Hvorfor er noen smartere enn andre? Siden uminnelige tider har forskere prøvd å finne ut hva som må gjøres for at hodet skal forstå godt. Men nå er det i det minste klart: listen over komponenter til intelligens er lengre enn forventet.
I oktober 2018 viste Wenzel Grüs noe utrolig for millioner av TV-seere: en student fra den lille tyske byen Lastrut slo en fotball med hodet mer enn femti ganger på rad uten å slippe eller hente den med hendene. Men at publikum til det russiske TV-showet "Amazing People" tildelte ham med entusiastisk applaus ble ikke bare forklart av den unge manns atletiske fingerferdighet. Fakta er at mens han spilte med ballen, løftet han i mellomtiden tallet 67 til den femte kraften, etter å ha fått et ti-sifret resultat på bare 60 sekunder.
Wenzel, som er 17 år i dag, har en unik matematisk gave: han multipliserer, deler og henter ut røtter fra tolv-sifrede tall uten penn, papir eller andre hjelpemidler. Ved det siste verdensmesterskapet i muntlig telling tok han tredjeplassen. Som han selv sier, tar det ham fra 50 til 60 minutter å løse spesielt vanskelige matematiske problemer: for eksempel når han trenger å faktor et tosifret tall i primære faktorer. Hvordan gjør han det? Sannsynligvis spiller hans kortsiktige minne hovedrollen her.
Det er tydelig at hjernen til Wenzel er noe bedre enn tenkeorganet til sine normalt begavede jevnaldrende. I hvert fall når det gjelder tall. Men hvorfor generelt har noen større mentale evner enn andre? Dette spørsmålet var fremdeles i hodet til den britiske naturforskeren Francis Galton for 150 år siden. Samtidig trakk han oppmerksomhet på det faktum at ofte forskjeller i intelligens er assosiert med opprinnelsen til en person. I sitt arbeid Hereditary Genius konkluderer han med at menneskelig intelligens kan arves.
Som det viste seg senere, var denne oppgaven hans riktig - i det minste delvis. De amerikanske psykologene Thomas Bouchard og Matthew McGue analyserte mer enn 100 publiserte studier om likheten mellom intelligens blant medlemmer av samme familie. I noen arbeider er identiske tvillinger beskrevet, separert umiddelbart etter fødselen. Til tross for dette viste de på etterretningstester nesten de samme resultatene. Tvillingene som vokste opp sammen var enda mer like med tanke på mentale evner. Sannsynligvis hadde miljøet også en viktig innflytelse på dem.
I dag tror forskere at 50-60% av intelligensen er arvelig. Med andre ord, forskjellen i IQ mellom to personer er en god halvdel på grunn av strukturen til deres DNA mottatt fra foreldrene.
På leting etter gener etter intelligens
Imidlertid har søket etter arvelige materialer som er spesielt ansvarlig for dette så langt ført til lite. Riktig nok fant de noen ganger noen elementer som ved første øyekast var relatert til intelligens. Men ved nærmere ettersyn viste dette forholdet seg å være falsk. En paradoksal situasjon oppsto: På den ene siden viste utallige studier en høy arvelig komponent av intelligens. På den annen side var det ingen som kunne fortelle hvilke gener som var spesielt ansvarlige for dette.
Nylig har bildet endret seg noe, først og fremst på grunn av teknologisk fremgang. Byggeplanen til hvert individ er inneholdt i hans DNA - et slags gigantisk leksikon, bestående av omtrent 3 milliarder bokstaver. Dessverre er det skrevet på et språk vi knapt kjenner. Selv om vi kan lese bokstavene, forblir betydningen av tekstene i dette leksikonet skjult for oss. Selv om forskere lykkes med å sekvensere hele DNA-en til en person, vet de ikke hvilke deler av det som er ansvarlig for hans mentale evner.
Intelligens og IQ
Ordet intellekt kommer fra det latinske substantivet intellectus, som kan oversettes som "persepsjon", "forståelse", "forståelse", "grunn" eller "sinn". Psykologer forstår intelligens som en generell mental evne som omfatter ulike kompetanser: for eksempel evnen til å løse problemer, forstå komplekse ideer, tenke abstrakt og lære av erfaring.
Intelligens er vanligvis ikke begrenset til ett fag, for eksempel matematikk. Noen som er gode på ett område utmerker seg ofte i andre. Talenter som er tydelig begrenset til ett fag er sjeldne. Derfor går mange forskere fra det faktum at det er en generell intelligensfaktor, den såkalte faktoren G.
