211service.com
Smegenų vaizdai atskleidžia aukštesnio IQ paslaptį
Nauji tyrimai rodo, kad izoliacinės dangos sluoksnis neuroninių laidų smegenyse vaidina lemiamą vaidmenį nustatant intelektą. Be to, atrodo, kad šios izoliacijos kokybė daugiausia nulemta genetiškai, o tai toliau palaiko idėją, kad intelekto koeficientas yra iš dalies paveldimas.
Piksiliuotos smegenys: Apačioje MRT vaizdas rodo žmogaus smegenų pjūvį. Viršuje rodoma padidinta šios sekcijos dalis, sukurta naudojant difuzinį vaizdą. Norėdami sukurti vaizdą, mokslininkai išmatavo vandens difuzijos smegenų audinyje kryptį. Gėlių žiedlapiai kiekviename taške rodo greičiausios sklaidos kryptis. Jie yra išdėstyti išilgai smegenų nervinių takų, nes vanduo pasklinda kryptingai išilgai gerai izoliuotų nervinių laidų, pernešančių elektrinius signalus. Skirtingos sklaidos kryptys žymimos spalvomis raudona, žalia ir mėlyna. Šiame pavyzdyje ryškiai raudonos sritys atskleidžia storą skaidulų traktą, vadinamą corpus callosum , kuris perduoda informaciją iš kairės ir dešinės smegenų pusės.
Išvados, gautos atlikus išsamų dvynių smegenų tyrimą, rodo, kaip nuolat tobulėjanti smegenų vaizdo gavimo technologija gali atskleisti kai kurias pagrindines mūsų savybes.
Tyrimas atsako į kai kuriuos labai svarbius klausimus apie tai, kaip smegenys išreiškia intelektą, sako Philipas Shaw, vaikų psichiatras iš Nacionalinio psichikos sveikatos instituto, Bethesda, MD, kuris nedalyvavo tyrime.
Neuroniniai laidai, perduodantys elektrinius pranešimus iš ląstelės į ląstelę smegenyse, yra padengti riebaliniu sluoksniu, vadinamu mielinu. Panašiai kaip elektros laido izoliacija, mielinas sustabdo srovės nutekėjimą iš laido ir padidina pranešimų judėjimo per smegenis greitį – kuo mielinas kokybiškesnis, tuo pranešimai sklinda greičiau. Šie mielinu padengti traktai sudaro smegenų baltąją medžiagą, o nervinių ląstelių kūnai vadinami pilkąja medžiaga.
Baltoji medžiaga yra nematoma atliekant daugumą smegenų skenavimo, tačiau neseniai sukurtas magnetinio rezonanso tomografijos variantas, vadinamas difuzijos-tenzoriaus vaizdavimu (DTI), leidžia mokslininkams nustatyti sudėtingus neuroninius laidus mūsų smegenyse, matuojant vandens molekulių difuziją per audinius. Dėl riebalinės mielino dangos vanduo pasklinda išilgai nervinių laidų, o kitų tipų smegenų audiniuose jis juda visomis skirtingomis kryptimis. Tyrėjai gali apskaičiuoti sparčiausios difuzijos kryptį kiekviename smegenų taške ir tada sukurti smegenų skaidulų takų vaizdą. Gerai organizuotos smegenys turi gerai funkcionuojantį mieliną, kuriame vanduo aiškiai matomas judantis tam tikrais takais. Difuzinis vaizdas suteikia vaizdą, kaip nepažeistos jūsų smegenų jungtys, sako Paulas Thompsonas , Kalifornijos universiteto Los Andžele neurologas, vadovaujantis tyrimui.
Thompsonas ir jo kolegos DTI nuskenavo 92 broliškų ir identiškų dvynių poras. Jie nustatė tvirtą koreliaciją tarp baltosios medžiagos vientisumo ir standartinio IQ testo atlikimo. Žvelgiant į priekį, mes tikrai manysime, kad baltosios medžiagos struktūra yra svarbus intelekto veiksnys, sako Iš Wedeen , Bostono Masačusetso bendrosios ligoninės neurologas, kuris taip pat nedalyvavo tyrime. Tai taip pat keičia jūsų mąstymą apie tai, ką matuoja IQ, sako Wedeen. Tyrimas buvo paskelbtas praėjusį mėnesį Neurologijos žurnalas .
