Индивидуальные особенности обработки информации в ЦНС

Идею использования простых физиологических показателей для оценки индивидуальных различий по интеллекту предложил выдающийся биолог Ф. Гальтон (цит. по: Ждан, 2004). Он рассматривал интеллект как биологическое образование, которое можно количественно оценить с помощью физиологических индикаторов. Экспериментальное воплощение эти идеи нашли в ряде работ, где в качестве коррелята интеллекта и частично способа его измерения предлагалось рассматривать время выполнения простых заданий. В современной психологии этот подход четко сформулирован П. Верноном: некоторая часть индивидуальных различий в успешности выполнения тестов интеллекта объясняется различиями в том, насколько быстро индивид может обрабатывать информацию; последнее сравнительно независимо от любых приобретенных знаний или навыков. Таким образом, понятие психической скорости или скорости выполнения умственных действий {mental speed) приобретает роль фактора, объясняющего индивидуальные различия в когнитивном функционировании (Купер, 2000).

Гипотезы о связи умственных способностей и переработки информации в ЦНС. В качестве объекта исследования для установления связей с психометрическим интеллектом могут выступать разные показатели этой скорости, характеризующие отдельные этапы или операции деятельности человека. Это может быть время простой реакции, время реакции выбора и время опознания (inspectin time). По некоторым представлениям скорость проведения нервного импульса должна коррелировать с показателями психометрического интеллекта. Считается, что скорость проведения нервного импульса отражает эффективность функционирования нервной системы: чем выше скорость, тем быстрее нервная система обрабатывает информацию. Ускоренная обработка информации в нервной системе рассматривается как физиологическое условие увеличения умственных возможностей индивида (Рийсдик, Бумсма, 2001).

Согласно другой теории, общие способности могут быть связаны с точностью и безошибочностью передачи информации от нейрона к нейрону (Eysenck, 1982). Иначе говоря, предполагается, что индивиды, нейроны которых быстро проводят информацию вдоль аксона, во-первых, передают информацию эффективно и точно через синапсы, во-вторых, будут более успешно обрабатывать информацию по сравнению с теми, у кого скорость распространения нервных импульсов меньше и при передаче информации происходит больше искажений.

В этом контексте была сформулирована так называемая миели-новая гипотеза (Miller, 1994), согласно которой более высокий интеллект связан с большими размерами мозга, которые, в свою очередь, зависят от толщины миелиновой оболочки. Толстая миелино-вая оболочка, во-первых, обеспечивает более высокую скорость проведения импульса, во-вторых, препятствует вмешательству в этот процесс посторонних сигналов. Тем самым она повышает надежность передачи информации. Подтверждают эту гипотезу положительные корреляции между размером мозга и показателями интеллекта, которые были получены при применении метода ядерно-маг-нитного резонанса.

Время как фактор эффективности. Как уже отмечалось, скорость выполнения умственных действий приобретает роль фактора, объясняющего происхождение индивидуальных различий в познавательной деятельности и показателях интеллекта. Показано, что показатель интеллекта связан с временем реакции, взятом в разных вариантах оценки, отрицательной корреляцией, составляющей в среднем -0,3 (Deary et al., 2010). Помимо этого, хронометрию процессов переработки информации можно провести, используя латентности компонентов ВП, интерпретируемые как маркеры времени выполнения отдельных когнитивных операций. Закономерно, что существует целый ряд исследований взаимосвязи показателей ВП и интеллекта.

В этом контексте была сформулирована гипотеза нейрональной эффективности, которая предполагает, что биологически эффективные индивиды обрабатывают информацию быстрее, поэтому они должны иметь более короткие временные параметры (латентности) компонентов ВП. Эти предположения неоднократно подвергались проверке, и было установлено, что подобная связь обнаруживается при определенных условиях: биполярном способе регистрации ВП и использовании зрительных стимулов. Кроме того, существуют другие факторы, влияющие на ее проявления, например уровень активации. Наибольшее соответствие между короткими латентностями и высокими показателями интеллекта имеет место при умеренном уровне активации, следовательно, связь «латентные периоды ВП — показатели IQ» зависит от уровня активации (Айзенк, 1995).

Для сопоставления с показателями IQ привлекаются и другие параметры ВП: различные варианты амплитудных оценок, вариативность, асимметрия. Наибольшую известность в связи с этим приобрели исследования взаимосвязи некоторых особенностей ВП, синаптической передачи и формирования энграмм памяти (Hendrickson, 1982; пит. по: Айзенк, 1995). Предполагалось, что при обработке информации на уровне синапсов в коре мозга могут возникать ошибки. Чем большее число таких ошибок продуцирует индивид, тем ниже показатели его интеллекта. Количественно оценить число этих ошибок невозможно, но они проявляются в индивидуальных особенностях конфигурации ВП. Согласно этой концепции индивиды, безошибочно обрабатывающие информацию, должны продуцировать высокоамплитудные и имеющие сложную форму ВП, т.е. с дополнительными пиками и колебаниями (рис. 17.1).

ВП упрощенной формы характерны для индивидов с низкими показателями интеллекта. Эти предположения получили статистическое подтверждение при сопоставлении ВП и показателей интеллекта по тестам Векслера и Равена. Таким образом, есть основания утверждать, что эффективность передачи информации на нейронном уровне определяется двумя параметрами: скоростью и точностью (безошибочностью). Оба параметра можно рассматривать как характеристики биологического интеллекта.

