Miksi jotkut ihmiset ovat älykkäämpiä kuin toiset? Muinaisista ajoista lähtien tutkijat ovat yrittäneet selvittää, mitä on tehtävä, jotta pää ymmärtää hyvin. Mutta nyt on ainakin selvää: älykkyysosien luettelo on odotettua pidempi.
Lokakuussa 2018 Wenzel Grüs näytti miljoonille televisiokatsojille jotain uskomatonta: pienen saksalaisen Lastrutin kaupungin opiskelija osui jalkapalloon päänsä kanssa yli viisikymmentä kertaa peräkkäin pudottamatta tai ottamatta sitä käsin. Mutta se, että venäläisen TV-sarjan "Amazing People" yleisö palkitsi hänet innostuneilla suosionosoituksilla, selittyi paitsi nuoren miehen urheilullisella osauksella. Tosiasia on, että palloa pelatessaan hän toisinaan nosti luvun 67 viidenteen voimaan, saatuaan kymmenen numeron tuloksen vain 60 sekunnissa.
Wenzelillä, jolla on tänään 17 vuotta, on ainutlaatuinen matemaattinen lahja: hän kertoo, jakaa ja poimii juuret 12-numeroisista numeroista ilman kynää, paperia tai muita apuvälineitä. Viimeisessä suullisen laskennan maailmanmestaruuskisoissa hän sijoittui kolmanneksi. Kuten hän itse sanoo, erityisen vaikeiden matemaattisten ongelmien ratkaiseminen vie häneltä 50-60 minuuttia: esimerkiksi kun hänen on kerrottava kaksikymmentänumeroinen luku alkeiskertoimiksi. Kuinka hän tekee sen? Luultavasti hänen lyhytaikaisen muistonsa on tässä päärooli.
On selvää, että Wenzelin aivot ovat jonkin verran parempia kuin normaalisti lahjakkaiden ajatteluelimet. Ainakin numeroiden suhteen. Mutta miksi yleensä joillakin ihmisillä on suuremmat henkiset kyvyt kuin toisilla? Tämä kysymys oli edelleen brittiläisen luonnontutkijan Francis Galtonin mielessä 150 vuotta sitten. Samalla hän kiinnitti huomiota siihen, että älykkyyserot liittyvät usein henkilön alkuperään. Perinnöllinen geeni -teoksessaan hän päättelee, että ihmisen älykkyys voidaan periä.
Kuten myöhemmin kävi ilmi, tämä hänen teoksensa oli oikein - ainakin osittain. Amerikkalaiset psykologit Thomas Bouchard ja Matthew McGue analysoivat yli 100 julkaistua tutkimusta älykkyyden samankaltaisuudesta saman perheen jäsenten keskuudessa. Joissakin teoksissa on kuvattu identtiset kaksoset, jotka on erotettu heti syntymän jälkeen. Siitä huolimatta älykkyystesteissä he näyttivät melkein samat tulokset. Yhdessä kasvaneet kaksoset olivat henkisten kykyjen suhteen vielä samankaltaisia. Todennäköisesti ympäristöllä oli myös merkittävä vaikutus heihin.
Nykyään tutkijat uskovat, että 50–60% älykkyydestä periytyy. Toisin sanoen, kahden ihmisen IQ-erossa on hyvä puoli johtuen heidän vanhempiensa vastaanottamasta DNA: n rakenteesta.
Geenien etsiessä älykkyyttä
Tästä erityisesti vastuullisen perinnöllisen materiaalin etsiminen on toistaiseksi kuitenkin osoittanut vähäistä. Totta, joskus he löysivät elementtejä, jotka ensi silmäyksellä liittyivät älykkyyteen. Mutta tarkemmassa tarkastelussa tämä suhde osoittautui vääräksi. Nopea tilanne syntyi: toisaalta lukemattomat tutkimukset osoittivat älykkyyden korkeaa perinnöllistä komponenttia. Toisaalta kukaan ei voinut kertoa, mitkä geenit olivat erityisesti vastuussa tästä.
