Chúng ta có thể xác định nơi trí tuệ nằm ở đâu không?

Bộ não của chúng ta hoạt động nhờ vào hoạt động của gần 100 tỷ tế bào thần kinh xử lý và truyền thông tin dưới dạng tín hiệu điện. Những dòng điện như vậy quyết định khả năng trải nghiệm và suy nghĩ của chúng ta – những gì chúng ta thường gọi là trí thông minh. Một câu hỏi lớn trong khoa học thần kinh là liệu chúng ta có thể tìm ra vị trí chính xác của trí tuệ hay không, giống như trò chơi gắn đuôi lừa.

Nhiều thập kỷ nghiên cứu đã cố gắng xác định vị trí bằng cách quan sát hành vi sau khi có tổn thương ở các vùng não cụ thể. Trong tất cả các vùng, vỏ não - cấu trúc phát triển nhất - đã nhận được sự chú ý đặc biệt. Như chúng ta thấy trong hình dưới đây, vỏ não là lớp ngoài cùng của đại não và đã được chia thành bốn vùng: thùy trán, thùy đỉnh, thùy thái dương và thùy chẩm.

Tất nhiên, vì việc chọc vào não người có vẻ hơi phi đạo đức, các nhà tâm lý học đã phải chờ đợi và tìm kiếm những loại chấn thương đặc biệt. Năm 1848, công nhân đường sắt Phineas Gage đang xây dựng một đường hầm cho tàu chạy qua. Khi anh đang đóng thuốc súng bằng một thanh sắt, một vụ nổ bất ngờ đã đẩy thanh sắt lên mắt trái của anh và xuyên qua hộp sọ. Kỳ diệu thay, anh đã sống sót, bị mù một mắt và bị tổn thương nghiêm trọng ở thùy trán.

Ngoài những thay đổi về tính cách, Gage còn gặp khó khăn trong các chức năng trí tuệ cơ bản như lập kế hoạch và giải quyết vấn đề. Những thiếu sót tương tự đã được quan sát ở các "bệnh nhân vùng trán" khác. Tin rằng họ đã tìm thấy Chén Thánh, các học giả đã giả thuyết rằng khu vực này là nơi chứa đựng trí tuệ con người. Nhưng liệu có thật sự đơn giản như vậy không?

Nhờ vàoWikimedia

Mặc dù những nghiên cứu này rất quan trọng để thiết lập nền tảng của khoa học thần kinh, nhưng khi các kỹ thuật mới phát triển, việc theo dõi não người khỏe mạnh in vivo trở nên khả thi. Những tiến bộ này đã hoàn toàn cách mạng hóa lĩnh vực này, khi chúng bắt đầu chỉ ra tầm quan trọng của nhiều khu vực khác nhau.

Một chuyến đi quanh bộ não

Kỹ thuật hình ảnh thần kinh cho phép chúng ta nhìn thấy não sống trong khi một người thực hiện các nhiệm vụ, ghi nhớ hoặc nghe nhạc. Mặc dù vẫn chưa rõ trí thông minh nằm ở đâu, các quét cho thấy rằng không chỉ có một vùng chịu trách nhiệm về IQ. Thay vào đó, sự giao tiếp giữa các cấu trúc cụ thể là điều mang lại cho chúng ta khả năng tiếp thu và áp dụng kiến thức. Chúng ta có thể hình dung mạng lưới này như những điểm dừng du lịch được kết nối bởi các con đường. Tùy thuộc vào loại sở thích mà chúng ta có, chúng ta sẽ ghé thăm những địa điểm cụ thể trong một thành phố. Tương tự, các loại trí thông minh khác nhau có thể nằm ở những khu vực khác nhau. Vậy hãy cùng khám phá xung quanh nhé!

Quý vị và các bạn, chào mừng đến với chuyến tham quan miễn phí này. Hôm nay, chúng ta sẽ khám phá những điều kỳ diệu và bí mật của bộ não. Con đường đặc biệt của chúng ta tập trung vào trí thông minh. Chúng ta đều có một ý tưởng chung về trí tuệ, nhưng nó có nằm ở một vị trí cụ thể không? Nếu có, thì chính xác là ở đâu? Hãy cùng tôi khám phá hành trình thú vị này qua bộ não của ba người để giúp chúng ta hiểu câu hỏi này.

