.png)
Kunnen we precies aanwijzen waar intelligentie ligt?
Onze hersenen functioneren dankzij de activiteit van bijna 100 miljard neuronen die informatie verwerken en doorgeven in de vorm van elektrische signalen. Dergelijke stromen bepalen onze capaciteit om te ervaren en te denken – wat we over het algemeen intelligentie noemen. Een belangrijke vraag in de neurowetenschappen is of we de precieze locatie van ons intellect kunnen vinden, net als bij een spelletje de staart van de ezel prikken.
Decennia van onderzoek hebben geprobeerd de locaties te ontdekken door gedrag te observeren na schade aan specifieke hersengebieden. Van alle regio's heeft de hersenschors – de meest geëvolueerde structuur – speciale aandacht gekregen. Zoals we in de volgende afbeelding kunnen zien, is de schors de buitenste laag van de grote hersenen en is deze traditioneel verdeeld in vier regio's: frontale, pariëtale, temporale en occipitale kwabben.
Natuurlijk, aangezien het prikken in menselijke hersenen een beetje onethisch leek, moesten psychologen wachten en zoeken naar bepaalde soorten verwondingen. In 1848 was spoorwegwerker Phineas Gage bezig met het bouwen van een tunnel voor treinen. Terwijl hij buskruit aan het inpakken was met een ijzeren staaf, zorgde een accidentele explosie ervoor dat de staaf omhoog in zijn linkeroog en door zijn schedel werd geschoten. Wonder boven wonder overleefde hij, blind aan één oog en met aanzienlijke schade aan zijn frontale kwab.
Naast veranderingen in de persoonlijkheid vertoonde Gage moeilijkheden met basisintelligentiefuncties zoals plannen en probleemoplossing. Diezelfde tekortkomingen waren sindsdien waargenomen bij andere “patiënten met frontaalkwabproblemen”. Overtuigd dat ze de Heilige Graal hadden gevonden, hypotheseerden geleerden dat deze regio de zetel van menselijke intelligentie was. Maar is het echt zo eenvoudig?
.gif)
Hoewel deze studies fundamenteel waren voor het leggen van de basis van de neurowetenschappen, werd het met de ontwikkeling van nieuwe technieken mogelijk om gezonde menselijke hersenen in vivo te monitoren. Dergelijke vooruitgangen hebben het veld volledig revolutionair gemaakt, omdat ze het belang van meerdere gebieden begonnen te tonen.
Een reis rond de hersenen
Neuroimaging technieken stellen ons in staat om de levende hersenen te zien terwijl iemand taken uitvoert, herinnert of naar muziek luistert. Hoewel het nog niet duidelijk is waar intelligentie ligt, tonen scans aan dat er niet slechts één regio verantwoordelijk is voor IQ. In plaats daarvan is de communicatie tussen specifieke structuren wat ons in staat stelt om kennis te verwerven en toe te passen. We kunnen dit netwerk visualiseren als toeristische stops verbonden door wegen. Afhankelijk van het soort interesses dat we hebben, zouden we specifieke plekken in een stad bezoeken. Op dezelfde manier kunnen verschillende soorten intelligentie in verschillende gebieden verblijven. Laten we dus de omgeving ontdekken!
Dames en heren, welkom op deze gratis rondleiding. Vandaag ontdekken we de wonderen en geheimen van de hersenen. Onze speciale route richt zich op intelligentie. We hebben allemaal een globaal idee van wat intellect is, maar bevindt het zich op een specifieke plek? Zo ja, waar precies? Ga met me mee terwijl we deze spannende route door de hersenen van drie mensen verkennen om deze vraag te begrijpen.
Achter gordijn nummer één bevindt zich de analytische en logische geest van Dr. House. Zijn zogenaamde algemene intelligentie omvat het vermogen om puzzels op te lossen, moeilijke problemen te tackelen en een brede kennis van verschillende onderwerpen te hebben. Wanneer er een nieuwe patiënt binnenkomt, luistert House naar zijn team dat de symptomen beschrijft en schrijft deze op het whiteboard.
De afbeelding toont hoe deze auditieve en visuele informatie via zijn zintuigen wordt opgenomen tot het onze eerste stops bereikt, het hersengebied achter het oor (groen) en dat aan de achterkant van ons hoofd (oranje). Dit zijn de zogenaamde temporale en occipitale lobben, twee gebieden vol waakzame neuronen; beveiligingsagenten en politieagenten die detecteren en verwerken wat er om ons heen gebeurt.