Viime aikoina kuva on muuttunut jonkin verran lähinnä tekniikan kehityksen vuoksi. Jokaisen yksilön rakennussuunnitelma sisältyy hänen DNA: hansa - eräänlaiseen jättiläiseen tietosanakirjaan, joka koostuu noin 3 miljardista kirjeestä. Valitettavasti se on kirjoitettu kielellä, jota tuskin tiedämme. Vaikka voimme lukea kirjeitä, tämän tietosanakirjan tekstien merkitys on piilossa meiltä. Vaikka tutkijat onnistuvat sekvensoimaan ihmisen koko DNA: n, he eivät tiedä, mitkä sen osat ovat vastuussa hänen henkisistä kyvyistään.
Älykkyys ja IQ
Sana äly tulee latinalaisesta substantiivista intellectus, joka voidaan kääntää "havainto", "ymmärtäminen", "ymmärtäminen", "syy" tai "mieli". Psykologit ymmärtävät älykkyyttä yleisenä henkisenä kykynä, joka kattaa useita kompetensseja: esimerkiksi kyvyn ratkaista ongelmia, ymmärtää monimutkaisia ideoita, ajatella abstraktisti ja oppia kokemuksesta.
Älykkyys ei yleensä rajoitu yhteen aiheeseen, kuten matematiikka. Joku, joka on hyvä jollakin alueella, ylittää usein toiset. Yksi aiheeseen rajoitetut kyvyt ovat harvinaisia. Siksi monet tutkijat lähtevät siitä, että on olemassa yleinen älykkyystekijä, ns. Tekijä G.
Jokainen, joka aikoo tutkia älykkyyttä, tarvitsee menetelmän sen objektiiviseksi mittaamiseksi. Ensimmäisen älykkyystestin kehittivät ranskalaiset psykologit Alfred Binet ja Théodore Simon. He käyttivät sitä ensimmäistä kertaa vuonna 1904 koululaisten älyllisten kykyjen arvioimiseen. Tätä tarkoitusta varten kehitettyjen tehtävien perusteella he loivat ns. "Henkisen kehityksen Binet-Simon-asteikon". Sen avulla he määrittivät lapsen älyllisen kehityksen iän. Se vastasi useita asteikolla ongelmia, jotka lapsi pystyi täysin ratkaisemaan.
Saksalainen psykologi William Stern ehdotti vuonna 1912 uutta menetelmää, jossa älyllisen kehityksen ikä jaettiin kronologisella iällä, ja tuloksena olevaa arvoa kutsuttiin älykkyysosamäärään (IQ). Ja vaikka nimi on säilynyt tähän päivään saakka, tänään IQ ei enää kuvaa ikäsuhteita. Sen sijaan IQ antaa kuvan siitä, kuinka yksilön älykkyystaso korreloi keskimääräisen ihmisen älykkyystasoon.
Ihmiset eroavat toisistaan, ja siten niiden DNA-sarjat eroavat toisistaan. Henkilöiden, joilla on korkea IQ, on kuitenkin vastattava ainakin niitä DNA: n osia, jotka liittyvät älykkyyteen. Tutkijat lähtevät tänään tästä perusteellisesta tutkielmasta. Vertaamalla satojen tuhansien koehenkilöiden DNA: ta miljoonissa osissa, tutkijat voivat määrittää perinnölliset alueet, jotka edistävät korkeampien älyllisten kykyjen muodostumista.
