Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Нейроғылым және интеллект – түрлер ішіндегі немесе әртүрлі түрлер арасындағы интеллекттің айырмашылығына жартылай жауапты түрлі неврологиялық факторларды қарастырады. Осы сала бойынша жүргізілген көптеген зерттеулер адам миының нейрондық негіздеріне бағытталған. Интеллекттің нейроғылыми аспектілерін зерттеуге тарихи қадамдар сыртқы параметрлерді, мысалы, бас шеңберінің көлемін, интеллектпен байланыстырудан тұрды. Сондай-ақ, мидың салмағы мен көлемін өлшеу, сондай-ақ сұр заттың көлемі, ақ заттың көлемі, ақ заттың тұтастығы, қыртыстың қалыңдығы сияқты өлшемдер қолданылды.
Neuroscience and intelligence refers to the various neurological factors that are partly responsible for the variation of intelligence within species or between different species. A large amount of research in this area has been focused on the neural basis of human intelligence. Historic approaches to studying the neuroscience of intelligence consisted of correlating external head parameters, for example head circumference, to intelligence. Post mortem measures of brain weight and brain volume have also been used. grey matter volume, white matter volume, white matter integrity, cortical thickness
Интеллект жүйелерінің параметрлерін, олардың пайда болуы мен эволюциясының үлгілерін, ерекшеліктерін, құрылымдары мен функцияларының тұрақтылықтары мен шектерін талдау байланыс жылдамдығын (~100 м/с) өлшеуге және салыстыруға, интеллект жүйелеріндегі компоненттердің санын (~1011 нейрон) сандық түрде анықтауға, сондай-ақ ынтымақтастыққа жауапты байланыстардың санын (~1014 синапс) есептеуге мүмкіндік берді. Адам миының нейрондық негізін түсінуге қатысты дәлелдер соңғы 30 жылда едәуір артқанымен, оны толыққанды түсіну үшін одан да көп зерттеулер қажет.
Analyses of the parameters of intellectual systems, patterns of their emergence and evolution, distinctive features, and the constants and limits of their structures and functions made it possible to measure and compare the capacity of communications (~100 m/s), to quantify the number of components in intellectual systems (~1011 neurons), and to calculate the number of successful links responsible for cooperation (~1014 synapses). Although the evidence base for our understanding of the neural basis of human intelligence has increased greatly over the past 30 years, even more research is needed to fully understand it.
Ми көлемі
Ақыл-ой мен ми арасындағы байланысты орнатудың негізгі әдістерінің бірі – ми көлемін өлшеу. МРТ-ның тірі мидың құрылымы мен қызметін инвазивті емес, жоғары дәлдікпен өлшеу мүмкіндігі (fMRI арқылы) осы әдісті ми көлемін өлшеудің басым және қалаулы тәсіліне айналдырды. Көптеген зерттеулер бірқалыпты оң корреляцияны көрсетті, нәтижесінде үлкен милар жоғары интеллектілікті болжайды деген жалпы қабылданған қорытындыға келді. Денсау ересектерде жоғары сапалы тесттер қолданғанда, мидың жалпы көлемі мен IQ арасындағы корреляция шамамен 0,4-ке тең. Ұлыбританиялық биобанк деректеріне негізделген кең ауқымды зерттеуде (n = 29 000) 0,275 корреляциясы анықталды. Бұл корреляцияның күші жынысқа байланысты емес, бұл кейбір бұрынғы зерттеулерге қайшы келеді. Екі орташа үлгіде бауырлас үлгілерді пайдалана отырып жүргізілген зерттеу 0,19 әсері бар себеп-салдарлық байланыстың болуын көрсетті. Бұл зерттеу әдісі отбасылар арасындағы айырмашылықтарды ескермейді, бірақ отбасы ішіндегі айырмашылықтарды жоққа шығарады. Мидың жалпы көлемінен кішірек өлшемдердегі өзгерістер туралы ақпарат аз. МакДаниелдің мета-талдамалық шолуы интеллект пен *in vivo* ми көлемі арасындағы корреляцияның әйелдерде (0,40) ерлерге (0,25) қарағанда жоғары екенін анықтады. Сондай-ақ, зерттеулер көрсеткендей, ми көлемі мен интеллект арасындағы корреляция жасқа байланысты артады, ал балаларда бұл корреляция төмендеуі байқалады. Шағын зерттеулер жаңа физикалық дағдыны (мысалы, допты аударып ұстау) меңгерумен байланысты сұр затта уақытша өзгерістерді көрсетті (occipitotemporal cortex).