Alle som skal studere intelligens trenger en metode for å måle den objektivt. Den første etterretningstesten ble utviklet av de franske psykologene Alfred Binet og Théodore Simon. De brukte det for første gang i 1904 for å vurdere de intellektuelle evnene til skolebarn. På grunnlag av oppgavene som ble utviklet for dette formålet, skapte de den såkalte "Binet-Simon skalaen for mental utvikling." Med sin hjelp bestemte de alderen på barnets intellektuelle utvikling. Det tilsvarte et tall på en skala av problemer som barnet fullstendig kunne løse.
I 1912 foreslo den tyske psykologen William Stern en ny metode der alderen for intellektuell utvikling ble delt på kronologisk alder, og den resulterende verdien ble kalt intelligenskvotienten (IQ). Og selv om navnet har overlevd frem til i dag, beskriver IQ i dag ikke aldersforhold. I stedet gir IQ en ide om hvordan intelligensnivået til et individ korrelerer med intelligensnivået til den gjennomsnittlige personen.
Mennesker skiller seg fra hverandre, og følgelig er deres DNA-sett forskjellige. Personer med høy IQ må imidlertid samsvare med minst de delene av DNA som er assosiert med intelligens. Forskere i dag går videre fra denne grunnleggende avhandlingen. Ved å sammenligne DNA fra hundretusener av testpersoner i millioner av deler, kan forskere bestemme de arvelige områdene som bidrar til dannelsen av høyere intellektuelle evner.
En rekke lignende studier har blitt publisert de siste årene. Takket være disse analysene blir bildet stadig tydeligere: spesielle mentale evner avhenger ikke bare av arvelige data, men av tusenvis av forskjellige gener. Og hver av dem gir bare et lite bidrag til fenomenet intelligens, noen ganger bare noen få hundrelapper av en prosent. "Det antas nå at to tredjedeler av alle menneskelige variable gener er direkte eller indirekte assosiert med hjerneutvikling og dermed potensielt med intelligens," sier Lars Penke, professor i biologisk personlighetspsykologi ved Georg August University i Göttingen.
Syv forseglet mysterium
Men det er fremdeles ett stort problem: i dag er det 2 tusen steder (loci) i strukturen til DNA som er assosiert med intelligens. Men i mange tilfeller er det foreløpig ikke klart hva disse lokasjonene er ansvarlige for. For å løse dette puslespillet observerer etterretningsforskere hvilke celler som er mer sannsynlig enn andre til å svare på ny informasjon. Dette kan bety at disse cellene på noen måte er forbundet med tenkeevner.
Samtidig blir forskere stadig møtt med en viss gruppe nevroner - de såkalte pyramidale celler. De vokser i hjernebarken, det vil si i det ytre skallet i hjernen og lillehjernen, som eksperter kaller cortex. Den inneholder hovedsakelig nerveceller som gir den sin karakteristiske grå farge, og det er derfor den kalles "grå materie".
Kanskje spiller pyramidale celler en nøkkelrolle i dannelsen av intelligens. Dette indikeres i alle fall av resultatene fra forskning utført av nevrobiologen Natalia Goryunova, professor ved Free University of Amsterdam.
Nylig publiserte Goryunova resultatene fra en studie som vakte alles oppmerksomhet: Hun sammenlignet pyramidale celler hos personer med forskjellige intellektuelle evner. Vevsprøver ble hovedsakelig tatt fra materiale som ble oppnådd under operasjoner på pasienter med epilepsi. I alvorlige tilfeller prøver nevrokirurger å fjerne fokus for farlige anfall. På den måten fjerner de alltid deler av sunt hjernemateriale. Det var dette materialet som Goryunova studerte.
Hun testet først hvordan de pyramidale cellene som finnes i den reagerer på elektriske impulser. Hun kuttet deretter hver prøve i tynneste skiver, fotograferte dem under et mikroskop og samlet dem igjen på datamaskinen til et tredimensjonalt bilde. Dermed etablerte hun for eksempel lengden på dendritter - de forgrenede utvekstene av celler som de plukker opp elektriske signaler med. "Samtidig etablerte vi en forbindelse med IQ fra pasienter," forklarer Goryunova. "Jo lengre og mer forgrenede dendritene var, jo smartere var personen."
Forskeren forklarte dette på en veldig enkel måte: lange, forgrenede dendritter kan få flere kontakter med andre celler, det vil si at de får mer informasjon som de kan behandle. I tillegg til dette er en annen faktor: "På grunn av deres sterke forgrening, kan de samtidig behandle forskjellig informasjon i forskjellige grener," understreker Goryunova. På grunn av denne parallelle behandlingen har celler stort beregningspotensial. "De jobber raskere og mer produktivt," avslutter Goryunova.