Viime vuosina on julkaistu useita vastaavia tutkimuksia. Näiden analyysien ansiosta kuva tulee yhä selvemmäksi: erityiset henkiset kyvyt eivät ole riippuvaisia pelkästään perinnöllisistä tiedoista, vaan tuhansista eri geeneistä. Ja jokainen heistä antaa vain pienen panoksen älykkyysilmiöön, joskus vain muutaman sadasosan prosentin. "Nyt uskotaan, että kaksi kolmasosaa kaikista ihmisen muuttuvista geeneistä liittyy suoraan tai epäsuorasti aivojen kehitykseen ja siten mahdollisesti älykkyyteen", sanoo Lars Penke, biologisen persoonallisuuspsykologian professori Georg Augustin yliopistossa Göttingenissä.
Seitsemän sinetöityä mysteeriä
Mutta yhä iso ongelma on: nykyään DNA: n rakenteessa on 2 000 paikkaa (lokuksia), jotka liittyvät älykkyyteen. Mutta monissa tapauksissa ei ole vielä selvää, mistä nämä lokukset vastaavat. Tämän mysteerin ratkaisemiseksi tiedustelututkijat tarkkailevat, mitkä solut reagoivat todennäköisemmin kuin toiset uusiin tietoihin. Tämä voi tarkoittaa, että nämä solut ovat jollain tavalla yhteydessä ajattelukykyihin.
Samaan aikaan tutkijat kohtaavat jatkuvasti tietyn ryhmän hermoja - ns. Pyramidisoluja. Ne kasvavat aivokuoressa, ts. Aivojen ja pikkuaivojen ulkokuoressa, joita asiantuntijat kutsuvat aivokuoreksi. Se sisältää pääasiassa hermosoluja, jotka antavat sille ominaisen harmaan värin, minkä vuoksi sitä kutsutaan "harmaaksi aineeksi".
Ehkä pyramidisoluilla on avainrooli älykkyyden muodostumisessa. Tätä osoittavat joka tapauksessa Amsterdamin vapaan yliopiston professori neurobiologin Natalia Goryunovan suorittamat tutkimustulokset.
Äskettäin Goryunova julkaisi tutkimuksen tulokset, jotka herättivät kaikkien huomion: hän vertasi pyramidisoluja kohteissa, joilla on erilaiset älylliset kyvyt. Kudosnäytteet otettiin pääasiassa materiaalista, joka saatiin epilepsiapotilaiden leikkausten aikana. Vakavissa tapauksissa neurokirurgit yrittävät poistaa vaarallisten kohtausten keskittymisen. Näin tekemällä he poistavat aina terveen aivomateriaalin osat. Juuri tätä materiaalia Goryunova opiskeli.
Hän testasi ensin kuinka sen sisältämät pyramidisolut reagoivat sähköisiin impulsseihin. Sitten hän leikkasi jokaisen näytteen ohuimmiksi viipaleiksi, valokuvasi ne mikroskoopin alla ja kootti ne uudelleen tietokoneelle kolmiulotteiseksi kuvaksi. Siten hän esimerkiksi vahvisti dendriittien pituuden - haaroittuneiden solujen kasvut, joiden avulla ne ottavat vastaan sähköisiä signaaleja. "Samalla loimme yhteyden potilaiden IQ: hon", Goryunova selittää. "Mitä pidempi ja haarautuneempi dendriitti oli, sitä älykkäämpi henkilö oli."
Tutkija selitti tämän hyvin yksinkertaisella tavalla: Pitkät, haarautuneet dendriitit voivat luoda enemmän kontakteja muiden solujen kanssa, ts. He saavat enemmän tietoa, jota he voivat käsitellä. Tähän on lisätty toinen tekijä:”Vahvan haarautumisen ansiosta ne voivat samanaikaisesti käsitellä erilaisia tietoja eri aloilla”, Goryunova painottaa. Tämän rinnakkaiskäsittelyn takia soluilla on suuri laskennallinen potentiaali. "Ne toimivat nopeammin ja tuottavammin", Goryunova toteaa lopuksi.
