Akili: kutoka kwa maumbile hadi "waya" na "processor" ya ubongo wa mwanadamu

2024 Mwandishi: Seth Attwood | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2023-12-16 16:17

Kwa nini watu wengine wana akili kuliko wengine? Tangu nyakati za zamani, wanasayansi wamekuwa wakijaribu kujua nini cha kufanya ili kuweka kichwa wazi. Ikirejelea idadi ya tafiti za kisayansi, Spektrum inajadili vipengele vya akili - kutoka kwa genetics hadi "waya" na "processor" ya ubongo wa binadamu.

Kwa nini watu wengine wana akili kuliko wengine? Tangu nyakati za zamani, wanasayansi wamekuwa wakijaribu kujua nini kifanyike ili kichwa kiweze kufikiria vizuri. Lakini sasa ni angalau wazi: orodha ya vipengele vya akili ni ndefu kuliko ilivyotarajiwa.

Mnamo Oktoba 2018, Wenzel Grüs alionyesha kitu cha kushangaza kwa mamilioni ya watazamaji wa TV: mwanafunzi kutoka mji mdogo wa Ujerumani wa Lastrut alipiga mpira wa kandanda kwa kichwa chake zaidi ya mara hamsini mfululizo, kamwe hakuangusha au kuokota kwa mikono yake. Lakini ukweli kwamba watazamaji wa kipindi cha Runinga cha Urusi "Watu wa Kushangaza" walimkabidhi kwa makofi ya shauku ulielezewa sio tu na ustadi wa riadha wa kijana huyo. Ukweli ni kwamba, akicheza mpira, kati ya nyakati aliinua nambari 67 hadi nguvu ya tano, baada ya kupokea matokeo ya nambari kumi katika sekunde 60 tu.

Wenzel, ambaye ana umri wa miaka 17 leo, ana kipawa cha kipekee cha hisabati: yeye huzidisha, hugawanya, na kutoa mizizi kutoka kwa nambari za tarakimu kumi na mbili bila kalamu, karatasi au visaidizi vingine. Katika michuano ya mwisho ya dunia katika kuhesabu simu, alichukua nafasi ya tatu. Kama yeye mwenyewe anasema, inamchukua kutoka dakika 50 hadi 60 kutatua shida ngumu za hesabu: kwa mfano, wakati anahitaji kujumuisha nambari ya nambari ishirini kwa sababu kuu. Anafanyaje? Pengine, kumbukumbu yake ya muda mfupi ina jukumu kuu hapa.

Ni wazi kwamba ubongo wa Wenzel ni bora kwa kiasi fulani kuliko kiungo cha kufikiri cha rika zake wenye vipawa vya kawaida. Angalau linapokuja suala la nambari. Lakini kwa nini, kwa ujumla, baadhi ya watu wana uwezo mkubwa wa kiakili kuliko wengine? Swali hili bado lilikuwa akilini mwa mtafiti wa asili Mwingereza Francis Galton miaka 150 iliyopita. Wakati huo huo, alisisitiza ukweli kwamba mara nyingi tofauti za akili zinahusishwa na asili ya mtu. Katika kitabu chake Hereditary Genius, anahitimisha kwamba akili ya mwanadamu inaweza kurithiwa.

Cocktail yenye Viungo vingi

Kama ilivyotokea baadaye, nadharia yake hii ilikuwa sahihi - angalau kwa sehemu. Wanasaikolojia wa Marekani Thomas Bouchard na Matthew McGue walichambua zaidi ya tafiti 100 zilizochapishwa za kufanana kwa akili kati ya watu wa familia moja. Katika kazi zingine, mapacha wanaofanana wameelezewa, kutengwa mara baada ya kuzaliwa. Licha ya hili, kwenye vipimo vya akili, walionyesha karibu matokeo sawa. Mapacha waliokua pamoja walifanana zaidi katika uwezo wa kiakili. Pengine, mazingira pia yalikuwa na ushawishi muhimu kwao.

Leo, wanasayansi wanaamini kwamba 50-60% ya akili ni kurithi. Kwa maneno mengine, tofauti ya IQ kati ya watu wawili ni nusu nzuri kutokana na muundo wa DNA yao iliyopokelewa kutoka kwa wazazi wao.

