Inteligența implică o coordonare a întregului creier, dezvăluie un studiu

Cercetătorii de la Universitatea Notre Dame sugerează că inteligența nu locuiește deloc într-o singură regiune „inteligentă” a creierului. În schimb, ea emerge din modul eficient și flexibil în care numeroasele rețele ale creierului comunică și se coordonează între ele.

Neuroștiința modernă descrie adesea creierul ca pe o colecție de sisteme specializate. Funcții precum atenția, percepția, memoria, limbajul și raționamentul au fost fiecare legate de rețele cerebrale specifice, iar oamenii de știință au studiat în mod obișnuit aceste sisteme separat.

• Creierul astronauților păstrează amintirea gravitației chiar și după luni în spațiu
• ADN-ul poate fi construit într-un mod nemaivăzut până acum, arată un nou studiu

Această abordare a produs progrese majore. Cu toate acestea, nu a explicat pe deplin o caracteristică centrală a gândirii umane: modul în care toate aceste sisteme separate se unesc pentru a forma o singură minte unificată.

Cercetătorii de la Universitatea Notre Dame și-au propus să abordeze această întrebare. Folosind neuroimagistica avansată, ei au examinat modul în care este organizat creierul în ansamblu și cum această organizare dă naștere inteligenței.

„Neuroștiința a avut succes în a explica ce fac anumite rețele particulare, dar a avut mult mai puțin succes în a explica modul în care o singură minte coerentă emerge din interacțiunea lor”, a declarat Aron Barbey, profesor de psihologie la Universitatea Notre Dame.

Psihologii au observat de mult timp că abilități precum atenția, memoria, percepția și limbajul tind să fie legate între ele. Persoanele care performează bine într-un domeniu tind să aibă rezultate bune și în celelalte. Acest tipar este cunoscut sub numele de „inteligență generală”. Ea influențează cât de eficient învață indivizii, cum rezolvă problemele și cum se adaptează în mediul academic, profesional, social sau de sănătate, scrie Sciencedaily.

Cum se coordonează rețelele creierului?

Timp de mai bine de un secol, acest tipar a sugerat că, de fapt, cogniția umană este unificată la un nivel profund. Ceea ce le-a lipsit oamenilor de știință a fost o explicație clară pentru existența acestei unități.

„Problema inteligenței nu este una de localizare funcțională”, a spus Barbey, care conduce, de asemenea, Centrul de Neuroimagistică Umană Notre Dame.

„Cercetarea contemporană întreabă adesea unde își are originea inteligența generală în creier, concentrându-se în principal pe o rețea specifică de regiuni din cortexul frontal și parietal. Dar întrebarea fundamentală este cum emerge inteligența din principiile care guvernează funcționarea globală a creierului, cum comunică rețelele distribuite și cum procesează colectiv informația.”

Pentru a explora această perspectivă mai largă, Barbey și echipa sa au testat un cadru cunoscut sub numele de Teoria Neuroștiinței Rețelelor. Descoperirile lor au fost publicate în Nature Communications.

Potrivit cercetătorilor, inteligența generală nu este o abilitate specifică sau o strategie mentală. În schimb, ea reflectă un tipar în care multe abilități cognitive sunt corelate pozitiv. Ei propun ca acest tipar să provină din modul eficient în care sunt structurate rețelele creierului și cât de bine colaborează acestea.

Un tipar complex

Pentru a evalua această idee, echipa a analizat date de imagistică cerebrală și performanță cognitivă de la 831 de adulți din Human Connectome Project. De asemenea, au examinat un grup independent de 145 de adulți din studiul INSIGHT. Combinând măsurătorile structurii și funcției cerebrale, cercetătorii au creat o imagine detaliată a organizării creierului la scară largă.

În loc să lege inteligența de o singură regiune sau funcție cerebrală, Teoria Neuroștiinței Rețelelor o vede ca pe o proprietate a creierului ca întreg. Inteligența depinde de cât de eficient se coordonează și se reorganizează rețelele pentru a face față diferitelor provocări.

Descoperirile au susținut patru previziuni principale ale teoriei. Inteligența nu rezidă într-o singură rețea. Ea provine din procesarea distribuită în mai multe rețele. Creierul trebuie să împartă sarcinile între sisteme specializate și să combine rezultatele acestora atunci când este necesar.

Coordonarea reușită necesită integrare puternică și comunicare la distanță. Barbey a descris „un sistem mare și complex de conexiuni care servesc drept scurtături ce leagă regiuni cerebrale îndepărtate”.

Integrarea depinde de regiunile de reglementare. Aceste „hub-uri” ajută la orchestrat activitatea între rețele, selectând sistemele potrivite pentru sarcina respectivă.

Implicații pentru inteligența artificială

Inteligența generală depinde de echilibrul între specializarea locală și integrarea globală. Creierul funcționează cel mai bine atunci când grupuri locale strâns conectate operează eficient, menținând în același timp căi scurte de comunicare cu regiunile îndepărtate.

„Inteligența generală devine vizibilă atunci când cogniția este coordonată”, a remarcat Barbey.

Această perspectivă ar putea explica, de asemenea, de ce inteligența tinde să crească în timpul copilăriei, să scadă odată cu îmbătrânirea și să fie vulnerabilă la leziuni cerebrale extinse. În fiecare situație, ceea ce se schimbă cel mai mult este coordonarea la scară largă, mai degrabă decât funcțiile izolate.

Rezultatele contribuie și la dezbaterile despre inteligența artificială. Dacă inteligența umană depinde de organizarea la nivel de sistem, atunci construirea unei inteligențe artificiale generale ar putea necesita mai mult decât simpla scalare a unor instrumente specializate.

Vă mai recomandăm să citiți și:

Substanțe toxice din ecrane, descoperite în creierul delfinilor din Marea Chinei de Sud

De ce o despărțire doare „fizic”: ce se întâmplă în creier când suntem respinși?

Creierul are mai multe sisteme de apărare decât am crezut, indică un studiu

Ceva minunat se întâmplă în creierul mamelor și al copiilor atunci când se joacă împreună