Vain osa totuudesta
Riippumatta siitä, kuinka vakuuttava tämä väitöskirja voi tuntua, sitä ei voida pitää täysin todistettuna, kuten tutkija itse suoraan sanoo. Tosiasia, että hänen tutkimat kudosnäytteet otettiin pääasiassa yhdeltä erittäin rajalliselta alueelta ajallisissa lohkoissa. Suurin osa epilepsiakohtauksista esiintyy siellä, ja siksi yleensä epilepsian leikkaus tehdään tällä alueella. "Emme voi vielä sanoa, kuinka asiat ovat muissa aivoissa", Goryunova myöntää. "Mutta ryhmämme uusi, julkaisematon tutkimus osoittaa esimerkiksi, että dendriitin pituuden ja älykkyyden välinen suhde on vahvempi vasemmassa aivoissa kuin oikeassa."
Amsterdamin tutkijoiden tutkimustuloksista on edelleen mahdotonta tehdä yleisiä johtopäätöksiä. Lisäksi on todisteita, jotka puhuvat aivan päinvastaisesta. Niitä sai biopsykologi Bochumilta, Erhan Genç. Vuonna 2018 hän ja hänen kollegansa tutkivat myös, kuinka harmaan aineen rakenne eroaa erittäin älykkäiden ja vähemmän älykkäiden ihmisten välillä. Samalla hän päätteli, että dendriittien voimakas haarautuminen on haitallisempaa kuin ajattelukykyä edistävä.
Totta, Gench ei tutkinut yksittäisiä pyramidaalisia soluja, mutta asetti kohteet aivoskanneriin. Periaatteessa magneettikuvauslaitteet eivät sovellu hienoimpien kuiturakenteiden tutkimiseen - kuvien resoluutio osoittautuu yleensä riittämättömäksi. Mutta Bochumin tutkijat käyttivät erityistä menetelmää nähdäkseen kudosnesteen diffuusion suunnan.
Dendriitteistä tulee esteitä nesteelle. Analysoimalla diffuusiota on mahdollista määrittää, mihin suuntaan dendriitit sijaitsevat, kuinka haarautuneita ne ovat ja kuinka lähellä ne ovat toisiinsa. Tulos: älykkäämmillä ihmisillä yksittäisten hermosolujen dendriitit eivät ole niin tiheitä eivätkä yleensä hajota ohuiksi "langoiksi". Tämä havainto on täysin vastakohta neurotieteilijä Natalia Goryunovan tekemiin päätelmiin.
Mutta eikö pyramidaaliset solut tarvitse erilaista ulkopuolista tietoa suorittaakseen tehtävänsä aivoissa? Kuinka tämä on yhdenmukainen havaitun alhaisen haarautumisasteen kanssa? Gench pitää myös solujen välistä yhteyttä tärkeänä, mutta hänen mielestään tällä yhteydellä tulisi olla tarkoitus. "Jos haluat, että puu tuottaa enemmän hedelmiä, leikkaa ylimääräiset oksat", hän selittää. - Sama on hermosolujen välisissä synaptisissa yhteyksissä: kun syntymme, meitä on paljon niistä. Mutta koko elämämme oheistamme heidät pois ja jätämme vain ne, jotka ovat meille tärkeitä."
Oletettavasti juuri tämän ansiosta pystymme käsittelemään tietoja tehokkaammin.
"Elävä laskin" Wenzel Grius tekee samoin, sammuttaen kaiken hänen ympärillään ongelman ratkaisemiseksi. Taustaärsykkeiden käsitteleminen olisi hänelle haitallista tässä vaiheessa.
Ihmisillä, joilla on rikas älykkyys, on todella keskittyneempää aivojen toimintaa kuin vähemmän lahjakkaille ihmisille, kun heidän on ratkaistava monimutkainen ongelma. Lisäksi heidän ajatteluelimensä vaatii vähemmän energiaa. Nämä kaksi havaintoa johtivat älykkyyden ns. Hermohypoteesiin, jonka mukaan ratkaisevaa ei ole aivojen intensiteetti, vaan tehokkuus.
