Нейронная эффективность как характеристика уровня интеллекта

16.08.2015

Фраза "Умные люди лучше думают" кажется тавтологией - они потому и умные, что лучше думают. Однако что мы подразумеваем под выражением "лучше думать"? Наверное, то, что мозг работает эффективнее. Действительно, связь между эффективной работой нейронных цепей и уровнем интеллекта кажется само собой разумеющейся, и большинство психологов и нейробиологов давно оперируют гипотезой нейронной эффективности, но - только лишь как гипотезой. Экспериментальных доказательств тут не было, приходилось довольствоваться умозрительной самоочевидностью.

Доказательства же удалось получить исследователям из Швейцарской высшей технической школы Цюриха. В какой-то момент они заметили, что электрическая активность мозга у людей с уровнем интеллекта чуть выше среднего отличается от активности мозга у людей с высоким интеллектом. Отличия эти проявлялись при выполнении заданий, нацеленных на активное использование рабочей памяти.

Рабочая память, или оперативная память (не путать с кратковременной), хранит в себе небольшие фрагменты информации, необходимые для сиюминутной мыслительной деятельности, например, для решения логической задачи или осознания сложной информации. От нее зависит, насколько хорошо мы отделяем нужное от ненужного в постоянном потоке информации, или, например, насколько хорошо чувствуем изменения в ситуации.

Активную роль в решении таких задач играют лобные доли коры. Эксперимент же состоял в том, что группе студентов предложили комплекс когнитивных заданий разной степени сложности: например, им показывали некий набор картинок, которые нужно было по возможности запомнить, а потом показывали второй набор картинок, и теперь за ограниченное время нужно было определить, что из второго набора было в первом. Все участники эксперимента были поделены на две группы в соответствии с результатами обычного IQ-теста; у всех активность мозга регистрировали с помощью электроэнцефалографа (исследователи утверждают, что метод ЭЭГ вполне годится для оценки средних различий в мозговой активности у разных групп людей.).

В статье в журнале Intelligence авторы пишут, что при выполнении самых легких и самых трудных вариантов заданий у умеренно умных студентов и у особенно умных студентов мозги работал примерно одинаково. Однако разница была отчетливо видна на заданиях умеренной трудности. И речь в данном случае идет не о том, что одни справились с ними, а другие нет - с тестами справились обе группы одинаково - однако у разных людей это потребовало разных ресурсов. У тех, чей IQ был выше среднего, умеренно трудная задача решалась более экономными усилиями, лобные доли работали слабее. У тех же, чей IQ был немногим выше среднего, задача умеренной трудности требовала более активной работы мозга. Иными словами, умные студенты думали эффективнее. Повторим это еще раз: задачу решили и те, и другие, но у одних решение потребовало меньших нейронных усилий.

Можно ли натренировать рабочую память и связанные с ней функции интеллекта? Авторы работы дают неутешительный ответ: даже если более слабый по IQ человек тренируется выполнять некое сложное задание, у него не будет никакого преимущества перед нетренированным конкурентом, если заставить их решать другую сложную проблему, пусть и очень похожую на тренировочную. Впрочем, на сей счет согласья среди нейробиологов и психологов нет, и многие из них полагают, что разные отделы интеллекта вполне можно "прокачать".

<< Назад: Драйвер вибромотора TI DRV2605L 17.08.2015

>> Вперед: Полнофункциональный сервер Thecus NAS 2U 16.08.2015

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Гибкий алмаз вырабатывает электричество 15.09.2026

Алмаз традиционно воспринимается как исключительно твердый и практически неподвижный материал, поэтому возможность получать из него электричество при механической деформации долгое время казалась невероятной. В начале XX века алмаз относили к непьезоэлектрическим материалам, то есть считалось, что при сжатии или изгибе он, в отличие от кварца, не способен создавать электрический заряд. Однако исследователи из Университета Гонконга обнаружили, что при определенных условиях это представление требует пересмотра. Проблема заключалась прежде всего в физической природе самого минерала. Обычный алмаз настолько тверд, что заметно согнуть его практически невозможно. Поэтому специалисты использовали другой подход и изготовили из алмаза чрезвычайно тонкую гибкую мембрану. После механического воздействия на такую конструкцию измерительные приборы зарегистрировали устойчивые электрические сигналы. Эксперименты неоднократно повторяли и проводили в различных условиях, чтобы исключить случайное про ...>>