IQ paveldėjimas: Lygindami dvynių smegenų skenavimus, mokslininkai išsiaiškino, kad riebalinio audinio, izoliuojančio nervinius laidus, kokybė dažniausiai yra paveldima. Parietalinė skiltis, susijusi su logika ir matematika, yra 85 procentai genetiškai nulemta, o regėjimo žievė – apie 76 procentus, o laikinoji skiltis, susijusi su mokymusi ir atmintimi, yra tik 45 procentai genetiškai nulemta.
Jei baltoji medžiaga yra susijusi ir su apdorojimo greičiu, ir su intelekto koeficientu, kyla klausimas: ar intelektas priklauso tik nuo to, kaip greitai veikia jūsų smegenys? Ankstesni tyrimai siejo apdorojimo greitį su IQ, tačiau tyrime naudojami testai yra bendro intelekto, įskaitant žodinius įgūdžius, matematiką ir logiką, matai. Apdorojimo greitis turi didelę reikšmę jūsų protingumui, tačiau tai nėra vienintelis veiksnys, sako Shaw.
Naujasis tyrimas yra vienas iš pirmųjų, susiejančių specifinę nervų architektūrą su sveikų asmenų intelekto koeficientu. Dauguma žmonių sutelkė dėmesį į pilkąją medžiagą, sako Shaw. Tai geras įrodymas, kad turėtume pažvelgti ir į baltąją medžiagą. Ankstesni tyrimai, naudojant DTI, susiejo baltosios medžiagos žalą su Alzheimerio liga, lėtiniu alkoholizmu ir trauminiu smegenų pažeidimu.
UCLA mokslininkai žengė dar vieną žingsnį į priekį, palygindami identiškų dvynių, kurie dalijasi beveik visa DNR, ir brolių dvynių, kurie dalijasi tik pusę, baltosios medžiagos architektūrą. Rezultatai parodė, kad baltosios medžiagos kokybė labai nulemta genetiškai, nors genetikos įtaka skiriasi priklausomai nuo smegenų srities. Remiantis išvadomis, apie 85 procentus baltosios medžiagos kitimo parietalinėje skiltyje, kuri yra susijusi su matematika, logika ir vizualiniais-erdviniais įgūdžiais, galima priskirti genetikai. Tačiau atrodo, kad tik apie 45 procentai laikinosios skilties, kuri vaidina pagrindinį vaidmenį mokantis ir atmintyje, kitimų yra paveldimi.
Thompsonas ir jo bendradarbiai taip pat išanalizavo dvynių DNR ir dabar ieško specifinių genetinių variacijų, susijusių su smegenų baltosios medžiagos kokybe. Mokslininkai jau rado kandidatą – baltymo, vadinamo BDNF, geną, kuris skatina ląstelių augimą. Žmonės, turintys vieną variantą, turi daugiau nepažeistų skaidulų, sako Thompsonas.
Genetinio ir neuroanatominio intelekto pagrindo paieška buvo prieštaringa daugiausia dėl to, kad priešininkai baiminasi, kad tai sukurs deterministinį požiūrį į gebėjimus ir išsilavinimą. Žmonės nerimauja, kad jei kažkas yra genetinė, jie neturi galios tam įtakos, sako Thompsonas. Bet tai visai netiesa. Pavyzdžiui, tiek vidutinis bėgikas, tiek genetiškai gabus žmogus gali gauti naudos iš treniruočių.
Tačiau diskusijos gali būti ginčytinos, nes, kaip pabrėžia Wedeenas, mažai tikėtina, kad individualus smegenų skenavimas galėtų numatyti žmogaus intelekto koeficientą. Ataskaitoje aprašyti bendri duomenys apie asmenų skaičių, sako jis. Tai nėra tas pats, kas sakyti, kad galime atlikti nuskaitymą ir nustatyti žmogaus intelektą. Tai gali būti laukiama, bet mes to dar nežinome.