Mitä useampi kokki sitä huonompi soppa
Gench uskoo, että hänen havaintonsa tukevat tätä teoriaa: "Jos sinulla on valtava määrä yhteyksiä, joissa kukin voi myötävaikuttaa ongelman ratkaisemiseen, niin se monimutkaistaa asiaa kuin auttaa häntä", hän sanoo. Hänen mukaansa se on sama kuin kysyä neuvoa jopa ystäviltä, jotka eivät ymmärrä televisiota ennen television ostamista. Siksi häiritseviä tekijöitä on järkevää tukahduttaa - niin Bochumin neurotieteilijä uskoo. Todennäköisesti älykkäät ihmiset tekevät sen paremmin kuin muut.
Mutta miten tämä vertaa Amsterdamin ryhmän tuloksiin, joita johtaa Natalia Goryunova? Erkhan Gench huomauttaa, että asia voi olla erilaisissa mittaustekniikoissa. Toisin kuin hollantilainen tutkija, hän ei tutkinut yksittäisiä soluja mikroskoopilla, vaan mittasi vesimolekyylien liikettä kudoksissa. Hän huomauttaa myös, että pyramidisolujen haarautumisaste aivojen eri sektoreilla voi olla erilainen. "Kyse on mosaiikista, josta puuttuu vielä monia kappaleita."
Samankaltaisempia tutkimustuloksia löytyy toisesta kohdasta: harmaan aineen kerroksen paksuus on kriittinen henkiselle kyvylle - oletettavasti siksi, että tilaa vievä aivokuori sisältää enemmän neuroneja, ts. Sillä on enemmän "laskennallista potentiaalia". Nykyään tätä yhteyttä pidetään todistettuna, ja Natalia Goryunova vahvisti sen jälleen työssään. "Kokolla on merkitystä" - sen perusti 180 vuotta sitten saksalainen anatomisti Friedrich Tiedemann. "Aivojen koon ja henkisen energian välillä on kiistatta yhteys", hän kirjoitti vuonna 1837. Aivojen määrän mittaamiseksi hän täytti kuolleiden ihmisten kallojen kuiva hirssi, mutta tämä yhteys vahvistetaan myös nykyaikaisilla aivoskannereita käyttävillä mittausmenetelmillä. Eri arvioiden mukaan6-9% IQ-eroista liittyy aivojen koon eroihin. Ja silti aivokuoren paksuus näyttää olevan kriittinen.
Tässä on kuitenkin paljon mysteeriä. Tämä pätee yhtä miehiin kuin naisiinkin, koska pienemmät aivot vastaavat kummankin sukupuolen pienempiä henkisiä kykyjä. Toisaalta naisilla on keskimäärin 150 grammaa vähemmän aivoja kuin miehillä, mutta he suorittavat samalla tavalla kuin miehet IQ-testeissä.
"Samalla miesten ja naisten aivojen rakenteet ovat erilaisia", selittää Lars Penke Göttingenin yliopistosta. "Miesillä on enemmän harmaata ainetta, mikä tarkoittaa, että heidän aivokuorensa on paksumpi, kun taas naisilla on enemmän valkoista ainetta." Mutta se on myös erittäin tärkeää kyvyllemme ratkaista ongelmia. Samanaikaisesti sillä ei ensi silmäyksellä ole niin huomattavaa roolia kuin harmaata ainetta. Valkoinen aine koostuu pääasiassa pitkistä hermokuiduista. Ne voivat siirtää sähköisiä impulsseja pitkiä matkoja, joskus vähintään kymmenen senttimetriä. Tämä on mahdollista, koska ne ovat eristäneet ympäristöstään täydellisesti rasva-tyydyttyneen aineen kerroksen - myeliinin. Se on myeliinivaippa ja antaa kuiduille valkoisen värin. Se estää oikosulkujen aiheuttamat jännitehäviöt ja nopeuttaa myös tiedonsiirtoa.