Bare en del av sannheten
Uansett hvor overbevisende denne avhandlingen kan virke, kan den ikke anses som fullstendig bevist, slik forskeren selv ærlig innrømmer. Fakta er at vevsprøvene hun undersøkte, hovedsakelig ble tatt fra ett veldig begrenset område i de temporale lobene. De fleste epileptiske anfall forekommer der, og derfor utføres kirurgi for epilepsi som regel i dette området. "Vi kan ennå ikke si hvordan ting er i andre deler av hjernen," innrømmer Goryunova. "Men ny, men upublisert forskning fra vår gruppe viser for eksempel at forholdet mellom dendrittlengde og intelligens er sterkere i venstre hjerne enn i høyre."
Det er fortsatt umulig å trekke noen generelle konklusjoner fra forskningsresultatene til Amsterdam-forskerne. Dessuten er det bevis som snakker om det motsatte. De ble innhentet av en biopsykolog fra Bochum, Erhan Genç. I 2018 undersøkte han og kollegene også hvordan strukturen i gråstoff skiller seg mellom veldig smarte og mindre intelligente mennesker. Samtidig kom han frem til at den sterke forgreningen av dendritter er mer skadelig enn bidrar til tenkeevnen.
Riktig nok undersøkte Gench ikke individuelle pyramidale celler, men plasserte forsøkspersonene sine i en hjerneskanner. I prinsippet er magnetiske resonansavbildningsmaskiner ikke egnet for å undersøke de fineste fiberstrukturen - bildenes oppløsning viser seg som regel å være utilstrekkelig. Men Bochum-forskerne brukte en spesiell metode for å se diffusjonsretningen av vevsvæske.
Dendritter blir barrierer for væske. Ved å analysere diffusjon er det mulig å bestemme i hvilken retning dendritene er plassert, hvor forgrenede de er, og hvor nærme de er hverandre. Resultat: hos smartere mennesker er ikke dendrittene til individuelle nerveceller så tette og har ikke en tendens til å gå i oppløsning i tynne "ledninger". Denne observasjonen er diametralt imot konklusjonene fra nevrovitenskapsmannen Natalia Goryunova.
Men trenger ikke pyramidale celler en rekke utenforstående opplysninger for å utføre oppgavene sine i hjernen? Hvordan stemmer dette med den identifiserte lave forgreningsgraden? Gench anser også forbindelsen mellom celler som viktig, men etter hans mening bør denne forbindelsen ha et formål. "Hvis du vil at treet skal bære mer frukt, kan du kutte av de ekstra grenene," forklarer han. - Det samme er tilfellet med synaptiske forbindelser mellom nevroner: når vi blir født, har vi mange av dem. Men gjennom hele livet tynner vi dem ut og lar bare de som er viktige for oss."
Antagelig er det takket være dette at vi kan behandle informasjon mer effektivt.
Den "levende kalkulatoren" Wenzel Grius gjør det samme, og slår av alt rundt seg når han løser et problem. Å behandle bakgrunnsstimuli vil være kontraproduktiv for ham på dette tidspunktet.
Faktisk viser personer med rik intelligens mer fokusert hjerneaktivitet enn mindre begavede mennesker når de må løse et sammensatt problem. I tillegg krever deres tenkende organ mindre energi. Disse to observasjonene førte til den såkalte nevrale hypotesen om intelligenseffektivitet, ifølge hvilken det ikke er intensiteten til hjernen som er avgjørende, men effektivitet.
Jo flere kokker, jo mer søl
Gench mener at funnene hans støtter denne teorien: "Hvis du har å gjøre med et stort antall forbindelser, der hver kan bidra til å løse et problem, så kompliserer det saken i stedet for å hjelpe ham," sier han. I følge ham er det det samme som å be om råd, selv fra de vennene som ikke forstår TV før de kjøper en TV. Derfor er det fornuftig å undertrykke forstyrrende faktorer - slik tror nevrovitenskapsmannen fra Bochum. Sannsynligvis gjør smarte mennesker det bedre enn andre.
Men hvordan kan dette sammenlignes med resultatene fra Amsterdam-gruppen ledet av Natalia Goryunova? Erkhan Gench påpeker at saken kan være i forskjellige målingsteknikker. I motsetning til den nederlandske forskeren, undersøkte han ikke individuelle celler under et mikroskop, men målte bevegelsen av vannmolekyler i vev. Han påpeker også at graden av forgrening av pyramidale celler i forskjellige sektorer i hjernen kan være forskjellig. "Vi har å gjøre med en mosaikk som fremdeles mangler mange stykker."
