Интеллект: генетикадан адам миының «сымдары» мен «процессорына» дейін

2024 Автор: Seth Attwood | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2023-12-16 16:10

Неліктен кейбір адамдар басқаларға қарағанда ақылды? Ежелден бері ғалымдар бастың таза болуы үшін не істеу керектігін анықтауға тырысады. Бірқатар ғылыми зерттеулерге сілтеме жасай отырып, Spektrum интеллект компоненттерін - генетикадан адам миының «сымдары» мен «процессорына» дейін талқылайды.

Неліктен кейбір адамдар басқаларға қарағанда ақылды? Ежелден бері ғалымдар бас жақсы ойлауы үшін не істеу керек екенін анықтауға тырысады. Бірақ қазір бұл кем дегенде түсінікті: интеллект компоненттерінің тізімі күтілгеннен ұзағырақ.

2018 жылдың қазан айында Вензел Грюс миллиондаған телекөрермендерге керемет нәрсені көрсетті: Германияның кішкентай Ластрут қаласынан келген студент футбол добын басымен қатарынан елуден астам рет соқты, оны ешқашан түсіріп немесе қолымен көтермеді. Бірақ ресейлік «Таңғажайып адамдар» телебағдарламасының көрермендерінің оны қызу қошеметпен марапаттауы жас жігіттің спорттық ептілігімен ғана түсіндірілді. Өйткені, ол доппен ойнай отырып, 67 санын бесінші дәрежеге дейін көтеріп, бар болғаны 60 секундта он таңбалы нәтиже алды.

Бүгін 17-ге толған Вензелдің ерекше математикалық қабілеті бар: ол қаламсыз, қағазсыз немесе басқа құралдарсыз он екі таңбалы сандарды көбейтеді, бөледі және түбірлерді шығарады. Ауызша есептеуден өткен әлем чемпионатында ол үшінші орын алды. Оның өзі айтқандай, аса күрделі математикалық есептерді шешу үшін оған 50-ден 60 минутқа дейін уақыт кетеді: мысалы, жиырма таңбалы санды жай көбейткіштерге көбейту қажет болғанда. Ол мұны қалай жасайды? Бұл жерде оның қысқа мерзімді есте сақтау қабілеті басты рөл атқарса керек.

Вензелдің миы оның кәдімгі дарынды құрбыларының ойлау мүшесінен біршама жоғары екені анық. Кем дегенде сандарға келгенде. Неліктен, жалпы, кейбір адамдар басқаларға қарағанда ақыл-ой қабілетіне ие? Бұл сұрақ 150 жыл бұрын британдық табиғат зерттеушісі Фрэнсис Гальтонның ойында болған. Сонымен бірге ол интеллекттегі айырмашылықтар адамның шығу тегімен байланысты болатынына назар аударды. Ол өзінің «Тұқым қуалайтын данышпан» атты еңбегінде адамның ақыл-ойы тұқым қуалауы мүмкін деген тұжырым жасайды.

Көп құрамды коктейль

Кейінірек белгілі болғандай, оның бұл тезисі дұрыс болды - кем дегенде ішінара. Америкалық психологтар Томас Бушар мен Мэттью МакГю бір отбасы мүшелерінің интеллектінің ұқсастығы туралы жарияланған 100-ден астам зерттеулерге талдау жасады. Кейбір еңбектерде туылғаннан кейін бірден бөлінетін бірдей егіздер сипатталған. Осыған қарамастан, барлау сынақтарында олар бірдей нәтиже көрсетті. Бірге өскен егіздердің ақыл-ой қабілеттері жағынан да ұқсас болған. Оларға қоршаған ортаның да әсері болған шығар.

Бүгінгі таңда ғалымдар интеллекттің 50-60% тұқым қуалайтын деп есептейді. Басқаша айтқанда, екі адам арасындағы IQ айырмашылығы олардың ата-анасынан алынған ДНҚ құрылымына байланысты жақсы жартысы.

