聪明的大脑有更好的连接
作者: mints 编译 / 825次阅读 时间: 2019年5月07日
来源: 歌德大学 标签: 脑连接
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聪明的大脑有更好的连接
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聪明人的某些脑区链接更为密切,而另一些脑区则相互分离。

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/u@(L R `O(L0迄今为止,人们认为智力上的差异主要归因于大脑特定区域的差异。然而,聪明人的大脑与那些智力低下的人的大脑连接方式是不是不一样呢?法兰克福歌德大学的研究人员发表的一项新研究支持了这一假设,即,聪明人大脑的某些脑区之间的信息流程度更强,而其他脑区信息交流程度较低。

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)oMpV]0对于科学家和普通民众来而言,了解人类思想的根源意义非凡。认知能力的差异以及由此产生的差异(例如学术成就和职业生涯的差异)在很大程度上归因于个人的智力差异。2017年发表在《科学报告》上的一项研究表明,认知能力智力差异与大脑功能模块之间的整合模式差异密切相关。法兰克福歌德大学心理学系的Kirsten Hilger、Christian Fiebach和Ulrike Basten将300多人的功能性核磁共振脑扫描与现代图与网络分析方法相结合,对人类智力的神经生物学基础进行了研究。

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一般智力是一种心理结构,它用一个度量标准来衡量个体的行为和认知表现的总体水平。虽然先前的研究试图将智力定位于大脑中的某些区域,但最近的研究集中在区域之间的功能交互上。然而,尽管大脑网络具有实质性的模块化特征,但还不清楚大脑的模块化组织是否、以及如何与一般智力相关。心理学空间l {&a#A'mjJ.\:z|7eD

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根据功能性磁共振静息状态数据(n=309)对特定受试者的大脑网络图进行建模,我们发现智力与全脑模块化特征(如模块数量或大小)或不同节点类型(如连接器集线器或省级集线器)的整个大脑比例无关。相比之下,我们观察到了智力和特定节点模块内和模块间连接测量之间的特征关联,特别是与智能相关的额叶和顶叶脑区域。心理学空间;o#[ov+F M}E

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我们认为,这些区域的连接性可能形成信息处理的相关方面。我们的数据表明,不仅大脑结构和功能的区域存在特异性差异,而且额叶顶叶以及其他皮质和皮质下大脑区域的网络拓扑嵌入与高认知能力(即智力)的个体差异有关。心理学空间#k;T? u` t!\-[

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DOI: 10.1038/s41598-017-15795-7

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法兰克福的同一研究小组于2015年在《智力》杂志上发表了一项元研究。他们确定了某些大脑区域——其中包括前额皮质——的激活变化与个体智力差异有着可信赖的联系。心理学空间5Z,U g"m$P$d X

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7I#?#E2p[?5\0最近,这个研究小组解释了人脑中这些智力区域在功能上是如何相互联系的。

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今年早些时候,研究小组在报告说,更聪明人大脑中参与认知处理的两大脑区域(即前岛叶和前扣带回皮质)与大脑的其余部分的链接更高效。另外,与屏蔽不相关的信息有关的颞叶和顶叶皮质与大脑网络的其余部分的联系不那么紧密。将这些区域之间的不同拓扑方式嵌入大脑网络,可以让更聪明的人更容易区分重要和无关的信息。这对许多认知挑战都有利。心理学空间e#`.@P/M8|&n~2W

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)gG_.M}+`'U#Pmm&]6Y0这类似于由多个子网络(如家庭或朋友圈)组成的社交网络。在这些子网络或模块中,与其他家庭或朋友圈的人的联系相比,家庭成员间的联系更加紧密。我们的大脑在功能上是以一种非常相似的方式组织而成:大脑区域模块子网络之间的相互联系更为紧密,而它们与大脑的联系更弱。心理学空间)N;MxGE6K&u:V

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*D${P#EW-{djp0研究人员检验了其他模块的区域特定大脑区域在大脑模块内部和之间的交流作用是否因智力的个体差异而不同,即,比与其他家庭的信息交换相比,大脑的特定区域是否更支持其自身“家庭”内的信息交换,以及这些信息交换差异与个体智力差异的关系。

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X!Uz3qc6L.N'Df0研究表明,在更聪明的人中,某些大脑区域显然更强烈地参与大脑不同子网络之间的信息交换,以便快速有效地交流重要信息。另一方面,研究小组还发现,在更聪明的人中,大脑区域与网络的其他部分之间的耦合程度更高。这可以带来更好的保护,以防干扰和不相关的输入。心理学空间PD+k)d!@3m|

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D/D%gS'Cih(`0论文作者Basten说:“我们假设,我们在更聪明的人身上发现的网络特性可以帮助我们集中精神,忽略或抑制可能分散注意力输入不相关信息。”心理学空间Z^{3iO

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目前仍不清楚产生这些关联的原因,一种假设是,这可能是由于他们的生物倾向,一些人发展出有利于智能行为或更具挑战性的认知任务的大脑网络。然而,大脑频繁地进行具有认知挑战性任务也会对大脑网络的发展产生积极影响。鉴于我们目前对智力的了解,最有可能的解释是 两个过程的相互作用促进了智力的提升。

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