Найдена химическая причина возрастных изменений запаха кожи 14.09.2026

Запах человеческого тела меняется на протяжении всей жизни, и особенно заметные изменения могут происходить в пожилом возрасте. Речь идет не только о привычном запахе пота или особенностях гигиены: старение сопровождается целым комплексом биохимических процессов в коже, способных влиять на ее естественный запах. Ученые обнаружили одно из веществ, которое связывают с характерным ароматом, часто называемым "запахом старости". Исследователи установили, что важную роль в этом процессе играет 2-ноненаль - органическое соединение из группы ненасыщенных жирных альдегидов. Это вещество обладает характерным запахом, который нередко описывают как сочетание прогорклого масла и затхлого картона. Его количество в коже увеличивается по мере старения организма, поэтому концентрация 2-ноненаля рассматривается специалистами как одна из биохимических причин возрастного изменения запаха. По словам дерматологов, заметные изменения начинают становиться более вероятными после 40 лет. Доктор Сонал Чоуд ...>>

Случайная новость из Архива Измерена геометрия электронов в твердых материалах 07.01.2025 Впервые в истории физики ученые смогли измерить геометрическую форму, которую принимает электрон при движении через твердый материал. Этот научный прорыв открывает перспективы для изучения квантовой природы кристаллических твердых тел и их сложных взаимодействий. Исследования проводились физиками Мингу Каном из Корнельского университета, Сунджи Кимом из Сеульского национального университета и Риккардо Комином из Массачусетского технологического института (MIT). Они смогли получить уникальную информацию о квантовом поведении электронов, недоступную ранее. На макроуровне поведение материи хорошо описывается законами классической физики. Однако на субатомном уровне законы природы становятся куда сложнее. Электроны, традиционно воспринимаемые как частицы, на самом деле проявляют волновую природу, которая описывается с помощью волновых функций. Эти функции - математические модели, представляющие вероятность обнаружения электрона в конкретной точке пространства - содержат информацию о квантовых свойствах частицы. Одним из ключевых открытий стало использование квантового геометрического тензора (QGT). Эта величина, описывающая геометрию квантового состояния, действует как своего рода карта, фиксирующая пространственные свойства электрона на волновом уровне. Например, некоторые свойства можно представить как вращающиеся геометрические формы: кривые, сферы и другие сложные структуры. Для получения этих данных ученые применили метод углово-резольвающей фотоэмиссионной спектроскопии. Этот подход включает облучение материала фотонами для освобождения электронов и анализа их характеристик, таких как спин, поляризация и углы движения. Эксперименты проводились на монокристаллах сплава кобальт-олова, известного как металл кагоме. Металл кагоме уже привлекал внимание физиков своей необычной кристаллической структурой. На этот раз он стал первым материалом, где удалось измерить QGT в твердом состоянии. Эти данные позволили не только описать квантовую геометрию электронов, но и оценить перспективы их использования для поиска новых свойств материалов. Полученные результаты имеют широкий спектр применения. Исследования подобных материалов могут привести к открытию сверхпроводимости в веществах, где она ранее считалась невозможной. Кроме того, разработанный метод измерения может быть адаптирован для изучения других сложных материалов, что дает ученым возможность глубже понять поведение материи на квантовом уровне. Измерение геометрии электронов стало значительным шагом в изучении квантовой физики твердых тел. Это открытие расширяет горизонты науки, позволяя по-новому взглянуть на взаимодействия частиц внутри кристаллических структур и изучить их потенциал для разработки новых технологий.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026