Alle deze gegevens worden vervolgens overgedragen naar de bovenste achterkant van het hoofd, de pariëtale cortex (magenta). Hier integreren de hoofinspecteurs alle informatie en vormen een voorstelling van wat er gebeurt. House begrijpt de situatie en al het medische jargon. Dit gebied informeert op zijn beurt onze favoriete plek: de prefrontale kwab (in blauw). Het hoogste deel van deze regio is een uitstekende en rijke buurt waar alle grote vissen wonen. Het is verantwoordelijk voor het orkestreren van onze gedachten en acties. Onze medische genialiteit overweegt verschillende aandoeningen die passen bij de lijst van symptomen, verwerpt de minder waarschijnlijke opties, zoals lupus –want laten we eerlijk zijn, het is nooit lupus– en komt met de oplossing. Eureka!
Deze wetenschappelijke manier van denken heeft veel gemeen met een ander type intelligentie dat meestal als het "tegendeel" wordt beschouwd, de creatieve soort. Voor elke rol die Scarlett Johansson speelt, moet ze achtergrondonderzoek doen en hypotheseren hoe het personage zich zou kunnen gedragen. Vervolgens experimenteert ze tijdens het repeteren en analyseert ze wat er moet worden veranderd volgens de instructies van de regisseur. Dit proces vereist de vaardigheid om kennis en vaardigheden te gebruiken om met nieuwe situaties om te gaan. Tenslotte is het niet hetzelfde om Black Widow te spelen als een moeder die door een scheiding gaat.
Elke nieuwe fase vereist dat Scarlett's prefrontale cortex geactiveerd wordt om te analyseren hoe ze de karakter gaat benaderen. De orbitofrontale cortex (in donkerblauw) is hier van bijzonder belang, omdat het sensorische en emotionele informatie samenbrengt, een cruciaal punt in sociale interacties. Deze neuronen fungeren als psychologen; ze voorspellen de reactie van anderen en passen ons gedrag daarop aan. Hiervoor is het sterk verbonden met het limbisch systeem (grijs), een gebied vol emoties. Het zou de locatie zijn van de Pixar Inside Out personages. Een bijzonder relevant onderdeel van dit systeem is de hippocampus, de stadsbibliotheek waar herinneringen worden opgeslagen. In het creatieve proces helpt de hippocampus nieuwe ideeën te vormen door specifieke onderdelen van onze ervaringen samen te brengen. Goed beheer van dit netwerk kan zelfs een persoon in staat stellen om een Oscar te winnen!
Als laatste, wat gebeurt er nu als we duiken in de hersenen van een meer praktische soort intelligentie? MacGyver kan complexe apparaten improviseren uit gewone voorwerpen in een paar minuten. Snel kunnen aanpassen aan plotselinge gebeurtenissen is de belangrijkste eigenschap van uitvoerende functies. Stel je voor dat deze geheimagent een wetenschapper moet redden die onder een grote stalen balk is vast komen te zitten. Op het moment dat hij de scène ziet, begint zijn geest snel te functioneren. De informatie bereikt de rijke buurt van de prefrontale cortex waar de situatie wordt beoordeeld.
In dit geval is de activatie van de ventromediale regio (donkerblauw) bijzonder belangrijk. Dit gebied is essentieel voor het nemen van beslissingen op basis van het grotere geheel. Het heeft communicatie met andere structuren, waaronder de amygdala, een gebied dat geassocieerd wordt met angstige situaties. MacGyver beheerst zijn angst en raakt niet in paniek. Hij weet dat water enorme kracht kan hebben en kijkt naar een brandhos. De ventromediale regio stuurt instructies naar de motorische cortex, een gemeenschap van hardwerkende kraanoperators die onze bewegingen beheersen. Deze neuronen stellen de agent in staat om een knoop aan het einde van de slang te maken, deze onder de balk door te trekken en het water aan te zetten. De slang zet uit en tilt het zware object op. Gered!
Zoals je je kunt voorstellen, overlappen deze circuits en zijn ze met elkaar verbonden in elk individu. Iemand die analytischer is, heeft meestal efficiëntere prefrontale gebieden, terwijl bij creatieve of praktische mensen de gewichten meer verspreid zijn over het netwerk. De ideale persoon moet niet alleen de drie soorten intelligentie bezitten, maar ook weten wanneer hij op elk type moet terugvallen. Een gebalanceerd evenwicht stelt je in staat om goed te presteren in de echte wereld. Dit is wat de psycholoog Sternberg "succesvolle intelligentie" noemde. Niemand zei dat het makkelijk was!
Golfen op de golven
Natuurlijk is dit niet de enige theorie om de verschillen in intelligentie tussen mensen te verklaren. Naast neuroimaging zijn er andere technieken waarmee wetenschappers de hersenen kunnen aflezen. Door elektroden op de hoofdhuid van een persoon te plaatsen, is het mogelijk om de elektrische activiteit van neuronen in de hersenschors te monitoren. Deze methode heet elektro-encefalografie of EEG. De verkregen opnames, bekend als hersengolven, zijn de gecombineerde signalen van miljoenen neuronen die met elkaar communiceren. Het zou zijn als het luisteren naar het geroezemoes van applaus in een theater; het geklap van één persoon is niet te onderscheiden, maar je kunt afleiden hoe het publiek over het algemeen reageert op de voorstelling.