Đằng sau bức màn số một là tâm trí phân tích và logic của Dr. House. Trí thông minh tổng quát của ông bao gồm khả năng ghép các mảnh ghép lại với nhau, giải quyết các vấn đề khó khăn và có sự hiểu biết rộng về nhiều chủ đề khác nhau. Khi một bệnh nhân mới đến, House lắng nghe đội ngũ của mình mô tả các triệu chứng và ghi chúng lên bảng trắng.

Hình ảnh cho thấy thông tin thính giác và thị giác được tiếp nhận qua các giác quan của anh ấy cho đến khi đến các điểm dừng đầu tiên, vùng não phía sau tai (màu xanh) và vùng ở phía sau đầu (màu cam). Đó là hai thùy gọi là thùy thái dương và thùy chẩm, hai khu vực đầy những tế bào thần kinh cảnh giác; như những nhân viên an ninh và cảnh sát phát hiện và xử lý những gì đang diễn ra xung quanh chúng ta.

Tất cả dữ liệu này sau đó được chuyển đến phần trên cùng phía sau của đầu, vỏ não đỉnh (màu tím). Tại đây, các thanh tra trưởng tích hợp tất cả thông tin và hình thành một đại diện về những gì đang xảy ra. House hiểu tình hình và tất cả các thuật ngữ y tế. Khu vực này, đến lượt nó, thông báo cho nơi yêu thích của chúng ta: thùy trán (màu xanh). Phần trên cùng của khu vực này là một khu vực tuyệt vời và phong phú nơi tất cả những "cá lớn" sinh sống. Nó chịu trách nhiệm điều phối suy nghĩ và hành động của chúng ta. Thiên tài y tế của chúng ta xem xét nhiều rối loạn phù hợp với danh sách triệu chứng, loại bỏ các lựa chọn ít khả năng hơn, như lupus - vì hãy thừa nhận, nó không bao giờ là lupus - và đưa ra giải pháp. Eureka!

Cách suy nghĩ khoa học này có nhiều điểm chung với một loại trí tuệ khác thường được coi là “đối lập”, đó là loại sáng tạo. Đối với mỗi vai diễn mà Scarlett Johansson đảm nhận, cô ấy phải thực hiện nghiên cứu nền tảng và giả thuyết về cách nhân vật có thể hành xử. Sau đó, cô ấy thử nghiệm khi tập luyện và phân tích những gì cần thay đổi theo chỉ dẫn của đạo diễn. Quá trình này đòi hỏi khả năng sử dụng kiến thức và kỹ năng để đối phó với các tình huống mới. Rốt cuộc, việc đóng vai Black Widow không giống như một người mẹ đang trải qua ly hôn.

Mỗi phần tiểu thuyết mới yêu cầu vỏ não trước của Scarlett phải được kích hoạt để phân tích cách cô ấy sẽ tiếp cận nhân vật. Vùng vỏ não dưới (màu xanh đậm) đặc biệt quan trọng ở đây vì nó hội tụ thông tin cảm giác và cảm xúc, một điểm then chốt trong các tương tác xã hội. Những nơron này hoạt động như các nhà tâm lý học; chúng dự đoán phản ứng của người khác và điều chỉnh hành vi của chúng ta cho phù hợp. Để làm được điều đó, nó kết nối chặt chẽ với hệ limbic (màu xám), một khu vực đầy cảm xúc. Đây sẽ là nơi có các nhân vật trong phim Inside Out của Pixar. Một phần đặc biệt quan trọng của hệ thống này là hippocampus, thư viện thành phố nơi lưu trữ ký ức. Trong quá trình sáng tạo, hippocampus giúp hình thành ý tưởng mới bằng cách kết nối các mảnh trải nghiệm cụ thể của chúng ta. Quản lý đúng cách mạng lưới này thậm chí có thể cho phép một người giành được giải Oscar!

