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神経の柔軟性は人間の知性の鍵となるかもしれない

新しい研究は、他の理論が示唆しているように、単一の領域や脳細胞の効率から生じるのではなく、柔軟な配線が人間の知性の中心にあるかもしれないことを示唆しています。

ジャーナルで発表された調査結果 認知科学の動向、脳の動的な特性、それがどのように配線されるか、またその変化が知的要求の変化に応じてどのように変化するかが、人間の脳における知能の最良の予測因子であることを示しています。

「誰かが賢いと言うとき、私たちはそれが何を意味するのかを直感的に理解します」と、新しい論文の著者であるアロン・バービー博士は述べた。

「通常、私たちは彼らが決定を下し、特定のタイプの問題を解決するのにどれだけ優れているかを指します。しかし、最近神経科学では、一般的な知性がどのように発生するかを生物学的用語で理解することに焦点が当てられています。」

「私の同僚と私が気づくようになったのは、一般的な知性は単一の脳の領域またはネットワークに由来しないということです。代わりに、神経科学の新たな証拠は、インテリジェンスがネットワーク状態間で柔軟に移行する能力を反映していることを示唆しています。」

科学者たちは、脳がモジュール化されていることを長い間理解してきました。つまり、脳のさまざまな領域が特定の能力をサポートしているということです。例えば、脳の後部の後頭葉内の脳領域は視覚情報を処理することが知られていると彼は説明した。しかし、人が見るものを解釈するには、他の脳モジュールからの情報を統合する必要があります。

「オブジェクトを識別するには、オブジェクトも分類する必要があります。それはビジョンだけに依存するのではありません。また、概念的な知識や他の脳領域によってサポートされている情報処理のその他の側面も必要です」と彼は言った。「そしてモジュールの数が増えると、脳で表現される情報の種類はますます抽象的で一般的になります。」

科学者たちは、脳がどのように組織化するかを理解するのに苦労し、その機能を実行する構造または領域を特定しようとしました。

「例えば、前頭前皮質は、脳の前部にある構造であり、人間の進化の過程で劇的に拡大しました」とバービーは述べました。

前頭前野は、行動の計画や組織化など、いくつかの高次機能をサポートすることが知られているため、科学者たちは前頭前野が一般的な知能を駆動することを示唆しています。

「しかし、実際には、脳全体-そのグローバルなアーキテクチャと、低レベルおよび高レベルのメカニズム間の相互作用-は、一般的な知能に必要です」とバービー氏は語った。

脳モジュールは、より大きな「本質的な接続ネットワーク」を構築するための基本的な構成要素を提供するとバービー氏は述べた。各ネットワークには複数の脳構造が含まれており、特定の認知スキルを身につけたときに一緒に活性化されます。

「たとえば、注意が外部の手がかりに注がれると前頭頭頂部ネットワークが作動し、注意が関連するイベントに注がれると顕著ネットワークが従事し、内部に注意が注がれるとデフォルトモードのネットワークが採用されます」と彼は述べた。

ニューラルネットワークは、2種類の情報処理をサポートすると考えられている2種類の接続で構成されている、とBarbey氏は述べています。

「私たちは「結晶化された知性」と呼ぶ、以前の知識と経験をコード化する経路があります。また、「流体知性」と呼ばれる非常に柔軟な適応推論と問題解決スキルがあります」と彼は言った。

結晶化したインテリジェンスは、使い古した経路での数か月または数年のニューラルトラフィックの結果である堅牢な接続を含みますが、流体インテリジェンスは、脳が固有または異常な問題に取り組むときに形成されるより一時的な接続を含みます。

「恒久的なつながりを形成するのではなく、私たちは常に以前の知識を更新しており、これには新しいつながりを形成することが含まれます」とバービーは言った。彼はまた、変化するニーズに対応して脳が形成しやすくなり、その接続性を再形成すればするほど、脳はよりよく機能すると付け加えました。

研究者たちは柔軟性が人間の脳機能の重要な特徴であることを知っていましたが、たった最近、柔軟性が人間の知性の基礎を提供するという考えが浮上しました、とバービーは言いました。

「一般的なインテリジェンスは、結晶化したインテリジェンスをサポートするために、近くのアクセスが容易な状態に柔軟に到達する機能と、流動的なインテリジェンスをサポートするために、アクセスが困難な状態に適応して到達する機能の両方を必要とします」とBarbeyは述べています。