Интеллект гендерін іздеуде

Дегенмен, бұған арнайы жауапты тұқым қуалайтын материалдарды іздеу әлі күнге дейін аз нәтиже берді. Рас, кейде олар бір қарағанда интеллектке қатысты кейбір элементтерді тапты. Бірақ мұқият тексергенде бұл қарым-қатынас жалған болып шықты. Парадоксальды жағдай туындады: бір жағынан, сансыз зерттеулер интеллекттің жоғары тұқым қуалайтын құрамдас бөлігін дәлелдеді. Екінші жағынан, бұған қандай гендер жауапты екенін ешкім айта алмады.

Жақында сурет ең алдымен технологиялық прогреске байланысты біршама өзгерді. Әрбір жеке адамның құрылыс жоспары оның ДНҚ-сында бар - шамамен 3 миллиард әріптен тұратын алып энциклопедия. Өкінішке орай, біз білмейтін тілде жазылған. Әріптерді оқи алғанымызбен, бұл энциклопедия мәтіндерінің мағынасы бізге жасырын күйінде қалып отыр. Ғалымдар адамның бүкіл ДНҚ-сын секвенирлеуге қол жеткізсе де, оның психикалық қабілеттеріне оның қай бөліктері жауапты екенін білмейді.

Интеллект және IQ

Интеллект сөзі латынның intellectus зат есімінен шыққан, оны «қабылдау», «түсіну», «түсіну», «ақыл» немесе «ақыл» деп аударуға болады. Психологтар интеллект деп әртүрлі құзыреттерді қамтитын жалпы психикалық қабілет деп түсінеді: мысалы, мәселелерді шешу, күрделі идеяларды түсіну, абстрактілі ойлау, тәжірибеден үйрену.

Интеллект әдетте бір пәнмен шектелмейді, мысалы, математика. Бір салада жақсы адам көбінесе басқа салаларда жақсы болады. Бір пәнмен шектелген таланттар сирек кездеседі. Сондықтан көптеген ғалымдар интеллекттің жалпы факторы, Г деп аталатын фактордың бар екендігіне сүйенеді.

Зияткерлікпен айналысатын кез келген адамға оны объективті түрде өлшейтін әдіс қажет. Бірінші интеллект тестін француз психологтары Альфред Бине мен Теодор Саймон жасаған. Олар оны алғаш рет 1904 жылы мектеп оқушыларының интеллектуалдық қабілеттерін бағалау үшін пайдаланды. Осы мақсатта әзірленген тапсырмалардың негізінде олар «Психикалық дамудың Бинет-Симон шкаласы» деп аталатынды жасады. Оның көмегімен олар баланың интеллектуалдық дамуының жасын анықтады. Бұл бала толығымен шеше алатын мәселелер ауқымындағы санға сәйкес келді.

1912 жылы неміс психологы Уильям Штерн интеллектуалдық даму жасын хронологиялық жас бойынша бөлетін жаңа әдісті ұсынды, нәтижесінде алынған мән интеллект коэффициенті (IQ) деп аталды. Бұл атау бүгінгі күнге дейін сақталғанымен, бүгінгі күні IQ жас арақатынасын сипаттамайды. Оның орнына, IQ адамның интеллект деңгейі орташа адамның интеллект деңгейімен қалай сәйкес келетіні туралы түсінік береді.

Адамдар бір-бірінен ерекшеленеді, сәйкесінше олардың ДНҚ жиынтығы да ерекшеленеді. Дегенмен, жоғары IQ бар адамдар кем дегенде интеллектпен байланысты ДНҚ бөліктеріне сәйкес келуі керек. Ғалымдар бүгінгі күні осы іргелі тезиске сүйенеді. Жүздеген мың сынақтан өткендердің ДНҚ-сын миллиондаған бөліктерде салыстыра отырып, ғалымдар жоғары интеллектуалдық қабілеттердің қалыптасуына ықпал ететін тұқым қуалайтын аймақтарды анықтай алады.