Katika kutafuta jeni kwa akili

Walakini, utaftaji wa nyenzo za urithi haswa zinazohusika na hii hadi sasa umesababisha kidogo. Kweli, wakati mwingine walipata baadhi ya vipengele ambavyo kwa mtazamo wa kwanza vilihusiana na akili. Lakini baada ya ukaguzi wa karibu, uhusiano huu uligeuka kuwa wa uwongo. Hali ya kushangaza iliibuka: kwa upande mmoja, tafiti nyingi zilithibitisha sehemu ya juu ya urithi wa akili. Kwa upande mwingine, hakuna mtu angeweza kusema ni jeni gani zilizohusika haswa kwa hili.

Hivi karibuni, picha imebadilika kwa kiasi fulani, hasa kutokana na maendeleo ya teknolojia. Mpango wa ujenzi wa kila mtu umo katika DNA yake - aina ya encyclopedia kubwa, yenye takriban barua bilioni 3. Kwa bahati mbaya, imeandikwa kwa lugha ambayo hatujui. Ingawa tunaweza kusoma herufi, maana ya maandiko ya ensaiklopidia hii bado haijafichwa kwetu. Hata wanasayansi wakifaulu kupanga DNA nzima ya mtu, hawajui ni sehemu gani zake zinazohusika na uwezo wake wa kiakili.

Akili na IQ

Neno akili linatokana na nomino ya Kilatini intellectus, ambayo inaweza kutafsiriwa kama "mtazamo", "kuelewa", "kuelewa", "sababu" au "akili". Wanasaikolojia wanaelewa akili kama uwezo wa kiakili wa jumla ambao unajumuisha uwezo mbalimbali: kwa mfano, uwezo wa kutatua matatizo, kuelewa mawazo magumu, kufikiri bila kufikiri, na kujifunza kutokana na uzoefu.

Akili kwa kawaida haizuiliwi kwa somo moja, kama vile hisabati. Mtu ambaye ni mzuri katika eneo moja mara nyingi hupita kwa wengine. Talent ni wazi kuwa na mipaka kwa somo moja ni nadra. Kwa hivyo, wanasayansi wengi wanaendelea kutokana na ukweli kwamba kuna sababu ya jumla ya akili, kinachojulikana kama sababu G.

Yeyote anayeenda kusoma akili anahitaji mbinu ya kuipima kwa ukamilifu. Jaribio la kwanza la akili lilitengenezwa na wanasaikolojia wa Ufaransa Alfred Binet na Théodore Simon. Waliitumia kwa mara ya kwanza mnamo 1904 kutathmini uwezo wa kiakili wa watoto wa shule. Kwa misingi ya kazi zilizotengenezwa kwa kusudi hili, waliunda kinachojulikana kama "Binet-Simon wadogo wa maendeleo ya akili." Kwa msaada wake, waliamua umri wa maendeleo ya kiakili ya mtoto. Ililingana na nambari kwa kiwango cha shida ambazo mtoto angeweza kutatua kabisa.

Mnamo 1912, mwanasaikolojia wa Ujerumani William Stern alipendekeza njia mpya ambayo umri wa maendeleo ya kiakili uligawanywa na umri wa mpangilio, na thamani iliyosababishwa iliitwa mgawo wa akili (IQ). Na ingawa jina limesalia hadi leo, leo IQ haielezi tena uwiano wa umri. Badala yake, IQ inatoa wazo la jinsi kiwango cha akili ya mtu binafsi kinahusiana na kiwango cha akili cha mtu wa kawaida.

Watu hutofautiana kutoka kwa kila mmoja, na ipasavyo seti zao za DNA hutofautiana. Hata hivyo, watu walio na IQ za juu lazima walingane angalau sehemu hizo za DNA ambazo zinahusishwa na akili. Wanasayansi leo wanaendelea na nadharia hii ya msingi. Kwa kulinganisha DNA ya mamia ya maelfu ya masomo ya majaribio katika mamilioni ya sehemu, wanasayansi wanaweza kutambua maeneo ya urithi ambayo huchangia kuundwa kwa uwezo wa juu wa kiakili.