Не только вызванные потенциалы, но и индивидуальные особенности ЭЭГ дают основания для прогноза интеллекта (Разумникова, 2009). Это также подтверждают работы А.Н. Лебедева с соавторами (1997). С использованием статистических средств обработки данных ими было показано, что интеллектуальные способности индивида можно прогнозировать по таким показателям ЭЭГ, как частота альфа-ритма, степень синхронизации колебаний в лобных областях, соотношение мощности колебаний в альфа- и тета-диапазонах.

По некоторым данным уровень интеллекта, в первую очередь фактора «g», зависит от степени функциональной связанности различных зон коры мозга по показателям когерентности во всех частотных полосах: от дельта до гамма (Tien-Wen et al., 2012). Ранее было показано, что мозг индивидуумов с высоким 1Q эффективен, потому

Вызванные потенциалы у шести испытуемых с высокими (слева) и шести испытуемых с низкими (справа) показателями IQ

Рис. 17.1. Вызванные потенциалы у шести испытуемых с высокими (слева) и шести испытуемых с низкими (справа) показателями IQ

(по Eysenck, 1995)

что он ограничивается меньшим числом локусов активации по сравнению с менее успешными испытуемыми. Не исключено, что причина возникшего противоречия в степени сложности заданий. По мере усложнения заданий число локусов активации у индивидуумов с более высоким IQ может увеличиваться (Deary et al., 2010).

Топографические факторы. Роль топографических факторов в обеспечении мышления и интеллекта можно рассматривать по крайней мере в двух аспектах. Первый зависит от морфологических и функциональных особенностей отдельных структур мозга, которые связаны с высокими умственными достижениями. Второй касается особенностей взаимодействия между структурами мозга, при которых возможна высокоэффективная умственная деятельность.

Мышление и интеллект представляют собой свойство мозга как целого, поэтому особое значение приобретает анализ взаимодействия различных регионов мозга, при котором достигается высокоэффективная умственная деятельность. В этом контексте представляет интерес модель теменно-лобной интеграции (P-FIT model), объясняющая корковый механизм решения проблемы. Р. Юнг и Р. Хайер (Jung, Haier, 2007) провели метаанализ 37 эмпирических исследований, выполненных разными вариантами нейровизуализации. Теоретически они исходили из того, что человек собирает и обрабатывает информацию, объединяя данные зрения и слуха. Поэтому особенно важна ранняя сенсорная обработка в экстра-стриарной коре (поля 18 и 19) и веретеновидной извилине (поле 37), отвечающих за формирование визуального опыта, а также зона Вернике (поле 22), отвечающая за смысловую интерпретацию акустических стимулов. Обработанная сенсорная информация направляется в теменную кору, а точнее — в супрамаргинальную извилину (поле 40), верхнюю теменную (поле 7), ангулярную извилину (поле 39) (рис. 17.2). В этих центрах осуществляется смысловая обработка информации, включающая символизацию, абстракцию и уточнение проблемы. Далее теменная кора взаимодействует с лобными областями (поля 6, 9, 10, 45—47). Эти зоны обеспечивают выбор подходящего решения проблемы. Если решение найдено, оно поступает в переднюю поясную кору (поле 32), которая ограничивает возможность дальнейшего выбора и тормозит конкурирующие ответы. Авторы подчеркивают: конечный результат зависит от точности функционирования дугообразного пучка передающих информацию нервных волокон.

Корковые поля, обозначенные по карте Бродмана, связанные с высокими показателями выполнения тестов интеллекта и мышления

Рис. 17.2. Корковые поля, обозначенные по карте Бродмана, связанные с высокими показателями выполнения тестов интеллекта и мышления. Эти поля образуют теменно-лобную интеграционную систему; темные кружки — доминирующие центры левого полушария; серые кружки — доминирующие двусторонние центры; белая стрелка — дугообразный пучок, связывающий центры

Брока и Вернике (по Jung, Haier, 2007)

Межполушарные отношения. Проблема специализации полушарий в познавательной деятельности человека хорошо изучена (см. п. 5.4 и 8.5). Аналитическая, знаково опосредованная стратегия познания характерна для работы левого полушария, синтетическая, образно опосредованная — правого. Закономерно, что функциональные свойства полушарий, а точнее, степень их индивидуальной выраженности, могут служить физиологическим условием высоких достижений в решении задач разного типа (вербально-логических или пространственных).

Исходно предполагалось, что условием высоких достижений в умственной деятельности является развитие функций доминантного левого полушария, однако в настоящее время все большее значение в этом плане придается функциям субдоминантного правого полушария. Возникла гипотеза эффективного билатерального взаимодействия как физиологической основы общей одаренности. Чем лучше праворукий человек использует возможности своего субдоминантного правого полушария, тем больше он способен: одновременно обдумывать разные вопросы; привлекать больше ресурсов для решения интересующей его проблемы; одновременно сравнивать свойства объектов, вычленяемые познавательными стратегиями каждого из полушарий. Гипотеза билатерального взаимодействия и эффективного использования всех возможностей левого и правого полушарий в интеллектуальной деятельности представляется оптимальной, поскольку она, во-первых, адресуется к работе мозга как целого и, во-вторых, использует представления о ресурсах мозга.

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ     След >