Zeka, yeni durumlara uyum sağlamak ve sorunları çözmek için bilgi ve becerileri edinme, anlama ve uygulama becerisidir. Bu, hem genetik hem de çevresel faktörlerden etkilenen ve mantıksal akıl yürütme, problem çözme, yaratıcılık ve öğrenme gibi çeşitli şekillerde ortaya çıkabilen karmaşık bir özelliktir.
Araştırmacılar, beyin yapısı, fonksiyonel bağlantı ve zeka arasındaki ilişkiyi anlamak için uzun yıllar Yakın zamanda yapılan bir araştırma, beynin farklı bölgelerinin ve sinir ağlarının, bir kişinin çeşitli bağlamlarda problem çözme becerisine nasıl katkıda bulunduğuna dair bugüne kadarki en kapsamlı anlayışı sağlıyor. Bu, genel zeka olarak bilinen bir özellik.
Araştırmacılar yakın zamanda Bulgularını Human Brain Mapping dergisinde yayınladılar.
Illinois Urbana-Champaign Üniversitesi’nde psikoloji, biyomühendislik ve nörobilim profesörü olan Aron Barbey ve ilk yazarı araştırmacı Evan Anderson tarafından yönetilen araştırma Hava Kuvvetleri Araştırma Laboratuvarı’nda çalışan Ball Aerospace and Technologies Corp. için, beynin nasıl zekaya yol açtığına dair beş teoriyi değerlendirmek için “konektom tabanlı tahmine dayalı modelleme” tekniğini kullandı.
Ü. I. Profesör Aron Barbey, resimdeki ve yardımcı yazar Evan Anderson, tek tek bölgelere veya ağlara odaklanmak yerine tüm beynin özelliklerini dikkate almanın zekanın en doğru tahminlerine izin verdiğini buldu. Kredi: Fred Zwicky
“Sinirbilimciler, zekanın altında yatan olağanüstü bilişsel yetenekleri anlamak için beyindeki biyolojik temellerine bakarlar,” dedi Barbey. “Modern teoriler, beynin bilgi işleme mimarisinin sorun çözme kapasitemizi nasıl etkinleştirdiğini açıklamaya çalışıyor.”
Araştırmanın baş yazarı Evan Anderson. Kredi: L. Brian Stauffer
Bu bilişsel yeteneklerin biyolojik olarak anlaşılması, “zeka ve problem çözme yeteneğindeki bireysel farklılıkların beyin ağlarının altında yatan mimari ve sinirsel mekanizmalarla nasıl ilişkili olduğunu karakterize etmeyi” gerektirir, dedi Anderson. .
Tarihsel olarak zeka teorileri, planlama, problem çözme ve karar verme gibi bilişsel süreçlerde önemli bir rol oynayan prefrontal korteks gibi lokalize beyin bölgelerine odaklanıyordu. Barbey, daha yeni teorilerin belirli beyin ağlarını vurgularken, diğerlerinin farklı ağların birbiriyle nasıl örtüştüğünü ve etkileşime girdiğini incelediğini söyledi. O ve Anderson, bu yerleşik teorileri, zekanın hem güçlü hem de zayıf bağlantılar da dahil olmak üzere beynin küresel mimarisinden ortaya çıktığını öne süren kendi “ağ sinirbilimi kuramına” karşı test ettiler.
“Güçlü bağlantılar, son derece bağlantılı beyin merkezlerini içerir. Anderson, dünya hakkında bilgi edindiğimizde ve tanıdık sorunları çözmede ustalaştığımızda kurulan bilgi işlemedir” dedi. “Zayıf bağlantılar daha az sinirsel bağlantıya sahiptir, ancak esneklik ve uyarlanabilir problem çözme sağlar.” Bu bağlantılar birlikte, “hayatta karşılaştığımız çeşitli sorunları çözmek için gerekli olan ağ mimarisini sağlar.”
Fikirlerini test etmek için ekip, demografik olarak farklı 297 lisans öğrencisinden oluşan bir havuz topladı ve önce her katılımcıya sorular sordu. çeşitli bağlamlarda problem çözme becerilerini ve uyum sağlama yeteneğini ölçmek için tasarlanmış kapsamlı bir dizi testten geçmek. Barbey, bu ve benzeri çeşitli testlerin rutin olarak genel zekayı ölçmek için kullanıldığını söyledi.
Araştırmacılar daha sonra her katılımcının dinlenme durumundaki işlevsel MRI taramalarını topladı.
“Gerçekten ilginç özelliklerinden biri Barbey, insan beyninin, biz hareketsizken bile aktif olan zengin bir ağ takımyıldızını nasıl somutlaştırdığıdır” dedi. “Bu ağlar, zihnin biyolojik altyapısını oluşturur ve beynin içsel özellikleri olduğu düşünülür.”
Bunlara bilişsel kontrol ve hedefe yönelik karar vermeyi sağlayan frontoparyetal ağ; görsel ve uzamsal farkındalığa yardımcı olan dorsal dikkat ağı; ve dikkati en alakalı uyaranlara yönlendiren belirginlik ağı. Barbey, önceki araştırmalar, bir kişi uyanıkken ancak bir görevle meşgul olmadığında veya dış olaylara dikkat etmediğinde bu ve diğer ağların etkinliğinin “bilişsel becerilerimizi ve yeteneklerimizi güvenilir bir şekilde tahmin ettiğini” göstermiştir.
bilişsel testler ve fMRI verileri sayesinde araştırmacılar, hangi teorilerin katılımcıların zeka testlerindeki performanslarını en iyi tahmin ettiğini değerlendirebildiler.
“Bir teorinin, beyin bölgelerinin bağlantısına dayalı olarak genel zekayı ne kadar iyi tahmin ettiğini sistematik olarak araştırabiliriz veya teorinin gerektirdiği ağlar, ”dedi Anderson. “Bu yaklaşım, mevcut teoriler tarafından yapılan sinirbilim tahminlerine yönelik kanıtları doğrudan karşılaştırmamıza olanak sağladı.”
Araştırmacılar, tüm beynin özelliklerini dikkate almanın, bir kişinin problem çözme yeteneğiyle ilgili en doğru tahminleri ürettiğini buldular. ve uyarlanabilirlik. Bu, analize dahil edilen beyin bölgelerinin sayısını hesaba katarken bile geçerliydi.
Araştırmacılar, diğer teorilerin de zekayı tahmin ettiğini, ancak ağ sinirbilimi teorisinin, yerel beyin bölgeleri veya ağlarla sınırlı olanlardan daha iyi performans gösterdiğini söyledi. birkaç açıdan.
Bulgular, beyindeki “küresel bilgi işlemenin”, bir bireyin bilişsel zorlukların üstesinden gelmede temel olduğunu ortaya koyuyor, dedi Barbey.
“Bir kaynaktan gelmek yerine belirli bir bölgede veya ağda, zeka beynin küresel mimarisinden çıkıyor ve sistem çapındaki ağ işlevinin verimliliğini ve esnekliğini yansıtıyor gibi görünüyor” dedi.
Referans: “İnsan zekasına ilişkin bilişsel sinirbilim teorilerini araştırmak: A “connectome tabanlı tahmine dayalı modelleme yaklaşımı”, yazan Evan D. Anderson ve Aron K. Barbey, 20 Aralık 2022, Human Brain Mapping.
DOI: 10.1002/hbm.26164
Çalışma Müdürlük tarafından finanse edildi Ulusal İstihbarat, İstihbarat İleri Araştırma Projeleri Etkinliği ve Savunma Bakanlığı, Savunma İleri Araştırma Projeleri Etkinliği.