dia melihat situasi itu, fikirannya mula berfungsi dengan pantas. Maklumat sampai ke kawasan kaya di korteks prefrontal di mana situasi dinilai.

Dalam kes ini, pengaktifan kawasan ventromedial (biru gelap) adalah sangat penting. Kawasan ini adalah penting untuk membuat keputusan berdasarkan gambaran keseluruhan. Ia berkomunikasi dengan struktur lain, termasuk amygdala, kawasan yang dikaitkan dengan konteks menakutkan. MacGyver mengawal ketakutannya dan tidak panik. Dia tahu air boleh mempunyai kuasa yang besar dan dia sedang melihat hos kebakaran. Kawasan ventromedial menghantar arahan kepada korteks motor, sekumpulan pengendali kren yang bekerja keras yang mengendalikan pergerakan kita. Neuron-neuron ini membolehkan ejen mengikat simpulan di hujung hos, menyusunnya di bawah balok dan membuka air. Hos itu mengembang, mengangkat objek berat. Selamat!

Seperti yang anda boleh bayangkan, litar ini saling bertindih dan saling berkaitan dalam setiap individu. Seseorang yang lebih analitikal biasanya berkorelasi dengan kawasan prefrontal yang lebih efisien, manakala dalam orang yang kreatif atau praktikal, beratnya lebih tersebar di seluruh rangkaian. Individu yang ideal bukan sahaja perlu mempunyai ketiga-tiga jenis kecerdasan tetapi juga harus tahu bila untuk menggunakan setiap satu. Keseimbangan yang seimbang membolehkan anda berfungsi dengan baik di dunia nyata. Inilah yang dipanggil oleh psikolog Sternberg sebagai "kecerdasan yang berjaya". Tiada siapa yang berkata ia mudah!

Meluncur di atas ombak

Sudah tentu, ini bukan satu-satunya teori untuk menerangkan perbezaan kecerdasan di kalangan manusia. Selain neuroimaging, teknik lain membolehkan saintis membaca aktiviti otak. Dengan meletakkan elektrod pada kulit kepala seseorang, adalah mungkin untuk memantau aktiviti elektrik di kalangan neuron korteks serebrum. Kaedah ini dipanggil elektroensefalografi atau EEG. Rakaman yang diperoleh, dikenali sebagai gelombang otak, adalah isyarat gabungan dari berjuta-juta neuron yang berkomunikasi antara satu sama lain. Ia seperti mendengar sorakan tepukan di dalam teater; tepukan seorang individu tidak dapat dibezakan, tetapi seseorang dapat menyimpulkan bagaimana reaksi umum penonton terhadap persembahan.

Dengan cara yang sama, daripada mencari aktiviti di kawasan otak tertentu, EEG membolehkan kita mendengar ucapan umum yang dikeluarkan oleh neuron. Seperti stesen radio, rakaman boleh dibezakan mengikut frekuensinya. Pelbagai jenis osilasi bergantung, antara faktor lain, kepada keadaan mental.

Walaupun dalam keadaan rehat, iaitu, "tidak melakukan apa-apa", irama otak orang dengan IQ yang lebih tinggi menunjukkan perbezaan yang sedikit. Dalam individu yang pintar, gelombang alfa dan beta lebih serupa di kedua-dua hemisfera berbanding dengan orang yang mempunyai IQ sederhana hingga rendah. Ini bermakna bahawa individu pintar mengekalkan perhatian yang seimbang di kedua-dua belah otak, lebih bersedia untuk bertindak balas terhadap rangsangan. Jika kita sekarang mencabar otak mereka dan meminta mereka untuk mengingati alamat sambil mendengar arahan tentang cara ke sana, aktiviti elektrik mereka akan mula menunjukkan osilasi gamma yang cepat.

Aktiviti gamma yang meningkat membantu kita mencapai tahap tumpuan yang lebih tinggi. Tidak menghairankan, maka, bahawa mereka cenderung meningkat dengan kesukaran tugas atau dengan kecerdasan seseorang. Gelombang ini dianggap menghubungkan maklumat dari semua bahagian otak, membuktikan bahawa koordinasi kluster neuron adalah penting untuk prestasi yang baik. Selain itu, osilasi gamma cenderung menurun dengan usia; selaras dengan penurunan normal dalam pemikiran abstrak dan penyelesaian masalah yang biasa diperhatikan seiring dengan pertambahan usia, kesan yang kami jelaskan dalam artikel kami tentang IQ dan penuaan.

Secara ringkas, pengaktifan serentak kluster neuron menghasilkan penyelarasan kawasan otak yang berbeza. Komunikasi ini diterjemahkan kepada osilasi elektrik tertentu yang tarian halusnya diperlukan untuk melaksanakan tugas dengan cara yang efisien.

Jalan-jalan serebrum

Pentingnya, orang yang mempunyai kecerdasan tinggi menyelesaikan masalah kompleks dengan lebih cepat dan mudah. Kelajuan pemprosesan maklumat tercermin dari seberapa cepat gelombang otak muncul selepas rangsangan. Contohnya, apabila kita mendengar seorang pemuzik memainkan nota yang salah, terdapat puncak tertentu yang dipanggil P300 atau isyarat "odd ball". Secara purata, ia muncul kira-kira satu pertiga saat selepas kesilapan pemain. Namun, beberapa kajian mendapati bahawa semakin cepat P300 muncul dalam EEG, semakin tinggi IQ individu tersebut.

Dalam "pendekatan lawatan percuma" kami, kelajuan isyarat bergerak dari satu hentian pelancong ke hentian lain bergantung kepada jalan yang menghubungkannya. Akhirnya, memandu di jalan sekunder dalam keadaan buruk tidak sama dengan memandu di lebuh raya yang baru. Begitu juga, keadaan jalur bahan putih di otak menentukan seberapa baik dua kawasan berkomunikasi. Ia terdiri daripada serat saraf yang menghubungkan satu kawasan otak ke kawasan lain, menghantar maklumat. Penyelidik dari Universiti Edinburgh mendapati bahawa, memang, integriti bahan putih berkait langsung dengan kelajuan pemprosesan maklumat dan kecerdasan umum.

Sebagai kesimpulan, kecerdasan muncul dari interaksi kompleks kawasan otak yang tepat. Komunikasi cepat mereka membolehkan mereka menggabungkan fungsi-fungsinya, yang kemudiannya diterjemahkan ke dalam arus elektrik yang mengawal respons kita terhadap masalah luar. Kita boleh menganggapnya sebagai sejenis kod Morse yang akhirnya menentukan pemikiran dan tindakan kita. Menguraikan abjad ini akan membolehkan kita membaca fikiran orang seperti X-men. Walaupun Dr. Xavier jauh dari realiti, pasukan Dr. Adolphs yang sebenar telah melatih algoritma untuk meramalkan kecerdasan dari imbasan neuroimaging. Hanya dengan melihat otak orang yang bersantai, telah mungkin untuk menganggarkan IQ mereka. Jadi, jika anda pernah berpura-pura menjadi bijak, berhati-hatilah! Mungkin sudah tiba masanya untuk mundur.