211service.com
Obrázky mozku odhalují tajemství vyššího IQ
Nový výzkum naznačuje, že vrstva izolačního povlaku nervové kabeláže v mozku hraje zásadní roli při určování inteligence. Navíc se zdá, že kvalita této izolace je do značné míry dána geneticky, což poskytuje další podporu pro myšlenku, že IQ je částečně dědičné.
Pixilovaný mozek: Ve spodní části snímek z magnetické rezonance ukazuje řez lidského mozku. Nahoře je zobrazena zvětšená část tohoto řezu vytvořená pomocí difúzního zobrazování. K vytvoření obrazu vědci změřili směr difúze vody v mozkové tkáni. Květinové plátky v každém bodě ukazují směry nejrychlejšího šíření. Ty jsou uspořádány podél nervových drah mozku, protože voda difunduje směrově podél dobře izolovaných nervových drátů, které přenášejí elektrické signály. Různé směry difúze jsou barevně označeny červená, zelená a modrá. V tomto příkladu jasně červené oblasti odhalují tlustý vláknitý trakt, tzv corpus callosum , který přenáší informace mezi levou a pravou stranou mozku.
Zjištění, která vyplývají z podrobné studie mozků dvojčat, naznačují, jak by stále se zdokonalující technologie zobrazování mozku mohla objasnit některé z našich nejzákladnějších charakteristik.
Studie odpovídá na některé velmi zásadní otázky o tom, jak mozek vyjadřuje inteligenci, říká Philip Shaw, dětský psychiatr z Národního institutu duševního zdraví v Bethesdě, MD, který se na výzkumu nepodílel.
Nervové dráty, které přenášejí elektrické zprávy z buňky do buňky v mozku, jsou potaženy tukovou vrstvou zvanou myelin. Podobně jako izolace na elektrickém drátu myelin zamezuje úniku proudu z drátu a zvyšuje rychlost, s jakou zprávy putují mozkem – čím kvalitnější je myelin, tím rychleji se zprávy šíří. Tyto myelinem potažené trakty tvoří bílou hmotu mozku, zatímco těla nervových buněk se nazývají šedá hmota.
Bílá hmota je na většině mozkových skenů neviditelná, ale nedávno vyvinutá variace zobrazování magnetickou rezonancí, nazývaná zobrazení difuzního tenzoru (DTI), umožňuje vědcům mapovat složité nervové zapojení v našem mozku měřením difúze molekul vody tkání. Díky tukovému myelinovému povlaku voda difunduje po délce nervových drátů, zatímco v jiných typech mozkové tkáně se pohybuje všemi různými směry. Výzkumníci mohou vypočítat směr nejrychlejší difúze v každém bodě v mozku a poté vytvořit obrázek mozkových vláken. Dobře organizovaný mozek má dobře fungující myelin, ve kterém lze jasně vidět pohyb vody po specifických drahách. Difuzní zobrazování poskytuje obrázek o tom, jak neporušená jsou vaše mozková spojení, říká Paul Thompson , neurolog z Kalifornské univerzity v Los Angeles, který studii vedl.
Thompson a jeho kolegové provedli DTI skeny 92 párů bratrských a identických dvojčat. Zjistili silnou korelaci mezi integritou bílé hmoty a výkonem ve standardním IQ testu. Do budoucna určitě budeme uvažovat o struktuře bílé hmoty jako o důležitém přispěvateli inteligence, říká Z Wedeenu , neurologa z Massachusetts General Hospital v Bostonu, který se také na výzkumu nepodílel. Také to mění způsob, jakým přemýšlíte o tom, co IQ měří, říká Wedeen. Výzkum byl zveřejněn minulý měsíc v Journal of Neuroscience .
IQ dědičnost: Porovnáním skenů mozku dvojčat vědci zjistili, že kvalita tukové tkáně, která izoluje nervové dráty, je z velké části dědičná. Temenní lalok, který se podílí na logice a matematice, je z 85 procent geneticky determinován, zatímco zraková kůra je asi ze 76 procent a spánkový lalok, který se podílí na učení a paměti, je geneticky dán pouze ze 45 procent.
Pokud je bílá hmota spojena s rychlostí zpracování i IQ, vyvolává to otázku: je inteligence pouze funkcí toho, jak rychle pracuje váš mozek? Předchozí výzkum spojoval rychlost zpracování s IQ, ale testy použité ve studii jsou měřítkem obecné inteligence, včetně verbálních dovedností, matematiky a logiky. Rychlost zpracování hraje velkou roli v tom, jak jste inteligentní, ale není to jediný faktor, říká Shaw.
Nová studie je mezi prvními, které spojují specifickou nervovou architekturu s IQ u zdravých jedinců. Většina lidí se zaměřila na šedou hmotu, říká Shaw. To je dobrý důkaz, že bychom se měli dívat i na bílou hmotu. Předchozí studie využívající DTI spojovaly poškození bílé hmoty s Alzheimerovou chorobou, chronickým alkoholismem a traumatickým poraněním mozku.
Vědci z UCLA posunuli studii o krok dále srovnáním architektury bílé hmoty jednovaječných dvojčat, která sdílejí téměř celou svou DNA, a bratrských dvojčat, která sdílejí pouze polovinu. Výsledky ukázaly, že kvalita bílé hmoty je vysoce geneticky podmíněna, i když vliv genetiky se liší podle oblasti mozku. Podle zjištění lze asi 85 procent variací v bílé hmotě v parietálním laloku, který se podílí na matematice, logice a vizuálně-prostorových dovednostech, připsat genetice. Ale jen asi 45 procent variací ve spánkovém laloku, který hraje ústřední roli v učení a paměti, se zdá být zděděno.
Thompson a jeho spolupracovníci také analyzovali DNA dvojčat a nyní hledají specifické genetické variace, které jsou spojeny s kvalitou bílé hmoty mozku. Vědci již našli kandidáta – gen pro protein zvaný BDNF, který podporuje buněčný růst. Lidé s jednou variací mají více neporušených vláken, říká Thompson.
Hledání genetického a neuroanatomického základu inteligence bylo kontroverzní, především proto, že oponenti se obávají, že zplodí deterministický pohled na schopnosti a vzdělání. Lidé se obávají, že pokud je něco genetické, nemají žádnou moc to ovlivnit, říká Thompson. Ale to vůbec není pravda. Z tréninku může těžit například průměrný běžec i geneticky nadaný.
Debata však může být diskutabilní, protože, jak zdůrazňuje Wedeen, je nepravděpodobné, že by individuální sken mozku mohl předpovědět IQ člověka. Zpráva popisuje souhrnná data o počtu jednotlivců, říká. To není totéž, jako když říkáme, že můžeme udělat sken a určit inteligenci člověka. To se možná rýsuje, ale to ještě nevíme.