One of the main methods used to establish a relationship between intelligence and the brain is to use measures of brain volume. The advent of MRI as a non invasive highly accurate measure of living brain structure and function (using fMRI) made this the pre dominant and preferred method for measuring brain volume. A large number of studies have been conducted with uniformly positive correlations, leading to the generally safe conclusion that larger brains predict greater intelligence. In healthy adults, the correlation of total brain volume and IQ is approximately 0.4 when high quality tests are used. A large scale study (n = 29k) using the UK Biobank found a correlation of .275. The strength of this relationship did not depend on sex, contradicting some earlier studies. A study using a sibling design in two medium sized samples found evidence of causality with an effect size of .19. This study design rules out confounders that vary between families, but not those that vary within families. Less is known about variation on scales less than total brain volume. A meta analytic review by McDaniel found that the correlation between intelligence and in vivo brain size was larger for females (0.40) than for males (0.25). The same study also found that the correlation between brain size and Intelligence increased with age, with children showing smaller correlations. Small studies have shown transient changes in gray matter associated with developing a new physical skill (juggling) occipito temporal cortex
Ми көлемі интеллекттің толыққанды көрсеткіші емес: бұл қарым-қатынас интеллекттегі дисперсияның шамалы бөлігін – 12%-дан 36%-ға дейін түсіндіреді. Бұл ескертулер адамның интеллектілігіне ми көлемінен басқа да маңызды факторлар әсер ететінін көрсетеді. Өлшеу сапасы, үлгі түрі және IQ диапазонын ескере отырып, ми көлемінің мета-талдамалық корреляциясы қалыпты ересектерде шамамен 0,4 құрайды. Сұр заттың интеллектімен байланысында ерлер мен әйелдер арасында айырмашылықтар бар. Ерлерде сұр заттың алдыңғы және париеталдық бөліктерінде интеллектімен байланыс күштірек байқалады, ал әйелдерде интеллект пен сұр зат арасындағы ең күшті корреляция алдыңғы бөліктерде және Брока аймағында кездеседі. VBM (voxel-based morphometry) 55 сау ересек адамнан тұратын топта префронталдық қабықтың медиалдық және дорсомедиалдық аймақтарындағы сұр зат көлемінің интеллектімен оң корреляциясын көрсету үшін де қолданылды. VBM 5-тен 18 жасқа дейінгі балаларда алдыңғы цингулят аймағындағы сұр зат көлемі мен интеллект арасындағы оң корреляцияны анықтау үшін де сәтті пайдаланылды. Сұр зат балалардың интеллектілігімен де оң корреляцияны көрсетеді. Рейс және әріптестерінің зерттеулеріне сәйкес, жоғары интеллектілігі бар адамдар өз нейрондарынан тиімді пайдаланады, бұл сұр заттың интеллектімен байланысы пайдаланылмаған синапстардың іріктеліп жойылуын және осылайша ми тізбегінің жақсаруын көрсетеді.
Brain volume is not a perfect account of intelligence: the relationship explains a modest amount of variance in intelligence – 12% to 36% of the variance. These caveats imply that there are other major factors influencing how intelligent an individual is apart from brain size. Taking into account measurement quality, and sample type and IQ range, the meta analytic association of brain volume in appears to be ~ .4 in normal adults. There appear to be sex differences between the relationship of grey matter to intelligence between men and women. Men appear to show more intelligence to grey matter correlations in the frontal and parietal lobes, while the strongest correlations between intelligence and grey matter in women can be found in the frontal lobes and Broca's area. VBM has also been used to show that grey matter volume in the medial region of the prefrontal cortex and the dorsomedial prefrontal cortex correlate positively with intelligence in a group of 55 healthy adults. VBM has also been successfully used to establish a positive correlation between grey matter volumes in the anterior cingulate and intelligence in children aged 5 to 18 years old. Grey matter has also been shown to positively correlate with intelligence in children. Reis and colleagues The findings that more intelligent individuals are more efficient at using their neurons might indicate that the correlation of grey matter to intelligence reflects selective elimination of unused synapses, and thus a better brain circuitry.
Ақ зат
Сұр зат сияқты, ақ зат та адамдарда интеллектімен оң байланысты екені көрсетілді. Анатомиялық торға негізделген геометриялық модельдеу дені сау ересектерде корпус каллёзумның қалыңдығы мен интеллект арасындағы оң корреляцияны да көрсетті. Ақ заттың тұтастығы да интеллектімен байланысты екені анықталды. Кортикалық қалыңдыққа байланысты жасқа сәйкес интеллектіні анықтау әлеуметтік-экономикалық жағдайлар мен білім деңгейінің әртүрлілігіне байланысты қиын болғанымен, ересек жастағы субъектілер (17-24 жас) жас субъектілерге (19-17 жас) қарағанда интеллект тұрғысынан аз айырмашылықтарға ие болды. 2019 жылы жарияланған зерттеуде 677 бала мен жасөспірімнің (орташа жасы 12,72 жас) ми контурлары арасында IQ мен мидың сол жағындағы супрамаргиналдық гирустың беттік ауданы арасында шамамен 1-ге жуық генетикалық корреляция анықталды.