Tafiti nyingi kama hizo zimechapishwa katika miaka ya hivi karibuni. Shukrani kwa uchambuzi huu, picha inazidi kuwa wazi: uwezo maalum wa kiakili hautegemei tu data ya urithi, lakini kwa maelfu ya jeni tofauti. Na kila mmoja wao hutoa mchango mdogo tu kwa jambo la akili, wakati mwingine ni mia chache tu ya asilimia. "Sasa inaaminika kwamba thuluthi mbili ya jeni zote za binadamu zinazobadilika zinahusishwa moja kwa moja au kwa njia isiyo ya moja kwa moja na ukuzi wa ubongo na hivyo uwezekano wa kuwa na akili," anasisitiza Lars Penke, profesa wa saikolojia ya haiba ya kibiolojia katika Chuo Kikuu cha Georg August huko Göttingen.

Siri Saba Iliyofungwa

Lakini bado kuna tatizo moja kubwa: leo kuna maeneo 2,000 yanayojulikana (loci) katika muundo wa DNA ambayo yanahusishwa na akili. Lakini katika hali nyingi bado haijulikani wazi ni nini hasa loci hizi zinawajibika. Ili kutatua fumbo hili, watafiti wa akili huchunguza ni seli zipi zinazo uwezekano mkubwa wa kujibu taarifa mpya kuliko nyingine. Hii inaweza kumaanisha kwamba seli hizi kwa njia fulani zimeunganishwa na uwezo wa kufikiri.

Wakati huo huo, wanasayansi daima wanakabiliwa na kundi fulani la neurons - kinachojulikana seli za piramidi. Wanakua katika gamba la ubongo, yaani, katika ganda la nje la ubongo na cerebellum, ambalo wataalam huita cortex. Ina hasa seli za ujasiri ambazo huipa rangi yake ya kijivu, ndiyo sababu inaitwa "kijivu".

Labda seli za piramidi zina jukumu muhimu katika malezi ya akili. Hii inaonyeshwa, kwa hali yoyote, na matokeo ya tafiti zilizofanywa na mwanabiolojia wa neva Natalia Goryunova, profesa katika Chuo Kikuu cha Bure cha Amsterdam.

Hivi majuzi, Goryunova alichapisha matokeo ya utafiti ambao ulivutia umakini wa kila mtu: alilinganisha seli za piramidi katika masomo yenye uwezo tofauti wa kiakili. Sampuli za tishu zilichukuliwa hasa kutoka kwa nyenzo zilizopatikana wakati wa operesheni kwa wagonjwa wenye kifafa. Katika hali mbaya, neurosurgeons hujaribu kuondoa mwelekeo wa kukamata hatari. Kwa kufanya hivyo, daima huondoa sehemu za nyenzo za ubongo zenye afya. Ilikuwa nyenzo hii ambayo Goryunova alisoma.

Kwanza alijaribu jinsi seli za piramidi zilizomo ndani yake zinavyoitikia msukumo wa umeme. Kisha akakata kila sampuli katika vipande nyembamba zaidi, akavipiga picha kwa darubini na kuzikusanya tena kwenye kompyuta kuwa picha ya pande tatu. Kwa hivyo, yeye, kwa mfano, alianzisha urefu wa dendrites - matawi ya seli, kwa msaada ambao huchukua ishara za umeme. "Wakati huo huo, tulianzisha uhusiano na IQ ya wagonjwa," anaelezea Goryunova. "Kadiri dendrites zilivyokuwa ndefu na zenye matawi, ndivyo mtu huyo alivyokuwa nadhifu."

Mtafiti alielezea hili kwa urahisi sana: dendrites ndefu, zenye matawi zinaweza kufanya mawasiliano zaidi na seli nyingine, yaani, wanapokea taarifa zaidi ambazo wanaweza kuchakata. Imeongezwa kwa hili ni jambo lingine: "Kwa sababu ya matawi yenye nguvu, wanaweza kusindika wakati huo huo habari tofauti katika matawi tofauti," anasisitiza Goryunova. Kutokana na usindikaji huu sambamba, seli zina uwezo mkubwa wa kukokotoa. "Wanafanya kazi haraka na kwa tija zaidi," Goryunova anahitimisha.

