Dołącz do czytelników
Brak wyników

Mózg i umysł , Laboratorium

2 lutego 2016

Mózg w kawałkach

15

Mózgi wybitnych ludzi zawsze fascynowały badaczy. Ważono je i badano, próbując odkryć tajemnicę geniuszu, siedlisko inteligencji. Nowe metody pozwalają podglądać inteligentny mózg „na gorąco”, przy pracy.

W 1955 roku patolog z Uniwersytetu Princeton Thomas Harvey przeprowadził sekcję zwłok Alberta Einsteina. Interesował go mózg genialnego fizyka. Zmierzył go i zważył. Waga – 1230 g – nie była imponująca, mózg przeciętnego mężczyzny waży bowiem ok. 1375 g. Potwierdzało to wcześniejsze ustalenia – mózg „księcia matematyków” Carla Friedricha Gaussa też miał przeciętną wagę. A zatem rzecz nie w wielkości mózgu. W czym więc? Harvey sporządził 240 preparatów z mózgu Einsteina. Badająca je 40 lat później dr Sandra Witelson, neurobiolog z McMaster University w Hamilton (Ontario) odkryła, że płaty ciemieniowe Einsteina – odpowiadające m.in. za zdolności matematyczne i przestrzenno-wzrokowe – były o 15 proc. większe od przeciętnych. Wyniki opublikowała w piśmie medycznym „Lancet”, w artykule pt. „The exceptional brain of Albert Einstein”. Czy takie poszukiwania mają sens? Czy mózg uzdolnionej, wybitnie inteligentnej osoby ma w sobie coś wyjątkowego?

Obmacywanie czaszki
Na mózg jako organ umożliwiający myślenie, postrzeganie i odczuwanie zwrócił uwagę już Hipokrates. Jednak dopiero pod koniec XVIII wieku niemiecki anatom Franz Joseph Gall rozpoczął naukowe poszukiwania inteligencji w mózgu. Stwierdził, że wszystkie funkcje umysłu zlokalizowane są tylko i wyłącznie w mózgu. Co więcej – sugerował, że za poszczególne zdolności (intelekt, uczucia, wyobraźnię) odpowiadają odrębne obszary mózgowia, a ich poziom zależy od narośnięcia tkanki.

Swoją teorię nazwał „doktryną czaszki”, później zyskała ona miano frenologii (z grec. nauka o umyśle). Część założeń Galla dziś wydaje się śmieszna. Twierdził on mianowicie, że narośnięta (albo wklęsła) tkanka mózgu przekłada się bezpośrednio na kształt czaszki. Sądził więc, że na podstawie badań głowy („obmacywania” czaszki) można orzekać o najrozmaitszych cechach, zdolnościach i predyspozycjach danej osoby. Arbitralnie przyjął, że zdolności intelektualne (m.in. „indywidualność”, „przyczynowość”, „porządek”, ale też język) umiejscowione są w przedniej części mózgu, za i nad oczami oraz za kością czołową. Dotykając np. wyłupiastych gałek ocznych orzekał, że pacjent jest nieprzeciętnie uzdolniony werbalnie (konkretnie ma znakomitą pamięć słowną). Natomiast z boku i z tyłu głowy Gall lokalizował „tendencje” i „sentymenty”, czyli nasze zdolności emocjonalne, cechy osobowości, temperament. Jeśli natrafił palcami na spłaszczenie w tych obszarach czaszki u osoby badanej, diagnozował ją jako pozbawioną wyższych uczuć! Mimo tych uproszczeń, podstawowe twierdzenie Galla o związku funkcji psychicznych z mózgiem i jego różnymi ośrodkami pozostaje nadal aktualne. A dzięki postępowi techniki możemy badać nie tylko budowę, lecz także działanie mózgu. Czym więc różni się inteligentny mózg od innych, tych mniej inteligentnych?

Szybko, coraz szybciej
Profesor Arthur Jensen z Uniwersytetu Berkeley w Kalifornii stwierdził ćwierć wieku temu, że układ nerwowy osób inteligentnych działa przede wszystkim szybciej. Osoby uzdolnione intelektualnie mogą zatem szybciej reagować na bodźce, wcześniej je rozpoznawać, sprawniej zapamiętywać i tym samym lepiej działać w danej sytuacji. Teoria ta do pewnego stopnia została potwierdzona, choć nie wprost. Dokładniej rzecz ujmując, nie jest tak, że osoba inteligentna ma „sprawniejsze” neurony, które szybciej przesyłają między sobą impulsy. Co więc sprawia, że szybciej potrafi się zorientować w jakiejś sytuacji i wyciągnąć trafne wnioski?

Odpowiada za to dobra i skoordynowana praca całych sieci neuronów. Znajduje to odzwierciedlenie w potencjałach wywołanych mózgu, czyli uśrednionym zapisie fal mózgowych wzbudzonych w odpowiedzi na jakieś zdarzenie, np. wielokrotną prezentację dźwięku o określonej amplitudzie. W sytuacji, gdy pośród różnych szybko prezentowanych jeden po drugim dźwięków trzeba policzyć te konkretne (dajmy na to średnio głośne), odpowiedzi – w postaci fal mózgowych – osoby bardziej inteligentnej na te istotne, średnio głośne dźwięki pojawiają się szybciej! Co więcej, podczas kolejnych podobnych zadań reakcje osoby o wyższym poziomie intelektu są zawsze podobne, regularne, podczas gdy osoby mniej inteligentne reagują raz lepiej, raz gorzej, czasem szybciej, czasem wolniej. Można więc powiedzieć, że mózgi osób lepiej wypadających w testach inteligencji są organami o lepszej organizacji sieci neuronalnych, która pozwala na szybkie, niezawodne i poprawne reagowanie w każdej sytuacji.

