Гіпотезу енергоефективності мозку підтвердили експериментально

Нейрофізіологи зі Швейцарської вищої технічної школи Цюріха знайшли нове підтвердження «гіпотези про ефективність нервової системи». Вчені виявили, що при вирішенні інтелектуальних завдань середнього рівня складності люди з високим IQ демонструють меншу активність головного мозку, ніж люди з IQ трохи вище середньостатистичного. При цьому при вирішенні як простих, так і дуже важких завдань кількість задіяних ресурсів головного мозку в обох групах однакова. Робота опублікована в журналі


Вчені відібрали 83 студенти-старшокурсники. Кожен з них пройшов стандартний тест для визначення рівня інтелектуального розвитку - «Прогресивні матриці Рівена». На підставі даних тесту випробовувані були розбиті на дві групи. У першій були люди з інтелектом злегка вище середнього. У другій групі - з інтелектом значно вище середнього.


На другому етапі дослідження всі випробовувані проходили серію спеціально сконструйованих комп'ютерних тестів на робочу (оперативну) пам'ять. Їм пред'являлися екрани з 4-ма рядковими літерами або 4-ма обличчями, після чого, через певну паузу, демонструвався екран з однією прописною буквою або обличчям. Учасникам експерименту необхідно було визначити - чи демонструвалося ця буква або обличчя на стимульному екрані перед паузою, а потім натиснути відповідну клавішу: «Так» чи «Ні». Поступово, щоб збільшити навантаження на робочу пам'ять завдання ускладнювалося. Після паузи могли з'явитися обличчя або буква, що з'являлися на минулому або позаминулому стимульному екрані і випробовуваним потрібно було не тільки запам'ятати матеріал з нового екрану, але і продовжувати утримувати в пам'яті обличчя або букви з однієї або декількох попередніх проб.

Паралельно з ходом експерименту дослідники знімали електроенцефалограму для визначення рівня активності кори головного мозку випробовуваних при вирішенні тих чи інших завдань.

З'ясувалося, що при досить простих завданнях на робочу пам'ять рівень активності мозку високоінтелектуальних студентів не відрізняється від їхніх колег з інтелектом вище середнього. Мозок і тих та інших при цьому був помірно активний. У важких завданнях, навпаки, і у тих і в інших активність кори мозку була дуже сильною, але також не відрізнялася.

Значущі відмінності були зафіксовані тільки при завданнях середнього рівня складності (наприклад, запам'ятати поточний стимульний матеріал і утримувати попередній набір). У цьому випадку у випробовуваних з інтелектом вище середнього відбувалося яскраво виражена подієво-пов'язана десинхронізація електричної активності у фронтальних частках кори. Вона виражалася в різкому скороченні амплітуди альфа-ритму.

Традиційно, скорочення альфа-ритму (а також посилення амплітуди і потужності бета-ритму) пов'язують з активізацією тих чи інших відділів кори головного мозку. Найпростішим прикладом десинхронізації є поява альфа-ритму в зорових областях мозку при закритті очей. Або, навпаки, його зникнення і поява бета-ритму в тих же областях при відкритті очей.

На думку вчених, ці відмінності в активності головного мозку є функціональним нейрофізіологічним корелятом інтелекту і служать ще одним аргументом у скарбничку так званої «гіпотези про ефективність нервової системи». У загальному вигляді вона говорить, що при вирішенні не досягають певного порогу складності завдань люди з високим інтелектом демонструють меншу активність головного мозку, тобто використовують його ресурси більш ефективно. Тоді як при досягненні особливо високої складності завдань активність головного мозку у них вища, ніж у людей з нижчим інтелектом, що знову ж таки показує ефективне його використання. Нове дослідження в цьому аспекті дещо суперечить класичному формулюванню цієї гіпотези.


COM_SPPAGEBUILDER_NO_ITEMS_FOUND