Tauot aivojen johdoissa
Jos pyramidaalisia soluja voidaan pitää aivojen prosessoreina, niin valkea aine on kuin tietokoneväylä: sen ansiosta aivokeskukset, jotka sijaitsevat toisistaan suurella etäisyydellä, voivat kommunikoida keskenään ja toimia yhteistyössä ongelmien ratkaisemisessa. Tästä huolimatta tiedustelututkijat ovat kauan aliarvioineet valkoainesta.
Lars Penken ansio on myös se, että tämä asenne on nyt muuttunut. Useita vuosia sitten hän havaitsi, että valkeaine on huonommassa tilassa ihmisillä, joilla on heikentynyt älykkyys. Heidän aivoissaan yksittäiset viestintälinjat kulkevat joskus kaoottisesti, eivät siististi ja yhdensuuntaisesti toistensa kanssa, myeliinivaippa ei ole muodostettu optimaalisesti, ja toisinaan jopa "johtokatkoja" tapahtuu. "Jos tällaisia onnettomuuksia on enemmän, niin tämä johtaa tietojenkäsittelyn hidastumiseen ja lopulta siihen, että älykkyystesteissä oleva henkilö osoittaa huonompia tuloksia kuin muut", selittää persoonallisuuspsykologi Penke. On arvioitu, että noin 10% IQ-eroista johtuu valkoisen aineen tilasta.
Mutta takaisin sukupuolten eroihin: Penken mukaan joidenkin tutkimusten mukaan naiset ovat yhtä menestyksekkäitä älyllisissä tehtävissä kuin miehet, mutta he käyttävät joskus muita aivoalueita. Syyt voidaan arvata vain osoitteessa. Osittain nämä poikkeamat voidaan selittää valkoisen aineen rakenteen erolla - viestintäkanavalla aivojen eri keskusten välillä. "Olkoon niin, näiden tietojen perusteella voimme selvästi nähdä, että älyn käyttämiseen on enemmän kuin yksi ainoa mahdollisuus", korostaa Bochumin tutkija. "Eri tekijäyhdistelmät voivat johtaa samaan älykkyystasoon."
Siksi "älykäs pää" koostuu monista komponenteista, ja niiden suhde voi vaihdella. Pyramidaaliset solut ovat myös tärkeitä tehokkaina prosessoreina, ja valkea aine nopean viestinnän ja hyvin toimivan työmuistin järjestelmänä. Tähän lisätään optimaalinen aivojen verenkierto, vahva immuniteetti, aktiivisen energian metabolia ja niin edelleen. Mitä enemmän tiede oppii älykkyysilmiöstä, sitä selvemmäksi käy, että sitä ei voida yhdistää vain yhteen komponenttiin ja edes yhteen aivojen tiettyyn osaan.
Mutta jos kaikki toimii niin kuin pitäisi, ihmisen aivot kykenevät tekemään uskomattomia asioita. Tämä voidaan nähdä eteläkorealaisen ydinfyysikon Kim Un Yongin esimerkissä, jota IQ: lla 210 pidetään maan viisaimpana ihmisenä. Seitsemän vuoden ikäisenä hän oli ratkaisemassa monimutkaisia integraatioyhtälöitä japanilaisessa televisio-ohjelmassa. Kahdeksan vuoden ikäisenä hänet kutsuttiin NASAan Yhdysvaltoihin, missä hän työskenteli kymmenen vuotta.
Totta, Kim itse varoittaa IQ: n liiallisesta korostamisesta. Vuoden 2010 artikkelissa Korea Herald kirjoitti, että erittäin älykkäät ihmiset eivät ole kaikkivoivia. Kuten urheilijoiden maailmanennätykset, korkeat IQ-arvot ovat vain yksi osoitus ihmisen kyvystä. "Jos lahjoja on laaja, niin minun on vain osa niistä."