Cuối cùng nhưng không kém phần quan trọng, điều gì sẽ xảy ra nếu chúng ta khám phá bộ não của một loại trí thông minh thực tiễn hơn? MacGyver có khả năng chế tạo các thiết bị phức tạp từ những vật dụng thông thường chỉ trong vài phút. Khả năng nhanh chóng thích ứng với các sự kiện bất ngờ là đặc điểm chính của các chức năng điều hành. Hãy tưởng tượng rằng điệp viên này phải cứu một nhà khoa học bị mắc kẹt dưới một thanh thép lớn. Ngay khi anh ta nhìn thấy cảnh tượng, tâm trí bắt đầu hoạt động nhanh chóng. Thông tin đến khu vực phong phú của vỏ não trước trán, nơi tình huống được đánh giá.

Trong trường hợp này, việc kích hoạt vùng ventromedial (màu xanh đậm) là rất quan trọng. Khu vực này rất cần thiết để đưa ra quyết định dựa trên bức tranh tổng thể. Nó có sự giao tiếp với các cấu trúc khác, bao gồm cả hạch hạnh nhân, một khu vực liên quan đến các tình huống đáng sợ. MacGyver kiểm soát nỗi sợ hãi của mình và không hoảng loạn. Anh biết nước có thể có sức mạnh to lớn và anh đang nhìn vào một ống cứu hỏa. Vùng ventromedial gửi hướng dẫn đến vỏ não vận động, một cộng đồng các công nhân cần cẩu chăm chỉ điều khiển các chuyển động của chúng ta. Những nơ-ron này cho phép nhân viên thắt nút ở đầu ống, luồn nó dưới thanh và mở nước. Ống phồng lên, nâng vật nặng. Đã được cứu!

Như bạn có thể tưởng tượng, các mạch này chồng chéo và liên kết với nhau trong mỗi cá nhân. Người có tính phân tích thường liên quan đến các khu vực vỏ não trước hiệu quả hơn, trong khi ở những người sáng tạo hoặc thực tế, trọng số phân bố nhiều hơn trong toàn bộ mạng lưới. Người lý tưởng không chỉ cần có ba loại trí thông minh mà còn phải biết khi nào sử dụng từng loại. Một sự cân bằng hợp lý cho phép bạn hoạt động tốt trong thế giới thực. Đây là điều mà nhà tâm lý học Sternberg gọi là “trí thông minh thành công”. Không ai nói rằng điều đó dễ dàng!

Lướt sóng trên những con sóng

Tất nhiên, đây không phải là lý thuyết duy nhất để giải thích sự khác biệt về trí thông minh giữa con người. Ngoài hình ảnh não, các kỹ thuật khác cho phép các nhà khoa học đọc hoạt động của não. Bằng cách đặt điện cực lên da đầu của một người, có thể theo dõi hoạt động điện giữa các nơ-ron của vỏ não. Phương pháp này được gọi là điện não đồ hay EEG. Các bản ghi thu được, được gọi là sóng não, là tín hiệu kết hợp của hàng triệu nơ-ron giao tiếp với nhau. Nó giống như việc lắng nghe tiếng vỗ tay trong một rạp hát; tiếng vỗ tay của một người không thể phân biệt, nhưng có thể suy ra cách công chúng phản ứng chung với buổi biểu diễn.

Theo cách tương tự, thay vì xác định hoạt động ở các khu vực não cụ thể, EEG cho phép chúng ta lắng nghe tín hiệu mà các nơ-ron phát ra. Giống như các đài phát thanh, các bản ghi có thể được phân biệt bởi tần số của chúng. Các loại dao động khác nhau phụ thuộc, bên cạnh các yếu tố khác, vào trạng thái tâm lý.

Ngay cả khi ở trạng thái nghỉ ngơi, tức là "không làm gì", nhịp não của những người có IQ cao cũng có sự khác biệt nhẹ. Ở những cá nhân thông minh, sóng alpha và beta tương tự nhau hơn ở cả hai bán cầu so với những người có IQ trung bình đến thấp. Điều này có nghĩa là những người thông minh duy trì sự chú ý cân bằng ở cả hai nửa của não, sẵn sàng phản ứng với các kích thích. Nếu giờ đây chúng ta thách thức bộ não của họ và yêu cầu họ nhớ một địa chỉ trong khi nghe hướng dẫn về cách đến đó, hoạt động điện của họ sẽ bắt đầu cho thấy các dao động gamma nhanh.