Соңғы жылдары осыған ұқсас бірқатар зерттеулер жарияланды. Осы талдаулардың арқасында сурет барған сайын айқын бола түседі: ерекше ақыл-ой қабілеттері тек тұқым қуалайтын деректерге ғана емес, мыңдаған әртүрлі гендерге де байланысты. Және олардың әрқайсысы интеллект құбылысына аз ғана үлес қосады, кейде пайыздың бірнеше жүзден бір бөлігін ғана құрайды. Геттингендегі Георг Август университетінің биологиялық тұлға психологиясының профессоры Ларс Пенке: «Қазір адамның барлық ауыспалы гендерінің үштен екісі мидың дамуымен тікелей немесе жанама түрде байланысты, демек, интеллектпен байланысты» деп атап көрсетеді.

Жеті мөрленген жұмбақ

Бірақ әлі де бір үлкен мәселе бар: бүгінде ДНҚ құрылымында интеллектпен байланысты 2000 белгілі орын (локус) бар. Бірақ көптеген жағдайларда бұл локустардың нақты не үшін жауап беретіні әлі анық емес. Бұл басқатырғышты шешу үшін барлау зерттеушілері жаңа ақпаратқа басқаларға қарағанда қай жасушалардың көбірек жауап беретінін бақылайды. Бұл бұл жасушалардың ойлау қабілетімен қандай да бір түрде байланысты екенін білдіруі мүмкін.

Сонымен бірге ғалымдар нейрондардың белгілі бір тобымен - пирамидалық жасушалар деп аталатындармен үнемі бетпе-бет келеді. Олар ми қыртысында, яғни сарапшылар ми қыртысы деп атайтын ми мен мидың сол сыртқы қабығында өседі. Оның құрамында негізінен өзіне тән сұр түс беретін жүйке жасушалары бар, сондықтан оны «сұр зат» деп атайды.

Мүмкін, пирамидалық жасушалар интеллекттің қалыптасуында негізгі рөл атқарады. Бұл, кез келген жағдайда, Амстердам еркін университетінің профессоры, нейробиолог Наталья Горюнова жүргізген зерттеулердің нәтижелерімен көрсетілген.

Жақында Горюнова баршаның назарын аударған зерттеу нәтижелерін жариялады: ол әртүрлі интеллектуалды қабілеттерге ие субъектілердегі пирамидалық жасушаларды салыстырды. Тіндердің үлгілері негізінен эпилепсиямен ауыратын науқастарға операциялар кезінде алынған материалдан алынды. Ауыр жағдайларда нейрохирургтер қауіпті ұстамалардың фокусын жоюға тырысады. Осылайша олар әрқашан сау ми материалының бөліктерін алып тастайды. Горюнова дәл осы материалды зерттеді.

Ол алдымен оның құрамындағы пирамидалық жасушалардың электрлік импульстарға қалай әрекет ететінін тексерді. Содан кейін ол әрбір үлгіні ең жұқа тілімдерге кесіп, оларды микроскоппен суретке түсірді және оларды компьютерде үш өлшемді кескінге қайта жинады. Осылайша, ол, мысалы, дендриттердің ұзындығын белгіледі - жасушалардың тармақталған өсінділері, олардың көмегімен олар электр сигналдарын қабылдайды. «Сонымен бірге біз пациенттердің IQ деңгейімен байланыс орнаттық», - деп түсіндіреді Горюнова. «Дендрит неғұрлым ұзағырақ және тармақталған болса, адам соғұрлым ақылды болды».

Зерттеуші мұны өте қарапайым түсіндірді: ұзын, тармақталған дендриттер басқа жасушалармен көбірек байланыс жасай алады, яғни олар өңдей алатын көбірек ақпарат алады. Бұған тағы бір фактор қосылды: «Күшті тармақталудың арқасында олар бір уақытта әртүрлі салаларда әртүрлі ақпаратты өңдей алады», - деп атап көрсетеді Горюнова. Осы параллельді өңдеудің арқасында жасушалар үлкен есептеу потенциалына ие. «Олар тезірек және өнімдірек жұмыс істейді», - деп қорытындылады Горюнова.

