Мозговые сигналы могут предсказывать индивидуальные различия в интеллекте детей

Фото из открытых источников

Согласно новому исследованию, опубликованному в журнале The Journal of Neuroscience, тонкие закономерности в активности мозга детей могут предсказывать индивидуальные различия в интеллекте. Исследование, проведенное Джаниной Кристиан из отдела IQ Health в Radboudumc, изучало, работает ли мозг более эффективно, когда он функционирует в здоровом балансе между активностью и торможением: состоянии, которое, как считается, способствует оптимальной обработке информации, но редко проверяется у здоровых детей.

В исследовании были проанализированы записи мозговой активности 128 детей с нормальным развитием в возрасте от 6 до 19 лет. Используя электроэнцефалографию (ЭЭГ), исследователи изучили, как колеблются электрические сигналы в состоянии покоя мозга и насколько тесно различные области мозга работают вблизи этого оптимального баланса. Они обнаружили, что у детей с более высокими показателями IQ мозговая активность была ближе к этому сбалансированному состоянию, особенно в областях мозга, участвующих в планировании и сложном мышлении. «Мы хотели понять, связаны ли мозговые сигналы с интеллектом у здоровых детей», — объясняет Кристиан. «Это может быть очень важно для понимания того, что происходит не так при нейро developmental disorders, таких как аутизм или СДВГ».

Нейроны обмениваются информацией посредством электрических сигналов, и здоровое функционирование мозга зависит от тщательного баланса между активностью и торможением. Чрезмерное возбуждение может быть вредным, а чрезмерное торможение может ослабить обработку информации. Можно представить это как акселератор и тормоз мозга. Если тормоза нет, мозг может потерять контроль, как при эпилепсии. Если тормоза слишком много, информация передается неэффективно.

Кристиан и ее коллеги сосредоточились на методах ЭЭГ, позволяющих зафиксировать этот баланс в крупномасштабных нейронных сетях головного мозга. Они обнаружили, что у детей с более высокими показателями IQ наблюдались сигналы, более близкие к оптимальному балансу, особенно в ассоциативных областях мозга, таких как лобные и височные области, которые отвечают за планирование и когнитивные функции высшего порядка.

«Мы видим, что активность мозга, отражающая равновесие, сосредоточена в областях, отвечающих за планирование и сложные когнитивные процессы, — говорит Кристиан. — И эта взаимосвязь становится особенно очевидной в подростковом возрасте».

Наиболее убедительные результаты были получены в подростковом возрасте, когда лобные области мозга еще находятся в стадии созревания. «Это была самая захватывающая часть исследования для меня», — говорит Джанина Кристиан. «Мозг невероятно сложен. Хотя разные области иногда могут брать на себя функции друг друга после травмы, все же есть убедительные доказательства того, что определенные области функционально специализированы. Области, участвующие в основных функциях, таких как зрение или реагирование на окружающую среду, созревают рано, в то время как области, отвечающие за планирование и мышление более высокого порядка, такие как лобные и височные области, развиваются позже. Эта разница во времени важна, потому что она помогает нам понять, как развитие мозга связано с интеллектом».

Важно отметить, что исследователи подчеркивают: полученные результаты не означают, что интеллект можно легко повысить или манипулировать им. На данном этапе исследование направлено на понимание механизмов, а не на прогнозирование или разработку мер вмешательства. В рамках этого исследования они наблюдали взаимосвязи, а не причины.

В долгосрочной перспективе эта работа может помочь установить эталонные значения для здорового развития мозга и улучшить понимание нейро developmental disorders (расстройств нейроразвития). «Если мы поймем, как здоровый мозг достигает оптимального баланса, — говорит Кристиан, — мы будем лучше подготовлены к тому, чтобы определить, когда развитие отклоняется от нормы, и почему это важно для когнитивных функций».