Защо някои хора са по-умни от други? От незапомнени времена учените се опитват да разберат какво трябва да се направи, за да може главата да разбере добре. Но сега е поне ясно: списъкът на компонентите на интелигентността е по-дълъг от очакваното.
През октомври 2018 г. Венцел Грюс показа нещо невероятно пред милиони телевизионни зрители: студент от малкия германски град Lastrut удари футболна топка с глава повече от петдесет пъти подред, без да я пуска или вдига с ръце. Но фактът, че публиката на руското телевизионно предаване „Удивителни хора“го награди с ентусиазирани аплодисменти, беше обяснено не само с атлетичната сръчност на младия мъж. Факт е, че докато играеше с топката, той между пъти повдигна числото 67 на петата сила, като получи десетцифрен резултат само за 60 секунди.
Венцел, който днес е на 17, има уникален математически дар: той умножава, дели и извлича корени от дванадесетцифрени числа без химикалка, хартия или други помощни средства. На последното световно първенство по устно броене той зае трето място. Както самият той казва, на него са необходими от 50 до 60 минути, за да реши особено трудни математически проблеми: например, когато трябва да раздели двадесетцифрено число в основни фактори. Как го прави? Вероятно тук краткотрайната му памет играе главната роля.
Ясно е, че мозъкът на Венцел донякъде превъзхожда мислещия орган на неговите нормално надарени връстници. Поне що се отнася до числата. Но защо като цяло някои хора имат по-големи умствени способности от други? Този въпрос все още беше в съзнанието на британския изследовател на природата Франсис Галтън преди 150 години. В същото време той обърна внимание на факта, че често различията в интелигентността са свързани с произхода на човек. В своя труд Наследствен гений той заключава, че човешкият интелект може да бъде наследен.
Както се оказа по-късно, тази негова теза беше правилна - поне отчасти. Американските психолози Томас Bouchard и Matthew McGue анализираха повече от 100 публикувани изследвания за приликата на интелигентността сред членовете на едно и също семейство. В някои произведения са описани еднакви близнаци, разделени веднага след раждането. Въпреки това, на тестовете за интелигентност те показаха почти същите резултати. Близнаците, които израстваха заедно, бяха още по-сходни по отношение на умствените способности. Вероятно околната среда също е оказала важно влияние върху тях.
Днес учените смятат, че 50-60% от интелигентността се наследява. С други думи, разликата в коефициента на интелигентност между двама души е добра половина поради структурата на тяхната ДНК, получена от техните родители.
В търсене на гени за интелигентност
Въпреки това търсенето на наследствените материали, специално отговорни за това, досега доведе до малко. Вярно е, че понякога те намираха някои елементи, които на пръв поглед бяха свързани с интелигентността. Но при по-внимателна проверка тази връзка се оказа невярна. Възникна парадоксална ситуация: от една страна, безброй изследвания доказват висок наследствен компонент на интелигентността. От друга страна, никой не можеше да каже кои гени са конкретно отговорни за това.
Напоследък картината се промени малко, преди всичко поради технологичния прогрес. Планът за изграждане на всеки индивид се съдържа в неговата ДНК - един вид гигантска енциклопедия, състояща се от приблизително 3 милиарда букви. За съжаление, тя е написана на език, който едва ли знаем. Въпреки че можем да четем буквите, значението на текстовете на тази енциклопедия остава скрито от нас. Дори учените да успеят да секвенират цялата ДНК на човек, те не знаят кои части от него са отговорни за умствените му способности.
Интелигентност и интелигентност
Думата интелект идва от латинското съществително име intellectus, което може да се преведе като "възприятие", "разбиране", "разбиране", "разум" или "ум". Психолозите разбират интелигентността като обща умствена способност, която обхваща различни компетенции: например способността да се решават проблеми, да се разбират сложни идеи, да се мисли абстрактно и да се учи от опит.
Интелигентността обикновено не се ограничава до един предмет, като математиката. Някой, който е добър в една област, често превъзхожда в други. Талантът ясно ограничен до един предмет са рядкост. Затова много учени изхождат от факта, че има общ фактор на интелигентността, така наречения фактор G.
