Некоторые области мозга у более сообразительных людей по сравнению с общей популяцией лучше взаимодействуют при обмене информацией с остальным мозгом, а другие, напротив, меньше связаны с ним. Такие данные в Scientific Reports опубликовала команда исследователей из франкфуртского Университета Гёте.
«Подсети» мозга, соединенные в общую сеть. Credit: public domain
Учёные отмечают, что связи между различными областями мозга выстроены по принципу «подсетей» или модулей, объединённых, в свою очередь, в единую сеть, связывающую весь мозг. Различия в когнитивных способностях – и как результат различия, например, в академических успехах и профессиональной карьере – объясняются в значительной степени индивидуальными различиями в интеллекте.
Работа научной группы факультета психологии Университета Гёте показывает, что эти различия идут рука об руку с различиями в структурах интеграции между функциональными модулями мозга. Эти модули более тесно взаимосвязаны между собой, а с областями мозга из других модулей они имеют более слабые связи.
В своём исследовании учёные рассматривают, будет ли конкретный регион мозга поддерживать обмен информацией больше внутри своего модуля, чем с другими модулями, и как это соотносится с индивидуальными различиями интеллекта. Они объединили функциональные МРТ-исследования мозга более чем 300 человек с современными теоретикографовыми методами анализа сетей для того, чтобы найти нейробиологическую основу человеческого интеллекта.
Предыдущие работы этой же исследовательской группы идентифицировали области мозга, в том числе префронтальную кору, активационные изменения которых надёжно связаны с индивидуальными различиями в интеллекте. До недавнего времени, однако, не представлялось возможности изучить, как такие «интеллектуальные области» в человеческом мозге функционально взаимосвязаны.
Исследование этого года показывает, как именно отличаются эти связи. Передняя островковая кора и передняя поясная кора головного мозга – области, которые вовлечены в когнитивную обработку информации, относящейся к различным задачам. Оказалось, что у людей с более высоким интеллектом они более эффективно связаны с остальной частью мозга. Другая область мозга – зона соединения между височной и теменной корой, задействованная в «отсекании» нерелевантной задаче информации — напротив, оказалась менее тесно связанной с остальной частью мозга.
«Различное топологическое вложение этих регионов в сеть мозга могло бы облегчить умным людям ранжирование важной и нерелевантной информации, что было бы полезно для многих когнитивных задач», – предполагает Ульрике Бастен, один из главных авторов.
Таким образом, можно предположить, что подобные особенности связей в мозге людей с более высоким интеллектом позволяют им с одной стороны передавать важную информацию быстро и эффективно, а с другой – лучше защищаться от отвлекающих и не представляющих важность входящих данных.
Причины возникновения таких нейробиологических различий пока неизвестны. Возможно, из-за их биологических предрасположенностей некоторые люди развивают мозговые сети, благоприятные для интеллектуальных компетенций или решения когнитивных задач. Однако столь же вероятно, что частое «использование» головного мозга для решения когнитивно сложных задач может положительно влиять на развитие сетей мозга. Учитывая то, что мы в настоящее время знаем об интеллекте, наиболее вероятно взаимное влияние обеих причин.
Текст: Полина Гершберг
Intelligence is associated with the modular structure of intrinsic brain networks by Kirsten Hilger, Matthias Ekman, Christian J. Fiebach & Ulrike Basten in Scientific Reports 7, Article number: 16088 (2017). November 2017
doi:10.1038/s41598-017-15795-7
Читайте материалы нашего сайта в Facebook, ВКонтакте и канале в Telegram, а также следите за новыми картинками дня в Instagram.