Op dezelfde manier, in plaats van activiteit in specifieke hersenbuurten te lokaliseren, stelt EEG ons in staat om te luisteren naar de algemene spraak die neuronen uitzenden. Net als radiostations kunnen opnames worden onderscheiden op basis van hun frequenties. Verschillende soorten oscillaties hangen, naast andere factoren, af van mentale toestanden.
Zelfs in een rusttoestand, d.w.z. "niks doen", vertonen de hersenritmes van mensen met een hogere IQ lichte verschillen. Bij intelligente individuen zijn alfa- en beta-golven in beide hersenhelften meer vergelijkbaar dan bij mensen met een gemiddeld tot laag IQ. Dit betekent dat slimme personen een gebalanceerde aandacht in beide hersenhelften behouden, waardoor ze beter voorbereid zijn om op prikkels te reageren. Als we hun hersenen nu uitdagen en hen vragen om een adres te onthouden terwijl ze instructies horen over hoe ze daar moeten komen, zal hun elektrische activiteit beginnen te tonen snelle gamma-oscillaties.
Verhoogde gamma-activiteit helpt ons om hogere concentratieniveaus te bereiken. Het is dan ook niet verrassend dat ze tendensen vertonen met de moeilijkheidsgraad van de taak of met de intelligentie van de persoon. Men denkt dat deze golven informatie uit alle delen van de hersenen verbinden, wat bewijst dat de coördinatie van neuronale clusters essentieel is voor goede prestaties. Bovendien nemen gamma-oscillaties af met de leeftijd; in overeenstemming met de normale afname in abstract denken en probleemoplossing die vaak wordt waargenomen naarmate we ouder worden, een effect dat we uitlegden in ons artikel over IQ en veroudering.
Samengevat zorgt de gelijktijdige activatie van neuronale clusters voor de synchronisatie van verschillende hersengebieden. Deze communicatie vertaalt zich in specifieke elektrische oscillaties waarvan de fijne choreografie noodzakelijk is voor het efficiënt uitvoeren van taken.
De cerebrale wegen
Belangrijk is dat mensen met een hogere intelligentie complexe problemen sneller en moeitelozer oplossen. De verwerkingssnelheid van informatie wordt weerspiegeld in hoe snel een hersengolf verschijnt na een stimulus. Bijvoorbeeld, wanneer we een muzikant een verkeerde noot horen spelen, is er een specifieke piek genaamd P300 of “odd ball” signaal. Gemiddeld verschijnt deze ongeveer een derde van een seconde na de fout van de speler. Echter, sommige studies hebben aangetoond dat hoe sneller P300 in de EEG verschijnt, hoe hoger het IQ van de persoon is.
In onze “gratis tourbenadering” hangt de snelheid waarmee het signaal van de ene toeristenstop naar de andere reist af van de wegen die hen verbinden. Uiteindelijk is het niet hetzelfde om op een secundaire weg in slechte omstandigheden te rijden als op een gloednieuwe snelweg. Evenzo bepaalt de staat van de witte stofbanen in de hersenen hoe goed twee gebieden met elkaar verbonden zijn. Ze bestaan uit zenuwvezels die van het ene hersengebied naar het andere lopen en informatie overdragen. Onderzoekers van de Universiteit van Edinburgh ontdekten dat de integriteit van de witte stof inderdaad direct verband houdt met de snelheid van informatieverwerking en algemene intelligentie.
In conclusie, intelligentie ontstaat uit de complexe interactie van specifieke hersengebieden. Hun snelle communicatie stelt hen in staat om hun functies te combineren, die vervolgens worden omgezet in elektrische stromen die onze reacties op externe problemen beheersen. We kunnen het zien als een soort Morsecode die uiteindelijk onze gedachten en acties bepaalt. Het ontrafelen van dit alfabet zou ons in staat stellen om in de gedachten van mensen te lezen zoals de X-men. Hoewel Dr. Xavier ver van de werkelijkheid staat, heeft het team van de echte Dr. Adolphs al een algoritme getraind om intelligentie te voorspellen op basis van neuroimaging scans. Gewoon door naar de hersenen van mensen te kijken die ontspannen, is het mogelijk gebleken hun IQ's te schatten. Dus, als je ooit hebt gedaan alsof je een slimme snuiter bent, pas dan op! Het is misschien tijd om je terug te trekken.
.png)
