Интеллект зависит не от строения мозга, а от динамики его развития

Отчего одни люди умнее других? С давних времен ученые и медики надеялись найти не только теоретическое, но и практическое решение этой проблемы. Иероним Босх, «Извлечение камня глупости», музей Прадо (изображение с сайта www.ibiblio.org)

Толщина коры больших полушарий головного мозга у людей разного интеллектуального уровня примерно одинакова, однако динамика ее изменения с возрастом существенно различается. У очень умных детей в период от 6 до 10 лет толщина коры быстро увеличивается, достигая максимума к 11 годам, а затем начинает уменьшаться. У «просто умных» детей кора утолщается медленнее, и уже к 8-9 годам рост сменяется снижением. У детей со средними способностями в 6 лет кора толще, чем у их более интеллектуальных сверстников, однако в дальнейшем она лишь утончается.

Несмотря на большие успехи нейробиологии в последние десятилетия, извечный вопрос о том, почему одни люди умнее других, по-прежнему остается без ответа. Попытки найти корреляцию между интеллектуальным уровнем и степенью развития тех или иных отделов мозга, конечно, предпринимались, но четких результатов не дали. Общий объем мозга оказался очень слабо связан с интеллектуальным уровнем (хотя положительная корреляция все-таки прослеживается; r = 0,3). Поэтому появилось предположение, что различия в интеллектуальном уровне, возможно, определяются не столько строением мозга взрослого индивидуума, сколько динамикой его развития в детском и подростковом возрасте, то есть тем, когда, в какой последовательности и с какой скоростью происходят изменения абсолютных и относительных размеров различных частей мозга, в первую очередь — коры больших полушарий.

Именно это предположение и решила проверить группа ученых из США и Канады.

Исследователи измерили при помощи магнитно-резонансной томографии толщину коры у 307 детей и подростков (от 5 до 16 лет), сопоставив полученные данные с результатами тестов на интеллект (IQ). Тесты, разумеется, проводились с учетом возраста каждого ребенка. По итогам тестирования детей разделили на три группы, примерно равные по численности: 1) «очень умные» (IQ = 121–149), 2) «просто умные» (IQ = 109–120), 3) «средние» (IQ = 83–108).

Исследование основывалось на имеющихся данных о том, что из умных детей обычно вырастают умные взрослые, и наоборот (эта корреляция была установлена ранее рядом исследователей). Конечно, можно проследить изменение толщины коры у одного и того же ребенка в течение всего детства и юности, но на это, как нетрудно догадаться, требуется немало лет. В столь высококонкурентной области, как изучение мозга, исследователи не могут позволить себе такую роскошь. Поэтому в данном случае величина IQ, измеренная у ребенка, рассматривалась просто как константа, которая не будет меняться с возрастом. На этой основе принималось, что расположенные в ряд замеры толщины коры у разновозрастных детей с одинаковым IQ показывают, как меняется этот показатель с возрастом у людей с данным интеллектуальным уровнем.

Скорость изменения толщины коры в правой верхней и средней лобных извилинах (где различия в динамике изменений наиболее выражены). Положительные значения соответствуют утолщению коры, отрицательные — утончению. Точка пересечения кривой с осью Х соответствует моменту, когда толщина коры максимальна (рис. из статьи в Nature)

Оказалось, что у «очень умных» детей кора больших полушарий развивается наиболее динамично (см. рис.): сначала толщина коры быстро растет, затем (начиная с 12 лет) довольно быстро снижается. Максимальная толщина коры наблюдается в одиннадцатилетнем возрасте. У «просто умных» и увеличение, и последующее уменьшение толщины коры происходят медленнее, а максимум достигается в 8,5 лет. У «средних» наблюдалось лишь медленное уменьшение толщины коры.

Авторы заключают, что интеллектуальный уровень, по-видимому, связан не с «количеством серого вещества» в тех или иных отделах коры, а с тем, как развивается мозг в детстве и юности.

Различия по толщине разных участков коры между «очень умными» и «средними» индивидуумами в зависимости от возраста (возраст обозначен цифрами рядом со схематическими изображениями правого полушария). Фиолетовые и синие тона показывают участки, в которых у «средних» детей кора толще, чем у «очень умных»; красные, желтые и зеленые — участки, где более толстая кора характерна для «самых умных». Видно, что в раннем возрасте у «средних» детей во многих участках кора толще, затем начиная с 10-11 лет более толстая кора характерна для «очень умных» (особенно в лобных долях), эти различия достигают максимума к 13 годам и затем постепенно сходят на нет (рис. из статьи в Nature)

Источник: P. Shaw, D. Greenstein, J. Lerch, L. Clasen, R. Lenroot, N. Gogtay, A. Evans, J. Rapoport, J. Giedd. Intellectual ability and cortical development in children and adolescents // Nature. 2006. V. 440. P. 676-679.

Александр Марков

Последние новости: Нейробиология, Психология, Александр Марков

24 мая Слуховая кора избирательно слышит то, к чему мы прислушиваемся

22 мая Ген, улучшающий память, заодно повышает и риск посттравматического стрессового растройства

19 мая Эволюция видов в сообществе идет не так, как в монокультуре

17 мая Самки рыб-чистильщиков ведут себя вежливее с незнакомцами, чем с давними приятелями

11 мая Обезьяны отличают слова от неслов

28 апреля Избыток серотонина в крови превращает мышей в аутистов

26 апреля Сегменты у насекомых развиваются по часам

24 апреля Личинки губок видят нетрадиционным способом

23 апреля Искусственные полимеры могут хранить генетическую информацию

18 апреля Дрожжи занимаются сексом не от хорошей жизни

Астрономические наблюдения недели

Новости науки почтой (рассылка на Subscribe.ru):