Что отличает мозг людей, которые успешно проходят тесты на интеллект? Оказывается, дело не только в какой-то одной, особенно «умной» области, а в том, насколько гибко и разнообразно различные участки мозга взаимодействуют друг с другом.
Долгое время исследователи искали конкретные зоны, отвечающие за интеллект, и чаще всего указывали на лобные и теменные доли — области, связанные с логикой, принятием решений и решением задач. Однако в последние годы появились теории, согласно которым интеллект зависит не столько от отдельных участков, сколько от способности мозговых сетей гибко перестраиваться при решении сложных задач. Группа специалистов под руководством Йонаса Тиле из Вюрцбургского университета (Германия) решила впервые проверить одну из таких теорий — так называемую теорию многоуровневой обработки (MLPT), которая предполагает, что интеллект основывается на процессах, происходящих одновременно на разных пространственных и временных масштабах.
Для этого ученые проанализировали два независимых набора данных. В первом 67 добровольцев проходили тест Равена — классическую задачу на логику, где необходимо найти закономерность в последовательности фигур, а их мозговую активность фиксировали с помощью функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ), позволяющей отслеживать, какие области мозга взаимодействуют друг с другом. Во втором наборе 131 участник выполнял аналогичный тест, но активность мозга регистрировалась с использованием электроэнцефалографии (ЭЭГ), улавливающей быстрые электрические сигналы.
Результаты фМРТ выявили важный нюанс: у людей с более высокими баллами связи между областями мозга были не просто «сильнее» — они были разнообразнее. Лобные и теменные доли функционировали как эффективные узлы-соединители, объединяющие совершенно разные мозговые сети для координации информации при решении сложных задач.
Данные ЭЭГ дополнительно прояснили ситуацию с другой стороны. У людей с более высоким интеллектом сигналы мозга оказались более сложными на крупных временных масштабах, что указывает на более богатую и гибкую динамику больших мозговых сетей. При этом на коротких масштабах наблюдалась обратная тенденция — к более простой и, вероятно, более эффективной локальной обработке информации.
Таким образом, эти данные впервые эмпирически подтверждают ключевое положение теории многоуровневой обработки: более высокий интеллект связан с гибкими глобальными процессами на крупных масштабах, которые координируют более простые локальные процессы внутри небольших нейронных ансамблей.
Авторы исследования подчеркивают, что у работы есть свои ограничения: данные фМРТ и ЭЭГ получены от различных групп людей и не могут быть сопоставлены напрямую, выборки относительно небольшие, а все участники — молодые взрослые, поэтому применять выводы к детям или пожилым людям пока преждевременно.
Фото: hi-tech.mail.ru