Oszczędnie upakowany mózg
Na niezawodność i efektywność systemu nerwowego zwrócił uwagę inny amerykański psycholog, Richard Haier. Zakładał on, że mózgi osób inteligentniejszych są oszczędniejsze, tzn. ich neurony zużywają mniej glukozy podczas wykonywania różnych, nawet skomplikowanych zadań. Osoby o wyższym wskaźniku inteligencji ogólnej skonfrontowane z dowolnym problemem wkładają mniej wysiłku w jego rozwiązanie i tym samym mają więcej energii na podjęcie innych działań i wyzwań. Założenie to jednak, mówiąc oględnie, nie do końca się sprawdziło. Okazało się, że mózgi osób o wyższym ilorazie inteligencji ogólnej rzeczywiście pracują efektywniej, ale... dzięki doskonałemu skoordynowaniu i wykorzystaniu ośrodków kluczowych dla określonych zadań.

Grupa badaczy pod kierunkiem Haiera dowiodła, że u osób inteligentniejszych te obszary w mózgu, które są ważne dla rozumowania, wnioskowania i rozwiązywania problemów – czyli kierujące naszą pamięcią, uwagą oraz wypowiedziami – są bardziej „upakowane”, tzn. posiadają więcej komórek nerwowych. Chodzi o boczne i tylne rejony płatów czołowych, rejony w płatach ciemieniowych i skroniowych. Ponadto inne badania wykazały, że struktury te podczas wykonywania zadań wymagających wspomnianych kompetencji ulegają większej aktywacji, to znaczy zużywają więcej energii. Większa sprawność osób o wyższym IQ podczas wykonywania czynności wymagających wysiłku intelektualnego wydaje się szczególnie związana z nasiloną aktywnością w płatach czołowych kory mózgowej, zwłaszcza w ich przednich częściach, zwanych korą przedczołową.

Są to najbardziej wysunięte do przodu i najmłodsze ewolucyjnie części ośrodkowego układu nerwowego. Zarazem obszary te najbardziej odróżniają nasz mózg od mózgów innych naczelnych. W nich właśnie większość badaczy lokalizuje centra wyższych czynności psychicznych, takich jak wnioskowanie, przewidywanie, planowanie. Wypukłe płaty czołowe są specyficzną cechą człowieka, bądź co bądź najinteligentniejszej istoty na planecie. Wystarczy prześledzić fascynującą historię naszego gatunku, który w pewnym momencie rywalizował zacięcie z neandertalczykiem, posiadającym przecież duży mózg. Gdy jednak przyjrzymy się charakterystycznej, spłaszczonej z przodu czaszce wymarłego Homo neander[-]thalensis, ograniczającej w jakimś stopniu wzrost płatów czołowych, to zrozumiemy, że tak naprawdę zwycięzca tej rywalizacji, wymagającej przemyślanych, skoordynowanych i rozsądnych działań, mógł być tylko jeden...

Płeć inteligencji
Zwycięzca był jeden, ale jakiej płci? Opowiadane przez panów dowcipy o blon[-]dynkach sugerują, że inteligencja nie jest domeną kobiet. Grupa Haiera zbadała różnice między płciami w organizacji ośrodków związanych z inteligencją. Męż[-]czyźni statystycznie posiadają większe czaszki, a tym samym większe mózgi. Jednak nie przekłada się to w żaden sposób na zdolności intelektualne – w testach inteligencji kobiety wypadają rów[-]nie dobrze jak mężczyźni. Badacze już wcześniej stwierdzili, że wynika to z faktu bardziej „upakowanych” neuronów w czaszkach kobiet. Haier zauważył, że u kobiet wyższy poziom inteligencji związany jest w większym stopniu z ilością włókien nerwowych (istotą białą mózgu: długich wypustek neuronów pokrytych specjalną białą osłonką) niż z ilością ciał neuronów i pozbawionych osłonek wypustek (istotą szarą).

Ponadto struktury najbardziej skorelowane ilością tkanki z poziomem inteligencji u kobiet zostały zlokalizowane w płatach przednich i przednich bocznych mózgu, u mężczyzn zaś w przednich oraz ciemieniowych. Dowodzi to, że nie ma jednej struktury odpowiedzialnej za inteligencję, jak również tego, że kobiety i mężczyźni uzyskują podobne wyniki w testach IQ, wykorzystując odmienne struktury mózgu. Doniesienie Haiera wymaga jednak dalszych badań, ponieważ opisane wyniki uzyskano na próbie ludzi o inteligencji wyraźnie powyżej średniej (średni iloraz inteligencji uczestników badania wyniósł bowiem 115).

Gdzie płynna, gdzie skrystalizowana?
Inteligencja, ale jaka? Wybitny uczony Raymond Cattell rozbił ogólną zdolność intelektualną na dwa odrębne czynniki: inteligencję płynną oraz skrystalizowaną. Tę pierwszą opisał jako umiejętność rozumowania na materiale abstrakcyjnym, dostrzegania relacji między symbolami i manipulowania nimi. Ta druga oznaczała dysponowanie wiedzą i umiejętnościami przekazywanymi w obrębie danej kultury, skrystalizowanymi...

Ten artykuł dostępny jest tylko dla Prenumeratorów.

Sprawdź, co zyskasz, kupując prenumeratę.

Zobacz więcej

Przypisy