Шындықтың бір бөлігі ғана

Бұл тезис қаншалықты сенімді болып көрінгенімен, оны толық дәлелденген деп санауға болмайды, мұны зерттеушінің өзі де ашық мойындайды. Өйткені, ол зерттеген тіндердің үлгілері негізінен самай лобтарындағы өте шектеулі бір аймақтан алынған. Эпилептикалық ұстамалардың көпшілігі сол жерде болады, сондықтан, әдетте, осы аймақта эпилепсияға операция жасалады. «Біз мидың басқа бөліктеріндегі заттардың қалай екенін әлі айта алмаймыз», - деп мойындайды Горюнова. «Бірақ біздің топтың жаңа, әлі жарияланбаған зерттеу нәтижелері, мысалы, дендрит ұзындығы мен интеллект арасындағы байланыс оң жаққа қарағанда мидың сол жағында күштірек екенін көрсетеді».

Амстердамдық ғалымдардың зерттеу нәтижелерінен жалпы қорытынды шығару әлі де мүмкін емес. Оның үстіне, дәл керісінше айтатын дәлелдер бар. Оларды Бохум қаласының биопсихологы Эрхан Генч алған. 2018 жылы ол және оның әріптестері сұр материяның құрылымы өте ақылды және аз интеллектілі адамдар арасында қалай ерекшеленетінін зерттеді. Сонымен бірге ол дендриттердің күшті тармақталуы ойлау қабілетіне ықпал етуден гөрі зияндырақ деген қорытындыға келді.

Рас, Генч жеке пирамидалық жасушаларды зерттеген жоқ, бірақ оның субъектілерін ми сканеріне орналастырды. Негізінде магниттік-резонанстық бейнелеу ең жақсы талшықты құрылымдарды зерттеуге жарамайды - кескіндердің рұқсаты, әдетте, жеткіліксіз болып шығады. Бірақ Бохум ғалымдары тіндік сұйықтықтың диффузия бағытын көру үшін арнайы әдісті қолданды.

Дендриттер сұйықтықтың өтуіне кедергі болады. Диффузияны талдай отырып, дендриттердің қай бағытта орналасқанын, олардың қаншалықты тармақталғанын және бір-біріне қаншалықты жақын екенін анықтауға болады. Нәтиже: ақылды адамдарда жеке жүйке жасушаларының дендриттері соншалықты тығыз емес және жұқа «сымдарға» ыдырауға бейім емес. Бұл бақылау невролог Наталья Горюнова жасаған тұжырымдарға түбегейлі қайшы келеді.

Бірақ пирамидалық жасушалар мидағы міндеттерін орындау үшін әртүрлі сыртқы ақпараттарды қажет етпейді ме? Бұл тармақталудың төмен дәрежесіне қалай сәйкес келеді? Генч де жасушалар арасындағы байланысты маңызды деп санайды, бірақ оның пікірінше, бұл байланыс мақсатқа ие болуы керек. «Ағаш көбірек жеміс берсін десеңіз, артық бұтақтарды кесіңіз», - деп түсіндіреді ол. - Нейрондар арасындағы синаптикалық байланыстар да солай: біз туылғанда бізде олар көп болады. Бірақ өмір барысында біз оларды жұқартып, біз үшін маңызды нәрселерді ғана қалдырамыз ».

Осының арқасында біз ақпаратты тиімдірек өңдей аламыз.

«Тірі калькулятор» Вензел Грюс мәселені шешу кезінде айналасындағылардың бәрін өшіріп, дәл осылай жасайды. Фондық ынталандыруды өңдеу осы сәтте оған қарсы болады.

Шынында да, бай интеллектке ие адамдар күрделі мәселені шешуге тура келгенде, дарынды адамдарға қарағанда мидың белсенділігін көрсетеді. Сонымен қатар, олардың ойлау мүшесі аз энергияны қажет етеді. Бұл екі бақылау интеллект тиімділігінің нейрондық гипотезасына әкелді, оған сәйкес шешуші мидың қарқындылығы емес, тиімділігі.

