Ученые сообщают, что они нанесли на карту физическую архитектуру интеллекта в мозгу. Их исследование является одним из крупнейших и наиболее всеобъемлющих анализов структур мозга, жизненно важных для общего интеллекта и конкретных аспектов интеллектуального функционирования, таких как вербальное понимание и рабочая память.
Их исследование, опубликованное в журнале Brain: A Journal of Neurology, уникально тем, что в нем приняли участие необычайный пул добровольцев: 182 ветеранов Вьетнама с сильно локализованным повреждением мозга в результате проникающих травм головы.
"Это серьезная проблема – найти пациентов (для исследования) с повреждениями головного мозга, и даже более того, очень сложно найти пациентов с очаговыми повреждениями головного мозга," сказал профессор нейробиологии Иллинойского университета Арон Барби, который руководил исследованием. Повреждение мозга ?? от инсульта, например ?? по его словам, часто поражает несколько областей мозга, что усложняет задачу определения когнитивного вклада конкретных структур мозга.
Арон Барби обсуждает свою работу, связывающую определенные черепно-мозговые травмы, видимые здесь на снимке мозга, с нарушением определенных когнитивных функций. Чтобы просмотреть видео, вернитесь к истории и щелкните ссылку в этом порезе. Фото любезно предоставлено Ароном Барби
Но именно очаговые повреждения головного мозга, проанализированные в исследовании, позволили исследователям "сделать выводы о том, насколько определенные структуры мозга необходимы для работы," Барби сказал. "Изучая, как повреждение определенных областей мозга вызывает определенные формы когнитивных нарушений, мы можем составить карту архитектуры разума, идентифицируя структуры мозга, которые критически важны для определенных интеллектуальных способностей."
Исследователи провели компьютерную томографию мозга участников и провели обширную батарею когнитивных тестов. Они объединили данные компьютерной томографии, чтобы создать коллективную карту коры головного мозга, которую они разделили на более чем 3000 трехмерных единиц, называемых вокселями. Путем анализа нескольких пациентов с повреждением определенного вокселя или кластера вокселей и сравнения их когнитивных способностей с когнитивными способностями пациентов, у которых те же самые структуры были неповрежденными, исследователи смогли идентифицировать области мозга, важные для определенных когнитивных функций, и те структуры, которые вносят свой вклад. значительно для интеллекта.
"Мы обнаружили, что общий интеллект зависит от очень ограниченной нейронной системы," Барби сказал. "Несколько областей мозга и связи между ними были наиболее важны для общего интеллекта."
Эти структуры расположены в основном в левой префронтальной коре (за лбом), левой височной коре (за ухом) и левой теменной коре (в верхней части задней части головы) и в "тракты ассоциации белого вещества" что их связывает. (Посмотрите видео о результатах.)
Исследователи также обнаружили, что области мозга, отвечающие за планирование, самоконтроль и другие аспекты исполнительной функции, в значительной степени перекрываются с областями, жизненно важными для общего интеллекта.
По словам Барби, исследование предоставляет новые доказательства того, что интеллект зависит не от одной области мозга или даже не от мозга в целом, а от определенных областей мозга, работающих вместе скоординированно.
"Фактически, определенные области и связи, которые мы обнаружили, подтверждают появляющийся массив данных нейробиологии, указывающих на то, что интеллект зависит от способности мозга интегрировать информацию из вербальных, визуальных, пространственных и исполнительных процессов," он сказал.
Результаты будут "открыть дверь для дальнейших исследований биологической основы интеллекта, изучения того, как мозг, гены, питание и окружающая среда вместе взаимодействуют, чтобы определять развитие и дальнейшую эволюцию замечательных интеллектуальных способностей, которые делают нас людьми," Барби сказал.