Intelligenz und Gehirnstruktur


Die allgemeine Intelligenz ist ein psychologisches Konstrukt, das in einer einzigen Maßzahl das Gesamtniveau der Verhaltens- und kognitiven Leistung eines Individuums erfasst. Während frühere Forschungen versucht haben, Intelligenz in umschriebenen Hirnregionen zu lokalisieren, konzentrieren sich neuere Arbeiten auf funktionelle Interaktionen zwischen den Regionen. Obwohl sich Hirnnetzwerke durch eine erhebliche Modularität auszeichnen, ist jedoch unklar, ob und wie die modulare Organisation des Gehirns mit der allgemeinen Intelligenz in Verbindung gebracht werden kann.

Hilger et al. (2017b) haben dabei charakteristische Verbindungen zwischen Intelligenz und Maßen der Konnektivität innerhalb und zwischen Gehirnarealen, insbesondere in frontalen und parietalen Hirnregionen, die mit Intelligenz in Verbindung stehen sollen, untersucht. Man hat mittels MRT-Hirnscans von mehr als 300 Probanden und moderne Verfahren der graphentheoretischen Netzwerkanalyse untersucht, ob damit bestimmte neurobiologischen Grundlagen menschlicher Intelligenz zu entdecken sind. Schon früher hatten Basten et al. (2015) und Hilger et al. (2017a) Gehirnareale identifiziert, darunter den Präfrontalcortex, in denen Aktivierungsveränderungen während kognitiver Herausforderungen einen zuverlässigen Zusammenhang mit Intelligenz zeigen. In der neuen Studie zeigte sich nun, dass bei intelligenteren Menschen zwei Areale, die mit der Verarbeitung aufgabenrelevanter Informationen in Verbindung gebracht werden (vorderer insulärer und cingulärer Cortex), über kürzere und somit effizientere Verbindungen mit dem Rest des Hirnnetzwerks verbunden sind. Eine weitere Region, die mit dem Ausblenden irrelevanter Informationen in Verbindung gebracht wird (die Übergangsregion zwischen Temporal- und Parietalcortex), ist hingegen weniger stark mit dem Rest des Netzwerks verbunden. Die unterschiedlich starke Einbettung dieser Regionen ins Gesamtnetzwerk des Gehirns könnte es intelligenteren Personen erleichtern, zwischen wichtigen und unwichtigen Informationen zu unterscheiden, was bei vielen kognitiven Herausforderungen einen Vorteil darstellt. In der letzten Studie zeigte sich nun, dass bei intelligenteren Menschen bestimmte Gehirnregionen deutlich stärker am Austausch von Informationen zwischen Subnetzwerken beteiligt sind, so dass bedeutsame Informationen schneller und effizienter übertragen werden können. Auch konnte man Regionen identifizieren, die bei intelligenteren Personen stärker vom restlichen Netzwerk abgekoppelt werden, wodurch Gedanken möglicherweise besser gegen störende Einflüsse abgeschirmt sind.

Man geht daher davon aus, dass Netzwerkmerkmale, die man bei intelligenteren Personen in stärkerer Ausprägung gefunden hat, es den Menschen erleichtern, sich gedanklich auf etwas zu konzentrieren und dabei irrelevante, möglicherweise störende Reize auszublenden. Das erlaubt zwei Interpretationen: Es scheint möglich, dass manche Menschen aufgrund einer biologischen Veranlagung Gehirnnetzwerke ausbilden, die intelligente Leistungen wahrscheinlicher machen, doch kann auch umgekehrt der häufigere Gebrauch des Gehirns für intelligentere Leistungen sich positiv auf die Ausformung dieser Netzwerke im Gehirn auswirken.

Literatur

Basten, Ulrike, Hilger, Kirsten & Fiebach, Christian J. (2015). Where smart brains are different: A quantitative meta-analysis of functional and structural brain imaging studies on intelligence. Intelligence, 51, 10-27.
Hilger, Kirsten,Ekman, Matthias, Fiebach, Christian J. & Basten, Ulrike (2017a). Efficient hubs in the intelligent brain: Nodal efficiency of hub regions in the salience network is associated with general intelligence. Intelligence 60, 10-25.
Hilger, Kirsten, Ekman, Matthias, Fiebach, Christian J. & Basten, Ulrike (2017b). Intelligence is associated with the modular structure of intrinsic brain networks. Scientific Reports, 7, doi:10.1038/s41598-017-15795-7.
https://aktuelles.uni-frankfurt.de/forschung/studie-kluge-koepfe-haben-die-besser-vernetzten-gehirne/ (17-12-30)







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