Mer lignende forskningsresultater finnes på et annet punkt: tykkelsen på gråstofflaget er kritisk for intellektuell evne - antagelig fordi den voluminøse hjernebarken inneholder flere nevroner, det vil si at den har mer "beregningspotensial." I dag anses denne forbindelsen som bevist, og Natalia Goryunova bekreftet den nok en gang i arbeidet sitt. "Størrelse betyr noe" - dette ble etablert for 180 år siden av den tyske anatomisten Friedrich Tiedemann. "Det er unektelig en kobling mellom hjernestørrelse og intellektuell energi," skrev han i 1837. For å måle volumet på hjernen fylte han hodeskallen til avdøde mennesker med tørr hirse, men denne forbindelsen bekreftes også av moderne målemetoder ved hjelp av hjerneskannere. I følge forskjellige estimater,6 til 9% av IQ-forskjeller er assosiert med forskjeller i hjernestørrelse. Og likevel ser tykkelsen på hjernebarken ut til å være kritisk.
Imidlertid er det mye mystikk også her. Dette gjelder likt menn og kvinner, fordi hos begge kjønn tilsvarer mindre hjerner mindre mentale evner. På den annen side har kvinner gjennomsnittlig 150 gram mindre hjerner enn menn, men de presterer på samme måte som menn på IQ-tester.
"Samtidig er hjernestrukturen til menn og kvinner forskjellige," forklarer Lars Penke ved Universitetet i Göttingen. "Menn har mer grå substans, noe som betyr at hjernebarken er tykkere, mens kvinner har mer hvit substans." Men det er også ekstremt viktig for vår evne til å løse problemer. Samtidig spiller det ved første øyekast ikke en så merkbar rolle som gråstoff. Den hvite saken består hovedsakelig av lange nervefibre. De kan overføre elektriske impulser over lange avstander, noen ganger ti centimeter eller mer. Dette er mulig fordi de er perfekt isolert fra omgivelsene med et lag med fettmettet stoff - myelin. Det er myelinskjeden og gir fibrene en hvit farge. Det forhindrer spenningstap på grunn av kortslutning og gir også raskere informasjonoverføring.
Bryter i ledningene i hjernen
Hvis pyramidale celler kan betraktes som hjerneprosessorer, er den hvite saken som en datamaskinbuss: takket være det kan hjernesentrene som ligger i store avstander fra hverandre kommunisere med hverandre og samarbeide om å løse problemer. Til tross for dette har hvit materie lenge blitt undervurdert av etterretningsforskere.
At denne holdningen nå har endret seg, er også verdien av Lars Penke. For flere år siden fant han ut at hvit materie er i en dårligere tilstand hos personer med redusert etterretning. I hjernen deres kjører individuelle kommunikasjonslinjer noen ganger kaotisk, og ikke pent og parallelt med hverandre, er myelinskjeden ikke dannet optimalt, og fra tid til annen oppstår til og med "ledningsbrudd". "Hvis det er flere slike ulykker, fører dette til en avmatning i informasjonsbehandlingen og til slutt til det faktum at individet på etterretningstester viser dårligere resultater enn andre," forklarer personlighetspsykolog Penke. Det anslås at omtrent 10% av forskjellene i IQ skyldes tilstanden til den hvite saken.
Men tilbake til forskjellene mellom kjønnene: Ifølge Penke er kvinner ifølge noen studier like suksessrike med intellektuelle oppgaver som menn, men noen ganger bruker de andre områder av hjernen. Årsakene kan bare gjettes om. Til dels kan disse avvikene forklares med forskjellen i strukturen til den hvite materien - en kommunikasjonskanal mellom forskjellige sentre i hjernen. "Det er som det kan, basert på disse dataene, vi tydelig kan se at det er mer enn én og eneste mulighet til å bruke intellektet," understreker forskeren fra Bochum. "Ulike kombinasjoner av faktorer kan føre til samme nivå av intelligens."
Dermed består et "smart hode" av mange komponenter, og deres forhold kan variere. Pyramidale celler er også viktige som effektive prosessorer, og hvit materie som et system for rask kommunikasjon og et velfungerende arbeidsminne. I tillegg til dette er optimal cerebral sirkulasjon, sterk immunitet, aktiv energimetabolisme og så videre. Jo mer vitenskapen lærer om fenomenet intelligens, jo tydeligere blir det at det ikke kan assosieres med bare en komponent og til og med med en spesifikk del av hjernen.
Men hvis alt fungerer som det skal, er den menneskelige hjernen i stand til å gjøre fantastiske ting. Dette kan sees i eksemplet til den sørkoreanske atomfysikeren Kim Un Yong, som med en IQ på 210 regnes som den smarteste personen på jorden. I en alder av syv år løste han komplekse integrerte ligninger på et japansk TV-show. I en alder av åtte ble han invitert til NASA i USA, der han jobbet i ti år.
Riktig nok advarer Kim selv mot å legge vekt på IQ for høyt. I en artikkel fra 2010 i Korea Herald skrev han at svært intelligente mennesker ikke er allmektige. Som verdensrekorder for idrettsutøvere, er høy IQ bare en manifestasjon av menneskelig talent. "Hvis det er et bredt spekter av gaver, er min bare en del av dem."