Всеки, който ще изучава разузнаването, се нуждае от метод за обективно измерване. Първият тест за интелигентност е разработен от френските психолози Алфред Бинет и Теодор Саймън. Те го използват за първи път през 1904 г. за оценка на интелектуалните способности на учениците. На базата на задачите, разработени за тази цел, те създадоха така наречената "скала на Бине-Симон за психическо развитие". С негова помощ те определят възрастта на интелектуалното развитие на детето. Тя съответства на число по скала от проблеми, които детето би могло напълно да реши.
През 1912 г. немският психолог Уилям Стърн предложи нов метод, при който епохата на интелектуалното развитие е разделена на хронологичната възраст и получената стойност се нарича коефициент на интелигентност (IQ). И въпреки че името е оцеляло и до днес, днес IQ вече не описва възрастовите съотношения. Вместо това IQ дава представа как нивото на интелигентност на даден индивид корелира с нивото на интелигентност на обикновения човек.
Хората се различават един от друг и съответно техните ДНК набори се различават. Хората с висок коефициент на интелигентност обаче трябва да съвпадат поне с онези части от ДНК, които са свързани с интелигентността. Учените днес изхождат от тази фундаментална теза. Сравнявайки ДНК на стотици хиляди тествани субекти в милиони части, учените могат да идентифицират наследствени региони, които допринасят за формирането на по-високи интелектуални способности.
През последните години бяха публикувани редица подобни изследвания. Благодарение на тези анализи картината става все по-ясна: специалните умствени способности зависят не само от наследствените данни, но и от хиляди различни гени. И всеки от тях дава само мъничък принос за явлението интелигентност, понякога само няколко стотни процента. "Сега се смята, че две трети от всички променливи гени на човека са пряко или косвено свързани с развитието на мозъка и по този начин потенциално с интелигентността", казва Ларс Пенке, професор по биологична психология на личността в университета Георг Август в Гьотинген.
Седем запечатана мистерия
Но все още има един голям проблем: днес има 2 хиляди места (локуси) в структурата на ДНК, които са свързани с интелигентността. Но в много случаи все още не е ясно за какво точно отговарят тези локуси. За да разрешат тази загадка, разузнавачите наблюдават кои клетки са по-вероятни от другите да реагират на нова информация. Това може да означава, че тези клетки са свързани по някакъв начин с мисловните способности.
В същото време учените постоянно са изправени пред определена група неврони - така наречените пирамидални клетки. Те растат в мозъчната кора, тоест в онази външна обвивка на мозъка и мозъчния мозък, която експертите наричат мозъчната кора. Той съдържа главно нервни клетки, които му придават характерния сив цвят, поради което се нарича "сиво вещество".
Може би пирамидалните клетки играят ключова роля за формирането на интелигентността. Това се посочва във всеки случай от резултатите от изследванията, проведени от невробиолога Наталия Горюнова, професор от Свободния университет в Амстердам.
Наскоро Горюнова публикува резултатите от проучване, което привлече вниманието на всички: тя сравнява пирамидалните клетки при лица с различни интелектуални способности. Пробите от тъкан са взети главно от материал, получен по време на операции върху пациенти с епилепсия. В тежки случаи неврохирурзите се опитват да премахнат фокуса на опасни припадъци. По този начин те винаги премахват части от здрав мозъчен материал. Именно този материал изучи Горюнова.
Тя първо изпробва как съдържащите се в него пирамидални клетки реагират на електрически импулси. След това тя наряза всяка проба на най-тънки филийки, снима ги под микроскоп и ги сглоби отново на компютъра в триизмерно изображение. Така тя, например, установи дължината на дендритите - разклонените израстъци на клетките, с които те набират електрически сигнали. „В същото време установихме връзка с IQ на пациентите“, обяснява Горюнова. "Колкото по-дълги и по-разклонени са дендритите, толкова по-умен е бил индивидът."
Изследователят обясни това по много прост начин: дългите разклонени дендрити могат да осъществят повече контакти с други клетки, тоест получават повече информация, която могат да обработят. Към това се добавя още един фактор: „Поради силното си разклоняване те могат едновременно да обработват различна информация в различни клонове“, подчертава Горюнова. Поради тази паралелна обработка, клетките имат голям изчислителен потенциал. „Те работят по-бързо и по-продуктивно“, заключава Горюнова.