Sehemu tu ya ukweli

Haijalishi nadharia hii inaweza kuonekana kuwa ya kushawishi, haiwezi kuzingatiwa kuwa imethibitishwa kikamilifu, kama mtafiti mwenyewe anakiri waziwazi. Ukweli ni kwamba sampuli za tishu alizochunguza zilichukuliwa hasa kutoka kwa eneo moja dogo sana katika tundu la muda. Vifafa vingi vya kifafa hutokea huko, na kwa hiyo, kama sheria, upasuaji wa kifafa hufanyika katika eneo hili. "Bado hatuwezi kusema jinsi mambo yalivyo katika sehemu nyingine za ubongo," Goryunova anakubali. "Lakini matokeo ya utafiti mpya, bado ambayo hayajachapishwa kutoka kwa kikundi chetu yanaonyesha, kwa mfano, kwamba uhusiano kati ya urefu wa dendrite na akili una nguvu zaidi katika upande wa kushoto wa ubongo kuliko kulia."

Bado haiwezekani kuteka hitimisho lolote la jumla kutoka kwa matokeo ya utafiti wa wanasayansi wa Amsterdam. Aidha, kuna ushahidi unaozungumzia kinyume kabisa. Walipatikana na Erhan Genç, mwanasaikolojia kutoka Bochum. Mnamo mwaka wa 2018, yeye na wenzake pia walichunguza jinsi muundo wa kijivu hutofautiana kati ya watu wenye akili sana na wasio na akili. Wakati huo huo, alifikia hitimisho kwamba matawi yenye nguvu ya dendrites yanadhuru zaidi kuliko yanafaa kwa uwezo wa kufikiri.

Ukweli, Gench hakuchunguza seli za piramidi za kibinafsi, lakini aliweka masomo yake kwenye skana ya ubongo. Kimsingi, imaging ya resonance ya sumaku haifai kwa kukagua miundo bora ya nyuzi - azimio la picha, kama sheria, linageuka kuwa haitoshi. Lakini wanasayansi wa Bochum walitumia njia maalum ya kuona mwelekeo wa kueneza kwa maji ya tishu.

Dendrites huwa vizuizi vya maji. Kwa kuchambua uenezi, inawezekana kuamua ni mwelekeo gani wa dendrites iko, jinsi matawi yao ni, na ni karibu vipi kwa kila mmoja. Matokeo: kwa watu wenye akili zaidi, dendrites ya seli za ujasiri za kibinafsi sio mnene sana na hazielekei kutengana kwenye "waya" nyembamba. Uchunguzi huu unapingana kikamilifu na hitimisho lililotolewa na mwanasayansi wa neva Natalia Goryunova.

Lakini je, seli za piramidi hazihitaji habari mbalimbali za nje ili kufanya kazi zao katika ubongo? Je, hii inalinganaje na kiwango cha chini cha matawi kutambuliwa? Gench pia anaona uhusiano kati ya seli kuwa muhimu, lakini kwa maoni yake, uhusiano huu unapaswa kuwa na kusudi. "Ikiwa unataka mti uzae matunda zaidi, kata matawi ya ziada," aeleza. - Vile vile ni kesi ya uhusiano wa synaptic kati ya neurons: tunapozaliwa, tuna mengi yao. Lakini katika maisha yetu tunazipunguza na kuacha zile tu ambazo ni muhimu kwetu.

Labda, ni shukrani kwa hili kwamba tunaweza kuchakata habari kwa ufanisi zaidi.

"Kikokotoo kilicho hai" Wenzel Grüs hufanya vivyo hivyo, kuzima kila kitu kilicho karibu naye wakati wa kutatua tatizo. Uchakataji wa vichocheo vya usuli hautakuwa na tija kwake katika hatua hii.

Hakika, watu walio na akili tajiri huonyesha shughuli za ubongo zilizozingatia zaidi kuliko watu wenye vipawa vidogo wakati wanapaswa kutatua tatizo tata. Kwa kuongeza, chombo chao cha kufikiri kinahitaji nishati kidogo. Uchunguzi huu wawili ulisababisha kinachojulikana kama nadharia ya neva ya ufanisi wa akili, kulingana na ambayo sio ukubwa wa ubongo unaoamua, lakini ufanisi.