Hoạt động gamma tăng cường giúp chúng ta đạt được mức độ tập trung cao hơn. Do đó, không có gì ngạc nhiên khi chúng có xu hướng tăng lên với độ khó của nhiệm vụ hoặc với trí thông minh của người thực hiện. Những sóng này được cho là liên kết thông tin từ tất cả các phần của não, chứng minh rằng sự phối hợp của các cụm nơron là cần thiết cho hiệu suất tốt. Hơn nữa, sự dao động gamma có xu hướng giảm theo tuổi tác; phù hợp với sự suy giảm bình thường trong tư duy trừu tượng và giải quyết vấn đề thường thấy khi chúng ta lớn tuổi, hiệu ứng mà chúng tôi đã giải thích trong bài viết về IQ và sự lão hóa.

Tóm lại, việc kích hoạt đồng thời các cụm nơ-ron tạo ra sự đồng bộ hóa của các vùng não khác nhau. Sự giao tiếp này được chuyển thành các dao động điện cụ thể, mà sự phối hợp tinh tế của chúng là cần thiết để thực hiện các nhiệm vụ một cách hiệu quả.

Các con đường não bộ

Quan trọng là, những người có trí thông minh cao hơn giải quyết các vấn đề phức tạp nhanh hơn và dễ dàng hơn. Tốc độ xử lý thông tin được phản ánh qua tốc độ xuất hiện của sóng não sau khi có kích thích. Ví dụ, khi chúng ta nghe một nhạc sĩ chơi sai nốt, có một đỉnh cụ thể gọi là P300 hay tín hiệu “odd ball”. Trung bình, nó xuất hiện khoảng một phần ba giây sau sai lầm của người chơi. Tuy nhiên, một số nghiên cứu đã phát hiện rằng P300 xuất hiện nhanh hơn trong EEG thì IQ của người đó càng cao.

Trong "cách tiếp cận tour miễn phí" của chúng tôi, tốc độ tín hiệu di chuyển từ điểm dừng du lịch này sang điểm dừng khác phụ thuộc vào các con đường kết nối chúng. Cuối cùng, việc lái xe trên một con đường phụ trong điều kiện xấu không giống như trên một xa lộ mới. Tương tự, trạng thái của các bó chất trắng trong não quyết định mức độ kết nối giữa hai vùng. Chúng được cấu thành từ các sợi thần kinh kéo dài từ vùng não này sang vùng khác, truyền tải thông tin. Các nhà nghiên cứu từ Đại học Edinburgh đã phát hiện rằng, thực sự, tính toàn vẹn của chất trắng liên quan trực tiếp đến tốc độ xử lý thông tin và trí thông minh tổng quát.

Cuối cùng, trí tuệ xuất phát từ sự tương tác phức tạp của các vùng não chính xác. Sự giao tiếp nhanh chóng của chúng cho phép kết hợp các chức năng, sau đó được chuyển thành dòng điện điều khiển phản ứng của chúng ta với các vấn đề bên ngoài. Chúng ta có thể coi đó như một loại mã Morse xác định cuối cùng suy nghĩ và hành động của chúng ta. Giải mã bảng chữ cái này sẽ cho phép chúng ta đọc được suy nghĩ của người khác như X-men. Mặc dù Tiến sĩ Xavier xa rời thực tế, nhưng đội ngũ Tiến sĩ Adolphs ngoài đời thực đã đào tạo một thuật toán để dự đoán trí thông minh từ các quét hình ảnh não. Chỉ cần nhìn vào não của những người thư giãn, đã có thể ước lượng chỉ số IQ của họ. Vì vậy, nếu bạn từng giả vờ là người thông minh, hãy cẩn thận! Có thể đã đến lúc bạn nên lùi lại.