До настоящего времени общепринятым считалось мнение, согласно которому, различия в интеллекте объяснялись особенностями функционирования определенных областей головного мозга. В новом исследовании такая гипотеза получила свое подтверждение. В частности установлено, что особенности интеллектуальных характеристик индивида определяются степенью вовлеченности и взаимодействия структур центральной нервной системы в информационном потоке.
Различия в когнитивных способностях в значительной степени объясняются индивидуальными особенностями интеллекта. В недавней работе, результаты которой опубликованы в издании «Scientific Reports» 22 ноября 2017 г., сообщается о том, что подобные отличия могут быть обусловлены различиями в интегрирующих структурах между функциональными модулями головного мозга. В своем исследовании научные сотрудники факультета психологии Университета имени Гёте во Франкфурте-на-Майне (Goethe University Frankfurt), Германия — Кирстен Хильгер (Kirsten Hilger), Кристиан Фиебах (Christian Fiebach) и Ульрике Бастен (Ulrike Basten) объединили применение функциональной магнитнорезонансной томографии головного мозга у более чем 300 человек с методами современного теоретического анализа сети с целью изучения нейробиологических основ интеллекта человека.
Ранее в 2015 г. авторским коллективом в издании «Intelligence» была опубликована работа по результатам метаисследования, в котором была идентифицирована роль областей мозга, в том числе зон префронтальной коры, и установлена значимость и взаимосвязь активационных изменений в них с индивидуальными различиями в интеллекте. Однако до недавнего времени возможности изучения функциональных взаимосвязей между указанными областями мозга были ограничены. В ходе дальнейших исследований в 2017 г. командой ученых были представлены данные, согласно которым две области коры головного мозга, вовлеченные в когнитивную обработку задач, требующих принятия решений, — передняя инсулярная область, а также зона передней поясной коры — у людей с более высокими показателями интеллекта характеризуются более эффективными взаимосвязями с другими участками головного мозга. В то же время участок соединения между височной и теменной корой — область, регулирующая восприятие нерелевантной информации, — отличается меньшей степенью взаимосвязей с другими участками коры головного мозга. Комментируя подобные выводы, руководитель исследования У. Бастен отметила, что разница топологического вклада указанных регионов в функционирование межнейронных сетей, вероятно, упрощает процесс идентификации и дифференциации важной и нерелевантной информации, что, в итоге, повышает эффективность решения множества когнитивных задач.
В своей новой работе авторы представили концепцию так называемой модульной организации функционирования головного мозга. Согласно указанной модели, центральные нервные структуры могут быть охарактеризованы подобно социальной сети, состоящей из множества подсетей (образно — «семей», «кругов друзей»). В рамках этих подсетей или модулей структуры одной «семьи» более тесно взаимосвязаны по сравнению с участниками других «кругов». В своем исследовании ученые провели изучение зависимости роли конкретных областей мозга по отношению к коммуникативным характеристикам внутри и между модулями мозга у лиц с различным уровнем интеллекта. Иными словами, авторы проанализировали степень зависимости функционирования определенной области коры головного мозга от уровня обмена информацией внутри блока нервных структур и степени информационного обмена с другими областями, не входящими в данный функциональный блок, а также особенности влияния таких характеристик на индивидуальные различия в интеллекте.
В результате установлено, что у лиц с более высоким уровнем интеллекта определенные области мозга достоверно активнее участвуют в обмене информацией между различными подсетями мозга, что в итоге обеспечивает более быструю и эффективную передачу информации. С другой стороны, у таких людей также были идентифицированы области мозга, отличающиеся явным отсутствием связности функционирования с остальными зонами мозга. По мнению авторов, такие особенности могут обеспечивать лучшую защиту от отвлекающих факторов и нерелевантной входящей информации.
В настоящее время этиология подобных взаимосвязей все еще остается до конца невыясненной. Однако, подводя итоги работы, ученые предположили, что выявленные качества межнейронных коммуникаций у лиц с более высоким уровнем интеллекта обусловливают расширение способностей к сосредоточению и игнорированию или подавлению нерелевантных и потенциально отвлекающих факторов.
- Hilger K., Ekman M., Fiebach C.J. et al. (2017) Intelligence is associated with the modular structure of intrinsic brain networks. Sci. Rep., Nov. 22 [Epub. ahead of print] (https://www.nature.com/articles/s41598-017-15795-7).
- Hilger K., Ekman M., Fiebach C.J. et al. (2017) Efficient hubs in the intelligent brain: Nodal efficiency of hub regions in the salience network is associated with general intelligence. Intelligence, 60: 10–25 (http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0160289616301180?via%3Dihub).
- Goethe University Frankfurt (2017) Smart people have better connected brains. ScienceDaily, Nov. 22 (https://www.sciencedaily.com/releases/2017/11/171122103552.htm).
Наталья Савельева-Кулик