Wapishi wengi huharibu mchuzi

Gench anaamini kwamba matokeo yake yanaunga mkono nadharia hii: "Ikiwa unashughulika na idadi kubwa ya miunganisho, ambapo kila mmoja anaweza kuchangia suluhisho la shida, basi inatatiza jambo badala ya kumsaidia," anasema. Kulingana naye, ni sawa na kuomba ushauri hata kwa wale marafiki ambao hawaelewi TV kabla ya kununua TV. Kwa hiyo, ni mantiki kukandamiza mambo yanayoingilia - hii ni maoni ya mwanasayansi wa neva kutoka Bochum. Labda watu wenye akili hufanya vizuri zaidi kuliko wengine.

Lakini hii inalinganaje na matokeo ya kikundi cha Amsterdam kinachoongozwa na Natalia Goryunova? Erkhan Gench anasema kuwa suala hilo linaweza kuwa katika mbinu tofauti za kipimo. Tofauti na mtafiti wa Uholanzi, hakuchunguza seli za kibinafsi chini ya darubini, lakini alipima harakati za molekuli za maji kwenye tishu. Pia anaonyesha kuwa kiwango cha matawi ya seli za piramidi katika sekta tofauti za ubongo inaweza kuwa tofauti. "Tunashughulika na mosaic ambayo bado haina vipande vingi."

Matokeo ya utafiti yanayofanana zaidi yanapatikana mahali pengine: unene wa tabaka la kijivu ni muhimu kwa akili - labda kwa sababu gamba kubwa lina niuroni zaidi, ambayo inamaanisha ina "uwezo wa kuhesabu." Hadi sasa, uhusiano huu unachukuliwa kuthibitishwa, na Natalia Goryunova alithibitisha tena katika kazi yake. "Ukubwa mambo" - hii ilianzishwa miaka 180 iliyopita na Ujerumani anatomist Friedrich Tiedemann (Friedrich Tiedemann). "Bila shaka kuna uhusiano kati ya saizi ya ubongo na nishati ya kiakili," aliandika mnamo 1837. Ili kupima kiasi cha ubongo, alijaza fuvu za watu waliokufa na mtama kavu, lakini uhusiano huu pia unathibitishwa na mbinu za kisasa za kupima kwa kutumia scanners za ubongo. Kwa mujibu wa makadirio mbalimbali, kutoka 6 hadi 9% ya tofauti katika IQ huhusishwa na tofauti katika ukubwa wa ubongo. Na bado unene wa cortex ya ubongo inaonekana kuwa muhimu.

Walakini, kuna siri nyingi hapa pia. Hii inatumika kwa usawa kwa wanaume na wanawake, kwa sababu katika jinsia zote, akili ndogo pia inalingana na uwezo mdogo wa kiakili. Kwa upande mwingine, wanawake wana wastani wa gramu 150 chini ya ubongo kuliko wanaume, lakini hufanya sawa na wanaume kwenye vipimo vya IQ.

"Wakati huo huo, miundo ya ubongo ya wanaume na wanawake ni tofauti," anaelezea Lars Penke kutoka Chuo Kikuu cha Göttingen. "Wanaume wana rangi ya kijivu zaidi, ikimaanisha kwamba gamba lao la ubongo ni mnene zaidi, wakati wanawake wana mada nyeupe zaidi." Lakini pia ni muhimu sana kwa uwezo wetu wa kutatua matatizo. Wakati huo huo, kwa mtazamo wa kwanza, haina jukumu la kuonekana kama suala la kijivu. Jambo nyeupe linajumuisha hasa nyuzi za ujasiri ndefu. Wanaweza kusambaza msukumo wa umeme kwa umbali mrefu, wakati mwingine sentimita kumi au zaidi. Hii inawezekana kwa sababu wametengwa sana na mazingira yao na safu ya dutu iliyojaa mafuta - myelin. Ni sheath ya myelin na inatoa nyuzi rangi nyeupe. Inazuia kupoteza kwa voltage kutokana na mzunguko mfupi na pia huharakisha uhamisho wa habari.