Само част от истината
Колкото и убедително да изглежда тази теза, тя не може да се счита за напълно доказана, както откровено признава самата изследователка. Факт е, че тъканните проби, които тя изследва, са взети главно от една много ограничена област във временните лобове. Повечето епилептични припадъци се появяват там и поради това по правило в тази област се извършва операция за епилепсия. "Все още не можем да кажем как стоят нещата в други части на мозъка", признава Горюнова. "Но нови, непубликувани изследвания от нашата група показват например, че връзката между дължината на дендрита и интелигентността е по-силна в левия мозък, отколкото в дясната."
Все още е невъзможно да се направят някакви общи заключения от резултатите от изследванията на амстердамските учени. Освен това има доказателства, които говорят за точно обратното. Те са получени от биопсихолог от Бохум, Ерхан Генча. През 2018 г. той и колегите му също изследваха как структурата на сивото вещество се различава между много умни и не толкова интелигентни хора. В същото време той стигна до извода, че силното разклоняване на дендритите е по-вредно, отколкото благоприятно за мисловната способност.
Вярно е, че Генч не е изследвал отделни пирамидални клетки, а е поставил своите предмети в мозъчен скенер. По принцип машините за магнитен резонанс не са подходящи за изследване на най-фините влакнести структури - като разделителна способност на изображенията се оказва недостатъчна. Но учените от Бохум използват специален метод, за да видят посоката на дифузия на тъканната течност.
Дендритите стават бариери срещу течността. Чрез анализ на дифузията е възможно да се определи в каква посока са разположени дендритите, колко са разклонени и колко са близо един до друг. Резултат: при по-интелигентните хора дендритите на отделните нервни клетки не са толкова плътни и не са склонни да се разпадат на тънки „жици“. Това наблюдение е диаметрално противоположно на изводите, направени от невронауката Наталия Горюнова.
Но пирамидалните клетки не се нуждаят от разнообразна външна информация, за да изпълняват задачите си в мозъка? Как това съответства на идентифицираната ниска степен на разклоняване? Gench също смята връзката между клетките за важна, но според него тази връзка трябва да има цел. „Ако искате дървото да дава повече плодове, отрежете допълнителните клони“, обяснява той. - Същият е случаят със синаптичните връзки между невроните: когато се раждаме, имаме много от тях. Но през целия си живот ние ги разреждаме и оставяме само онези, които са важни за нас."
Вероятно, благодарение на това можем да обработваме информация по-ефективно.
"Живият калкулатор" Венцел Гриус прави същото, изключва всичко около себе си, когато решава даден проблем. Обработката на фоновите стимули би била контрапродуктивна за него в този момент.
Наистина хората с богат интелект проявяват по-фокусирана мозъчна дейност от по-малко надарените хора, когато трябва да решат сложен проблем. Освен това техният мислещ орган изисква по-малко енергия. Тези две наблюдения доведоха до така наречената невронна хипотеза за ефективността на интелигентността, според която не интензитетът на мозъка е решаващ, а ефективността.
Твърде много готвачи развалят бульона
Генч вярва, че неговите открития подкрепят тази теория: „Ако имате работа с огромен брой връзки, при които всяка може да допринесе за разрешаването на даден проблем, тогава това усложнява въпроса, а не му помага“, казва той. Според него това е същото като да искаш съвет дори от онези приятели, които не разбират телевизия, преди да си купят телевизор. Следователно има смисъл да се потискат пречещите фактори - така смята неврологът от Бохум. Вероятно умните хора го правят по-добре от другите.
Но как това се сравнява с резултатите от групата в Амстердам, водена от Наталия Горюнова? Erkhan Gench посочва, че въпросът може да е в различни техники за измерване. За разлика от холандския изследовател, той не изследва отделни клетки под микроскоп, а измерва движението на водните молекули в тъканите. Той също така посочва, че степента на разклоняване на пирамидалните клетки в различни сектори на мозъка може да бъде различна. "Имаме работа с мозайка, на която все още липсват много парчета."
Подобни резултати от изследвания са открити и на други места: дебелината на слоя сиво вещество е от решаващо значение за интелектуалната способност - вероятно защото по-голямата част от мозъчната кора съдържа повече неврони, което означава, че има повече "изчислителен потенциал". Днес тази връзка се счита за доказана и Наталия Горюнова отново я потвърди в работата си. "Размерът има значение" - това е установено преди 180 години от немския анатомист Фридрих Тидеман. „Безспорно има връзка между размера на мозъка и интелектуалната енергия“, пише той през 1837г. За да измери обема на мозъка, той напълнил черепите на починали хора със сухо просо, но тази връзка се потвърждава и от съвременните методи за измерване, използвайки мозъчни скенери. Според различни оценки,6 до 9% от разликите в коефициента на интелигентност са свързани с разликите в размера на мозъка. И въпреки това дебелината на кората на главния мозък изглежда критична.