Тым көп аспаз сорпаны бұзады

Генч оның тұжырымдары бұл теорияны қуаттайды деп есептейді: «Егер сіз әрқайсысы мәселені шешуге көмектесетін көптеген байланыстармен айналысатын болсаңыз, онда бұл оған көмектескеннен гөрі мәселені қиындатады», - дейді ол. Оның айтуынша, теледидар сатып алмас бұрын теледидарды түсінбейтін достардан да кеңес сұраумен бірдей. Сондықтан, кедергі келтіретін факторларды басу мағынасы бар - бұл Бохумдағы неврологтың пікірі. Ақылды адамдар мұны басқаларға қарағанда жақсы жасайды.

Бірақ бұл Наталья Горюнова бастаған Амстердам тобының нәтижелерімен қалай салыстырылады? Ерхан Генч мәселенің әртүрлі өлшеу техникасында болуы мүмкін екенін атап көрсетеді. Голландиялық зерттеушіден айырмашылығы, ол микроскоппен жеке жасушаларды зерттемей, тіндердегі су молекулаларының қозғалысын өлшеген. Ол сонымен қатар мидың әртүрлі секторларындағы пирамидалық жасушалардың тармақталу дәрежесі әртүрлі болуы мүмкін екенін көрсетеді. «Біз әлі де көптеген бөлшектері жоқ мозаикамен айналысамыз».

Осыған ұқсас зерттеу нәтижелері басқа жерлерде де кездеседі: сұр зат қабатының қалыңдығы интеллект үшін өте маңызды - мүмкін, өйткені көлемді кортексте көп нейрондар бар, бұл оның «есептеу әлеуеті» көбірек екенін білдіреді. Бүгінгі күні бұл байланыс дәлелденген деп саналады, ал Наталья Горюнова оны өз жұмысында тағы бір рет растады. «Өлшем маңызды» - бұл 180 жыл бұрын неміс анатомы Фридрих Тидеманн (Фридрих Тидеман) белгілеген. Ол 1837 жылы: «Ми мөлшері мен интеллектуалды энергия арасында даусыз байланыс бар», - деп жазды. Мидың көлемін өлшеу үшін ол қайтыс болған адамдардың бас сүйектерін құрғақ тарымен толтырды, бірақ бұл байланыс ми сканерлері арқылы өлшеудің заманауи әдістерімен де расталады. Әртүрлі бағалауларға сәйкес, IQ-дағы айырмашылықтардың 6-дан 9% -ға дейін ми мөлшерінің айырмашылығымен байланысты. Дегенмен, ми қыртысының қалыңдығы өте маңызды болып көрінеді.

Дегенмен, мұнда да жұмбақ көп. Бұл ерлер мен әйелдерге бірдей қатысты, өйткені екі жыныста да кіші милар кішігірім ақыл-ой мүмкіндіктеріне сәйкес келеді. Екінші жағынан, әйелдердің миы ерлерге қарағанда орта есеппен 150 грамға аз, бірақ олар IQ тестінде ер адамдармен бірдей жұмыс істейді.

«Сонымен қатар, ерлер мен әйелдердің ми құрылымдары әртүрлі», - деп түсіндіреді Геттинген университетінен Ларс Пенке. «Еркектерде сұр зат көп, яғни олардың ми қыртысы қалыңырақ, ал әйелдерде ақ зат көп». Бірақ бұл біздің проблемаларды шешу қабілетіміз үшін де өте маңызды. Сонымен қатар, бір қарағанда, ол сұр зат сияқты айтарлықтай маңызды рөл атқармайды. Ақ зат негізінен ұзын жүйке талшықтарынан тұрады. Олар электр импульстарын ұзақ қашықтыққа, кейде он сантиметрге немесе одан да көп қашықтыққа жібере алады. Бұл мүмкін, өйткені олар қоршаған ортадан майға қаныққан зат - миелин қабаты арқылы керемет оқшауланған. Бұл миелинді қабық және талшықтарға ақ түс береді. Ол қысқа тұйықталу салдарынан кернеудің жоғалуын болдырмайды, сонымен қатар ақпараттың берілуін жылдамдатады.