Similar to grey matter, white matter has been shown to correlate positively with intelligence in humans. Anatomical mesh based geometrical modelling has also shown positive correlations between the thickness of the corpus callosum and Intelligence in healthy adults. White matter integrity has also been found to be related to intelligence. Although it is hard to pin intelligence on age based on cortical thickness due to different socioeconomic circumstances and education levels, older subjects (17 24) tended to have less variances in terms of intelligence than when compared to younger subjects (19 17). An analysis published in 2019 found the contours of 677 children and adolescent (mean age 12.72 years) brains had a genetic correlation of almost 1 between IQ and surface area of the supramarginal gyrus on the left side of the brain.
Нейрологиялық тиімділік
Нейрологиялық тиімділік гипотезасы, интеллектуалды деңгейі жоғары адамдар танымдық тапсырмаларды орындаған кезде мидағы белсенділіктің төмендеуін көрсетеді, бұл глюкоза метаболизмі арқылы өлшенеді. Көптеген зерттеулер (N=27) ПЭТ-скану, ЭЭГ және фМРТ сияқты әдістерді пайдалана отырып, осыны растады. фМРТ және ЭЭГ зерттеулері тапсырманың қиындығы нейрондық тиімділікке әсер ететін маңызды фактор екенін көрсетті. Шындығында, қабілеті жоғары адамдар қиын тапсырмаларды орындағанда ми қабықшасының көбірек ресурстарын жұмсайды. Нейрологиялық тиімділік құбылысының негізгі себебі, жоғары интеллектісі бар адамдардың, интеллектісі төмен адамдарға қарағанда, бөгде ақпаратты тоқтатуда жақсырақ болуы мүмкін деген пікір бар.
The neural efficiency hypothesis postulates that more intelligent individuals display less activation in the brain during cognitive tasks, as measured by Glucose metabolism. a large number of studies (N=27) have confirmed this finding using methods such as PET scans, EEG and fMRI. fMRI and EEG studies have revealed that task difficulty is an important factor affecting neural efficiency. In fact, more able individuals appear to invest more cortical resources in tasks of high difficulty. It has been proposed that the main reason for the neural efficiency phenomenon could be that individuals with high intelligence are better at blocking out interfering information than individuals with low intelligence.
Қосымша зерттеулер
Кейбір ғалымдар белгілі функциясы бар өлшенетін аймақтардың мөлшерімен байланысты сапалық айнымалыларды қарастыруға дайындығын көрсетеді, мысалы, бастапқы көру қабығының мөлшерін оның тиісті функцияларымен, яғни көру өнімділігімен байланыстыру. Avon Longitudinal Study of Parents and Children когортасының 633 толық мерзімді туған балаларының бас өсуін зерттеуде, жатыр ішіндегі және нәрестелік шақтағы өсудің келесі IQ көрсеткіштерімен байланысты екендігі анықталды. Зерттеудің қорытындысы, баланың 1 жасқа дейін жеткен ми көлемі оның кейінгі интеллектуалдық қабілеттерін анықтауға көмектеседі. Нәрестелік шақтан кейін ми көлемінің өсуі ертеректегі нашар өсуді толықтыра алмайды. IQ мен миопия арасында байланыс бар. Ұсынылған түсіндірмелердің бірі – бір немесе бірнеше плейотроптық гендер мидың неокортексінің және көздердің мөлшеріне бірдей әсер етеді.
Some scientists prefer to look at more qualitative variables to relate to the size of measurable regions of known function, for example relating the size of the primary visual cortex to its corresponding functions, that of visual performance. In a study of the head growth of 633 term born children from the Avon Longitudinal Study of Parents and Children cohort, it was shown that prenatal growth and growth during infancy were associated with subsequent IQ. The study’s conclusion was that the brain volume a child achieves by the age of 1 year helps determine later intelligence. Growth in brain volume after infancy may not compensate for poorer earlier growth. There is an association between IQ and myopia. One suggested explanation is that one or several pleiotropic gene(s) affect the size of the neocortex part of the brain and eyes simultaneously.