Въпреки това, тук има и много мистерия. Това важи еднакво за мъжете и жените, защото и при двата пола по-малките мозъци съответстват на по-малките умствени способности. От друга страна, жените имат средно 150 грама по-малко мозъци от мъжете, но те се представят подобно на мъжете при тестове за интелигентност.
„В същото време мозъчните структури на мъжете и жените са различни“, обяснява Ларс Пенке от университета в Гьотинген. "Мъжете имат повече сиво вещество, което означава, че мозъчната им кора е по-дебела, докато жените имат повече бяло вещество." Но също така е изключително важно за способността ни да решаваме проблеми. В същото време на пръв поглед той не играе такава забележима роля като сивото вещество. Бялото вещество е съставено главно от дълги нервни влакна. Те могат да предават електрически импулси на дълги разстояния, понякога десет сантиметра или повече. Това е възможно, тъй като те са перфектно изолирани от обкръжението си от слой наситено с мазнини вещество - миелин. Това е миелиновата обвивка и придава на влакната бял цвят. Той предотвратява загубата на напрежение поради късо съединение и също така ускорява преноса на информация.
Прекъсвания в проводниците в мозъка
Ако пирамидалните клетки могат да се считат за мозъчни процесори, тогава бялото вещество е като компютърна шина: благодарение на него мозъчните центрове, разположени на големи разстояния един от друг, могат да комуникират помежду си и да си сътрудничат при решаването на проблеми. Въпреки това бялото вещество отдавна е недооценено от изследователите на разузнаването.
Фактът, че това отношение сега се е променило, е и заслугата на Ларс Пенке. Преди няколко години той откри, че бялото вещество е в по-лошо състояние при хора с намален интелект. В мозъка им отделните линии на комуникация понякога протичат хаотично, а не спретнато и успоредно една на друга, миелиновата обвивка не се формира оптимално и от време на време дори се появяват "пробиви на проводници". „Ако има повече такива злополуки, тогава това води до забавяне на обработката на информация и в крайна сметка до факта, че индивидът на тестовете за интелигентност показва по-лоши резултати от другите“, обяснява личният психолог Пенке. Счита се, че около 10% от разликите в коефициента на интелигентност се дължат на състоянието на бялото вещество.
Но обратно към разликите между половете: Според Пенке, според някои проучвания жените са толкова успешни в интелектуалните задачи, колкото мъжете, но понякога използват и други области на мозъка. Причините могат само да се гадаят. Отчасти тези отклонения могат да се обяснят с разликата в структурата на бялото вещество - канал за комуникация между различни центрове на мозъка. „Колкото и да е, въз основа на тези данни можем ясно да видим, че има повече от една и единствена възможност за използване на интелекта“, подчертава изследователят от Бохум. "Различните комбинации от фактори могат да доведат до едно и също ниво на интелигентност."
По този начин "умна глава" е съставена от много компоненти и съотношението им може да варира. Пирамидалните клетки също са важни като ефективни процесори, а бялото вещество като система за бърза комуникация и добре работеща работна памет. Към това се добавят оптимална церебрална циркулация, силен имунитет, активен метаболизъм на енергията и т.н. Колкото повече науката научава за феномена на интелигентността, толкова по-ясно става, че той не може да бъде свързан само с един компонент и дори с една конкретна част от мозъка.
Но ако всичко работи както трябва, тогава човешкият мозък е способен да прави невероятни неща. Това може да се види в примера на южнокорейския ядрен физик Ким Ун Йонг, който с коефициент на интелигентност 210 е считан за най-умния човек на Земята. На 7-годишна възраст той решаваше сложни интегрални уравнения в японско телевизионно предаване. На осемгодишна възраст той е поканен в НАСА в Съединените щати, където работи десет години.
Вярно, самият Ким предупреждава за прекалено подчертаване на IQ. В статия от 2010 г. в Korea Herald той пише, че високо интелигентните хора не са всесилни. Подобно на световните рекорди за спортисти, високият коефициент на интелигентност е само едно проявление на човешки талант. "Ако има широка гама от подаръци, тогава моите са само част от тях."