Δικτύωση και νοημοσύνη: Τα εγκεφαλικά δίκτυα πιο σταθερά σε άτομα με υψηλότερες γνωστικές ικανότητες

Οι διασυνδέσεις και η επικοινωνία μεταξύ διαφορετικών περιοχών του ανθρώπινου εγκεφάλου επηρεάζουν τη συμπεριφορά μας με πολλούς τρόπους. Αυτό είναι επίσης αληθές για ατομικές διαφορές στις υψηλότερες γνωστικές ικανότητες. Οι εγκέφαλοι των πιο ευφυϊών ατόμων χαρακτηρίζονται από χρονικά πιο σταθερές αλληλεπιδράσεις στα νευρωνικά δίκτυα. Αυτό είναι το αποτέλεσμα πρόσφατης έρευνας που διενεργήθηκε από την Dr Kirsten Hilger και τον καθηγητή Christian Fiebach από το Τμήμα Ψυχολογίας και το Κέντρο Απεικόνισης Εγκεφάλου του Πανεπιστημίου Goethe της Φρανκφούρτης σε συνεργασία με τον Dr Makoto Fukushima και τον καθηγητή Olaf Sporns από το Πανεπιστήμιο της Indiana στις ΗΠΑ. Η μελέτη δημοσιεύθηκε στο επιστημονικό περιοδικό Human Brain Mapping, στις 6 Οκτωβρίου.

Η ευφυΐα και η νευροβιολογική της βάση

Έχουν προταθεί διάφορες θεωρίες για να εξηγήσουν τις διαφορές στις γνωστικές ικανότητες διαφορετικών ατόμων, συμπεριλαμβανομένων των νευροβιολογικών μοντέλων. Για παράδειγμα, έχει προταθεί ότι περισσότερο τα ευφυή άτομα κάνουν ισχυρότερη χρήση ορισμένων περιοχών του εγκεφάλου, ότι οι εγκέφαλοί τους γενικά λειτουργούν πιο αποτελεσματικά ή ότι ορισμένα εγκεφαλικά συστήματα είναι καλύτερα δικτυωμένα στους εξυπνότερους ανθρώπους. Μόνο πρόσφατα οι μεθοδολογικές πρόοδοι έκαναν δυνατή τη διερεύνηση της χρονικής δυναμικής των δικτύων του ανθρώπινου εγκεφάλου, με χρήση λειτουργικής τομογραφίας [απεικόνιση μαγνητικού συντονισµού] (fMRI). Μια διεθνής ομάδα ερευνητών από το Πανεπιστήμιο Goethe και το Πανεπιστήμιο του Bloomington στην Indiana ανέλυσε σαρώσεις fMRI από 281 συμμετέχοντες για να διερευνήσει πώς τα χαρακτηριστικά δυναμικών δικτύων του ανθρώπινου εγκεφάλου σχετίζονται με τη γενική νοημοσύνη.

Η σταθερότητα των εγκεφαλικών δικτύων ως γενικό πλεονέκτημα

Ο ανθρώπινος εγκέφαλος έχει αρθρωτή οργάνωση – μπορεί να είναι υποδιαιρεμένος σε διαφορετικά δίκτυα που υπηρετούν διάφορες λειτουργίες όπως η όραση, η ακοή ή ο έλεγχος της εκούσιας συμπεριφοράς. Στην πρόσφατη μελέτη τους, η Kirsten Hilger και οι συνάδελφοί της διερεύνησαν εάν αυτή η αρθρωτή οργάνωση του ανθρώπινου εγκεφάλου αλλάζει με το χρόνο και εάν αυτές οι αλλαγές σχετίζονται ή όχι με τις ατομικές διαφορές στις βαθμολογίες που οι συμμετέχοντες στη μελέτη είχαν σε έλεγχο ευφυΐας. Τα αποτελέσματα της μελέτης δείχνουν ότι η αρθρωτή οργάνωση του εγκεφαλικού δικτύου των πιο ευφυϊών προσώπων παρουσιάζει λιγότερες διακυμάνσεις κατά τη διάρκεια της περιόδου μέτρησης με fMRI. Αυτή η αυξημένη σταθερότητα της οργάνωσης του εγκεφαλικού δικτύου κυρίως βρέθηκε σε εγκεφαλικά συστήματα που είναι σημαντικά για τον έλεγχο της προσήλωσης.

Η προσήλωση παίζει βασικό ρόλο

«Η μελέτη της χρονικής δυναμικής των δικτύων του ανθρώπινου εγκέφαλου χρησιμοποιώντας fMRI είναι ένα σχετικά νέο πεδίο έρευνας», λέει η Hilger. «Η πιο σταθερή χρονικά οργάνωση δικτύου σε πιο ευφυή άτομα θα μπορούσε να είναι ένας προστατευτικός μηχανισμός του εγκεφάλου απέναντι στην πτώση σε καταστάσεις δυσλειτουργίας του δικτύου, στις οποίες τα κύρια δίκτυα αποσυνδέονται και η επικοινωνία μπορεί να παρεμποδιστεί», εικάζει η Hilger. Υπογραμμίζει επίσης ότι παραμένει ένα ανοικτό ερώτημα πώς ακριβώς οι ιδιότητες αυτού του δικτύου επηρεάζει τη γνωστική ικανότητα. «Προς το παρόν, δεν γνωρίζουμε εάν οι χρονικά πιο σταθερές εγκεφαλικές συνδέσεις είναι η πηγή ή η συνέπεια της υψηλότερης ευφυΐας. Ωστόσο, τα αποτελέσματά μας υποστηρίζουν ότι οι διεργασίες ελεγχόμενης προσήλωσης – που είναι, η ικανότητα να μένει κάποιος εστιασμένος και συγκεντρωμένος σε μια δράση – μπορεί να παίξουν ένα σημαντικό ρόλο για τη γενική νοημοσύνη».