Парието-фронтальды интеграция теориясы
2007 жылы Мінез-құлық және Ми ғылымдары журналы 37 қарастырылған нейросуреттеу зерттеулеріне негізделген интеллекттің биологиялық моделін ұсынған мақала жариялады (Jung & Haier, 2007). Олардың функционалдық бейнелеу (функционалдық магниттік-резонанстық бейнелеу және позитрондық эмиссиялық томография) және құрылымдық бейнелеу (диффузиялық МРТ, воксельдік морфометрия, тірі организмдегі магниттік-резонанстық спектроскопия) деректерінің мол көлемін қарастыруы, адам интеллектісінің маңдай және төбелік бөліктердегі ми аймақтарын қамтитын тараған және біріккен нейрондық желіден пайда болатынын көрсетеді. Барби және оның әріптестері жүргізген соңғы зақымдануды картаға түсіру зерттеуі, интеллекттің ПФИТ теориясын қолдайтын дәлелдер ұсынады. Ерте жаста мидың бір жағына шектелген ми жарақаттары көбінесе интеллектуалды қабілеттің салыстырмалы түрде сақталуына және IQ-ның қалыпты шекте болуына әкеледі.
In 2007, Behavioral and Brain Sciences published a target article that put forth a biological model of intelligence based on 37 peer reviewed neuroimaging studies (Jung & Haier, 2007). Their review of a wealth of data from functional imaging (functional magnetic resonance imaging and positron emission tomography) and structural imaging (diffusion MRI, voxel based morphometry, in vivo magnetic resonance spectroscopy) argues that human intelligence arises from a distributed and integrated neural network comprising brain regions in the frontal and parietal lobes. A recent lesion mapping study conducted by Barbey and colleagues provides evidence to support the P FIT theory of intelligence. Brain injuries at an early age isolated to one side of the brain typically results in relatively spared intellectual function and with IQ in the normal range.
Ми мөлшері
Омыртқалы жануарлардың миының мөлшері туралы тағы бір теория, оның механикалық емес, әлеуметтік дағдылармен байланысты болуы мүмкін. Ми қабығының мөлшері тікелей жұптық өмір салтына байланысты, ал приматтар арасында ми қабығының мөлшері үлкен және күрделі әлеуметтік желіде өмір сүрудің қажеттіліктерімен тікелей пропорционал. Басқа сүтқоректілермен салыстырғанда, приматтардың миының мөлшері айтарлықтай үлкен. Сонымен қатар, көптеген приматтар полигинандр болып табылады, яғни басқалармен көптеген әлеуметтік қарым-қатынастарды құрайды. Нәтижесі нақты емес болғанымен, кейбір зерттеулер осы полигинандрлық ерекшеліктің ми мөлшерімен байланысты екенін көрсеткен. Шимпанзелердің интеллектуалдық қабілеттерінің ми мөлшеріне, сұр заттың көлеміне және ми қабығының қалыңдығына байланысты екені, адамдардағыдай, анықталды.
Another theory of brain size in vertebrates is that it may relate to social rather than mechanical skills. Cortical size relates directly to pair bonding lifestyle and among primates, cerebral cortex size varies directly with the demands of living in a large complex social network. Compared to other mammals, primates have significantly larger brain sizes. Additionally, most primates are found to be polygynandrous, having many social relationships with others. Although inconclusive, some studies have shown that this polygynandrous statue correlates to brain size. Intelligence in chimpanzees has been found to be related to brain size, grey matter volume, and cortical thickness, as in humans.
Денсаулық
Денсаулыққа қатысты бірнеше қоршаған орта факторлары, әсіресе жүктілік және балалық шақта, ми даму кезеңінде және қан-ми тосқауылының тиімділігі төмендеген кезде, айқын когнитивтік бұзылуларға әкелуі мүмкін. Дамыған елдер когнитивтік функцияға әсер ететін қоректік заттар мен зиянды заттарға қатысты бірнеше денсаулық саясатын жүзеге асырды. Бұған белгілі бір тағамдық өнімдерді витаминдермен байытуды талап ететін заңдар және ластағыштардың (мысалы, қорғасын, сынап және органохлоридтер) қауіпсіз деңгейін белгілейтін заңдар кіреді. Балалар арасындағы когнитивтік бұзылуды азайтуға бағытталған жан-жақты саясат ұсыныстары жасалды.
Several environmental factors related to health can lead to significant cognitive impairment, particularly if they occur during pregnancy and childhood when the brain is growing and the blood–brain barrier is less effective. Developed nations have implemented several health policies regarding nutrients and toxins known to influence cognitive function. These include laws requiring fortification of certain food products and laws establishing safe levels of pollutants (e. g. lead, mercury, and organochlorides). Comprehensive policy recommendations targeting reduction of cognitive impairment in children have been proposed.