Мидағы «сымдарда» үзіледі

Егер пирамидалық жасушаларды ми процессорлары деп санауға болатын болса, онда ақ зат компьютерлік автобусқа ұқсайды: оның арқасында бір-бірінен үлкен қашықтықта орналасқан ми орталықтары бір-бірімен байланысып, мәселелерді шешуде ынтымақтаса алады. Осыған қарамастан, ақ затты барлау зерттеушілері ұзақ уақыт бойы бағаламады.

Бұл көзқарастың енді өзгергені басқа нәрселермен қатар, Ларс Пенкеге байланысты. Бірнеше жыл бұрын ол ақыл-ойы төмен адамдарда ақ заттың нашар күйде екенін анықтады. Олардың миында жеке байланыс желілері кейде ретсіз өтеді, бір-біріне ұқыпты және параллельді емес, миелинді қабық оңтайлы қалыптаспайды, кейде тіпті «сым үзілісі» пайда болады. «Егер мұндай жазатайым оқиғалар көп болса, бұл ақпаратты өңдеудің баяулауына және сайып келгенде, интеллект тесттерінде адамның басқаларға қарағанда нашар нәтиже көрсетуіне әкеледі», - деп түсіндіреді тұлға психологы Пенке. IQ-дегі айырмашылықтардың шамамен 10% ақ заттың күйіне байланысты деп есептеледі.

Бірақ жыныстар арасындағы айырмашылықтарға қайта оралайық: Пенкенің айтуынша, кейбір зерттеулерге сәйкес, әйелдер зияткерлік тапсырмаларда ерлер сияқты табысты, бірақ олар кейде мидың басқа аймақтарын пайдаланады. Себептерді тек болжауға болады. Ішінара бұл ауытқуларды ақ заттың құрылымындағы айырмашылықпен түсіндіруге болады - мидың әртүрлі орталықтары арасындағы байланыс арнасы. «Қандай болса да, осы деректерге сүйене отырып, біз интеллектті пайдаланудың бірден-бір мүмкіндігі бар екенін анық көреміз», - деп атап көрсетеді Бохум зерттеушісі. «Факторлардың әртүрлі комбинациясы бірдей интеллект деңгейіне әкелуі мүмкін».

Осылайша, «ақылды бас» көптеген компоненттерден тұрады және олардың арақатынасы әртүрлі болуы мүмкін. Пирамидалық ұяшықтар тиімді процессорлар ретінде де маңызды, ал ақ зат жылдам байланыс жүйесі және жақсы жұмыс істейтін жұмыс жады ретінде. Бұған оңтайлы ми қан айналымы, күшті иммунитет, белсенді энергия алмасуы және т.б. Интеллект құбылысы туралы ғылым неғұрлым көбірек білсе, оның тек бір құрамдас бөлікпен, тіпті мидың белгілі бір бөлігімен байланыстыруға болмайтыны соғұрлым анық болады.

Бірақ егер бәрі дұрыс жұмыс істесе, онда адам миы таңғажайып нәрселерді жасауға қабілетті. Мұны оңтүстік кореялық ядролық физик Ким Ун Янг мысалында көруге болады, оның IQ көрсеткіші 210, жер бетіндегі ең ақылды адам болып саналады. Жеті жасында ол жапондық телешоуда күрделі интегралдық теңдеулерді шешіп жатты. Сегіз жасында ол АҚШ-тағы NASA-ға шақырылып, он жыл жұмыс істеді.

Рас, Кимнің өзі IQ-ға тым көп мән бермеуді ескертеді. 2010 жылы Korea Herald газетінде жарияланған мақаласында ол жоғары интеллектуалды адамдардың құдіретті емес екенін жазған. Спортшылардың әлемдік рекордтары сияқты, жоғары IQ - адам дарындылығының бір көрінісі ғана. «Егер сыйлықтардың ассортименті кең болса, онда менікі олардың бір бөлігі ғана».