Inavunja "waya" kwenye ubongo

Ikiwa seli za piramidi zinaweza kuchukuliwa kuwa wasindikaji wa ubongo, basi jambo nyeupe ni kama basi ya kompyuta: shukrani kwa hilo, vituo vya ubongo vilivyo umbali mkubwa kutoka kwa kila mmoja vinaweza kuwasiliana na kushirikiana katika kutatua matatizo. Licha ya hili, suala nyeupe limepuuzwa kwa muda mrefu na watafiti wa akili.

Ukweli kwamba mtazamo huu sasa umebadilika unatokana, miongoni mwa mambo mengine, kwa Lars Penke. Miaka kadhaa iliyopita, aligundua kuwa maada nyeupe iko katika hali mbaya zaidi kwa watu wenye akili iliyopunguzwa. Katika akili zao, mistari ya mawasiliano ya mtu binafsi wakati mwingine hukimbia kwa machafuko, na sio kwa uzuri na sambamba kwa kila mmoja, sheath ya myelin haijaundwa kikamilifu, na mara kwa mara hata "mapumziko ya waya" hutokea. "Ikiwa kuna ajali nyingi zaidi, basi hii inasababisha kupungua kwa usindikaji wa habari na hatimaye kwa ukweli kwamba mtu kwenye vipimo vya akili anaonyesha matokeo mabaya zaidi kuliko wengine," anaelezea mwanasaikolojia wa utu Penke. Inakadiriwa kuwa karibu 10% ya tofauti katika IQ ni kutokana na hali ya suala nyeupe.

Lakini nyuma kwa tofauti kati ya jinsia: Kulingana na Penke, kulingana na tafiti zingine, wanawake hufaulu katika kazi za kiakili kama wanaume, lakini wakati mwingine hutumia maeneo mengine ya ubongo. Sababu zinaweza tu kubashiri. Kwa sehemu, upotovu huu unaweza kuelezewa na tofauti katika muundo wa jambo nyeupe - njia ya mawasiliano kati ya vituo tofauti vya ubongo. "Na iwe hivyo, kwa kuzingatia data hizi, tunaweza kuona wazi kwamba kuna fursa zaidi ya moja na pekee ya kutumia akili," anasisitiza mtafiti kutoka Bochum. "Mchanganyiko tofauti wa mambo unaweza kusababisha kiwango sawa cha akili."

Kwa hiyo, "kichwa cha smart" kinaundwa na vipengele vingi, na uwiano wao unaweza kutofautiana. Seli za piramidi pia ni muhimu kama wasindikaji bora, na suala nyeupe kama mfumo wa mawasiliano ya haraka na kumbukumbu ya kazi inayofanya kazi vizuri. Imeongezwa kwa hili ni mzunguko bora wa ubongo, kinga kali, kimetaboliki ya nishati hai, na kadhalika. Kadiri sayansi inavyojifunza juu ya jambo la akili, ndivyo inavyokuwa wazi zaidi kwamba haiwezi kuhusishwa na sehemu moja tu na hata sehemu moja maalum ya ubongo.

Lakini ikiwa kila kitu kitafanya kazi inavyopaswa, basi ubongo wa mwanadamu unaweza kufanya mambo ya kushangaza. Hii inaweza kuonekana katika mfano wa mwanafizikia wa nyuklia wa Korea Kusini Kim Un Young, ambaye, akiwa na IQ ya 210, anachukuliwa kuwa mtu mwenye akili zaidi duniani. Katika umri wa miaka saba, alikuwa akisuluhisha milinganyo tata katika kipindi cha televisheni cha Kijapani. Akiwa na umri wa miaka minane, alialikwa NASA nchini Marekani, ambako alifanya kazi kwa miaka kumi.

Kweli, Kim mwenyewe anaonya dhidi ya kuweka umuhimu sana kwa IQ. Katika makala ya 2010 katika gazeti la Korea Herald, aliandika kwamba watu wenye akili nyingi si muweza wa yote. Kama rekodi za ulimwengu za wanariadha, IQ za juu ni onyesho moja tu la talanta ya mwanadamu. "Ikiwa kuna anuwai ya zawadi, basi yangu ni sehemu yake tu."