Мозг обладает скрытым ритмом, который может раскрыть уровень интеллекта
Чем выше интеллект человека, тем лучше его мозг синхронизируется с собственным скрытым ритмом. К такому выводу пришли ученые в новом исследовании.
Когда мозг работает особенно интенсивно, его различные области синхронизируются, чтобы справляться с задачами, требующими высокой когнитивной нагрузки. Это явление называется тета-связностью, и новое исследование показало, что она не только обладает высокой гибкостью, быстро адаптируясь к изменяющимся условиям, но и тесно связана с когнитивными способностями.
"У людей с более высоким уровнем интеллекта определенные сигналы в среднефронтальной области мозга лучше синхронизированы, особенно во время сложных этапов мышления", — объясняет психолог Анна-Лена Шуберт из Университета имени Иоганна Гутенберга в Майнце, Германия.
Тета-связность — это синхронизированная активность между областями мозга в диапазоне медленных волн от 4 до 8 Герц. Она связана со способностью мозга мобилизоваться при умственной нагрузке. Все больше исследований подтверждают, что этот механизм играет важную роль в когнитивных функциях, и его даже можно рассматривать как потенциальный диагностический инструмент.
Шуберт и ее коллеги решили изучить тета-связность как маркер когнитивного контроля — способности мозга адаптировать мышление, поведение и эмоции в зависимости от текущих задач и обстоятельств.
В исследовании приняли участие 148 человек в возрасте от 18 до 60 лет. Сначала они прошли тесты на память и интеллект, а затем, надев электроэнцефалографические (ЭЭГ) шапки, выполнили три сложных когнитивных задания с разными правилами.
В первом задании участникам показывали цифры от одного до девяти, и они должны были определить, больше ли число пяти или меньше, а также четное оно или нечетное. Во втором задании демонстрировались фигуры Навона, и нужно было либо назвать большую фигуру, либо мелкие элементы, из которых она состояла. В третьем задании участники видели пары чисел и букв и должны были определить, больше ли число пяти, а также является ли буква гласной или согласной.
Хотя сами по себе задачи не были чрезмерно сложными, ученые хотели оценить, насколько быстро участники адаптируются к изменяющимся правилам, и можно ли это отследить по их тета-ритмам.
К удивлению исследователей, они не только смогли наблюдать, как мозг в реальном времени подстраивается под изменения, но и обнаружили, что участники, показавшие лучшие результаты в тестах на интеллект и память, демонстрировали более сильную тета-связность во время выполнения заданий.
"Люди с более выраженной среднефронтальной тета-связностью обычно лучше концентрируются и игнорируют отвлекающие факторы, будь то звонок телефона во время работы или чтение книги в шумном вокзале", — отмечает Шуберт.
Оказалось, что ключом к высоким когнитивным способностям является не столько устойчивое внимание, сколько умение быстро переключаться между задачами, адаптируясь к новым условиям. Среднефронтальная область мозга взаимодействует с другими зонами не только для подготовки к выполнению задач, но и для принятия решений.
"Результаты показали, что тета-связность коррелирует с когнитивными способностями только во время процессов, связанных с реакцией, а не во время настройки на задачу", — пишут ученые в своей статье. Эти выводы углубляют понимание нейронных механизмов интеллекта, подчеркивая важную роль когнитивного контроля.
Полученные данные не только помогают лучше понять, как мозг координирует свою работу, но и могут открыть новые направления в исследованиях, а в будущем — послужить основой для диагностических методик.
"Практическое применение, например, тренажеры для мозга или новые методы диагностики, пока остается делом отдаленного будущего, — говорит Шуберт. — Но наше исследование закладывает важную основу для понимания того, как интеллект функционирует на нейронном уровне".
Результаты исследования в Journal of Experimental Psychology: General.