نظرية علم الأعصاب الشبكية أفضل نظرية تتنبأ بالذكاء العام
20 ديسمبر 2022
بقلم ديانا ييتس، محررة علوم الحياة
المترجم: عدنان أحمد الحاجي
المقالة رقم 181 لسنة 2023
Study: Network neuroscience theory best predictor of intelligence
DEC 20,2022
Diana Yates
وجد البرفسور آرون باربي، من جامعة إلينوي، الذي يظهر في الصورة، والمؤلف المشارك إيفان أندرسون، أن أخذ خصائص كامل الدماغ في الاعتبار - بدلاً من التركيز على مناطق أو شبكات عصبية معينة فيه - يجعل التنبؤ باالذكاء أكثر دقة.
لقد بذل الباحثون جهودًا على مدى عقود لمعرفة كيف تساعد بنية الدماغ والاتصالية الوظيفية على انبثاق الذكاء. أفاد الباحثون أن تحليلًا جديدًا قدم أجلى صورة حتى الآن لكيف تساهم مناطق الدماغ المختلفة والشبكات العصبية في قدرة الشخص على حل المشكلات / المسائل في طيف متنوع من السياقات، وهي سمة تُعرف بالذكاء العام. [1]
نشرت النتائج التي توصلوا إليها في دورية تخطيط الدماغ البشري [2] Human Brain Mapping.
”استخدمت الدراسة“ النمذجة التنبؤية لمشروعالكونكتوم Connectome البشري [3] " لمقارنة خمس نظريات عن كيف ينبثق الذكاء من الدماغ، بحسب آرون باربي Aron Barbey، برفسور علم النفس والهندسة الحيوية وعلم الأعصاب في جامعة إلينوي في أوربانا شامبين الذي قاد هذه الدراسة مع المؤلف الأول إيڤان أندرسون Evan Anderson.
”لفهم القدرات المعرفية [4] المدهشة الكامنة وراء الذكاء، يتطلع باحثو علم الأعصاب إلى دراسة الأُسس البيولوجية لها في الدماغ“. ”تحاول النظريات الحديثة شرح كيف تمكننا بنية معالجة المعلومات في الدماغ من حل المشكلات / المسائل،“ كما قال باربي.
لفهم الأساس البيولوجية لهذه القدرات المعرفية [4] يتطلب ”توصيف كيف ترتبط الفروق الفردية في الذكاء والقدرة على حل المشكلات / المسائل بالبنية الأساسية والآليات العصبية لشبكات الدماغ العصبية،“ كما قال أندرسون.
تاريخيًا، ركزت نظريات الذكاء على مناطق الدماغ الموضعية مثل قشرة الفص الجبهي، والتي تلعب دورًا رئيسًا في العمليات المعرفية مثل التخطيط وحل المسائل / المشكلات واتخاذ القرار. تؤكد النظريات الحديثة على شبكات دماغية محددة، بينما يتناول البعض الآخر كيف تتداخل الشبكات المختلفة وتتفاعل مع بعضها، كما قال باربي. اختبر هو وأندرسون هذه النظريات الموثقة مقابل ”نظرية علم الأعصاب الشبكية“ التي طرحاها والتي تفترض أن الذكاء ينبثق من بنية الدماغ الإجمالية، بما فيها الروابط القوية والضعيفة بين المحاور الدماغية. [المترجم: الرابطة القوية بين خليتين عصبيتين تحدث حين تستطيع إحدى الخليتين إثارة فعل جهد في الخلية الأخرى [5] ]،
”تنطوي الروابط القوية على محاور شديدة الارتباط بمعالجة المعلومات المكتسبة من المحيط ونصبح بارعين في حل المسائل / المشكلات المألوفة“. ”لدي الروابط الضعيفة عدد أقل من المشابك العصبية ولكنها توفر المرونة والقدرة على التكيف في حل المسائل / المشكلات.“ توفر هذه الروابط معًا ”بنية شبكة ضرورية لحل المشكلات المتنوعة التي نواجهها في الحياة“ حسبما قال أندرسون.
لاختبار هذه الفكرة، حشد فريق البحث 297 طالبًا جامعيًا من ديموغرافيات مختلفة، وطلب الفريق أولاً من كل مشارك الخضوع لمجموعة شاملة من الاختبارات المصممة لقياس مهارات حل المشكلات والقدرة على التكيف في سياقات مختلفة. قال باربي إن هذه الاختبارات وغيرها من الاختبارات المتنوعة المماثلة تُستخدم بشكل روتيني لقياس الذكاء العام.
عمل الباحثون بعد ذلك فحوصات بالتصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي في حالة الراحة لكل مشارك.
قال باربي: ”إحدى خصائص الدماغ البشري المثيرة للاهتمام جدًا تكمن في كيف تجسد كوكبة ثرية من الشبكات العصبية النشطة حتى عندما نكون في حالة راحة“. ”هذه الشبكات تشكل البنية التحتية البيولوجية للعقل ويُعتقد أنها خصائص جوهرية للدماغ.“ [المترجم: الخاصة الجوهرية هي التي يمتلكها الشيء في ذاته [6] ].
هذه الخصائص الجوهرية تشمل الشبكة الجبهية الجدارية frontoparietal والتي تمكِّن من التحكم المعرفي واتخاذ القرارات الموجهة نحو الهدف [المترجم: السلوك الموجه نحو الهدف «الغرض» هو اختيار الأفعال وفقًا للنتائج المرجوة منها في ظرف معين [7] ]؛ وشبكة الانتباه الظهرانية التي تساعد في الوعي المكاني البصري [8,9]؛ وشبكة تمييز الأهمية salience network، التي توجه الانتباه إلى المحفزات / المثيرات الحسية الأكثر صلة بالشيء موضع الاهتمام. قال باربي إن الدراسات السابقة أظهرت أن نشاط هذه الشبكات وغيرها، عندما يكون الشخص مستيقظًا ولكن غير مشتغل بمهمة أو منتبه إلى أحداث خارجية ”يتنبأ بشكل موثوق بمهاراتنا وقدراتنا المعرفية [4] “.
باستخدام الاختبارات المعرفية وبيانات الرنين المغناطيسي الوظيفي، تمكن الباحثون من تقييم النظريات التي تنبأت بشكل أفضل بمدي أداء المشاركين في اختبارات الذكاء.
شبكات دماغية. المصدر: https://www.frontiersin.org/articles/10,3389/fneur.2019,01325/full
”يمكننا دراسة بشكل منهجي مدى جودة تنبؤ النظرية بالذكاء العام بناءً على اتصالية مناطق الدماغ أو الشبكات العصبية التي تشملها النظرية“ كما قال أندرسون. ”هذه المقاربة ساعدتنا في مقارنة القرائن على أسس علم الأعصاب للتنبؤات التي تطرحها النظريات الحالية للذكاء العام بشكل مباشر.“
وجد الباحثون أن أخذ الخصائص الاجمالية للدماغ في الاعتبار يؤدي إلى أكثر التنبؤات دقة عن قدرة الشخص على حل المشكلات وقدرته على التكيف. بقي هذا صحيحًا حتى عند حساب عدد مناطق الدماغ التي شملها التحليل.
النظريات الأخرى كانت أيضًا قادرة على التنبؤ بالذكاء كما قال الباحثون، لكن نظرية علم الأعصاب الشبكية تفوقت على تلك التي تقتصر على مناطق أو شبكات الدماغ الموضعية في عدد من الجوانب.
قال باربي إن النتائج تكشف أن ”معالجة المعلومات الاجمالية [10] “ في الدماغ أمر أساسي لمدى تغلب المرء على الصعوبات المعرفية. [المترجم: الصعوبات المعرفية هيالعوامل التي تؤثر في المتعلم الذي يعاني من صعوبات في الذاكرة وحل المسائل / المشكلات والاستيعاب [11] ].
”بدلاً من أن ينبثق الذكاء من منطقة أو شبكة معينة، يبدو أنه ينبثق من البنية الإجمالية للدماغ ويعكس كفاءة ومرونة وظيفة الشبكة العصبية للدماغ بأكمله“.
