Чем выше интеллект, тем больше мозг синхронизирован с собственным скрытым ритмом, установило новое исследование, с результатами которого можно ознакомиться на страницах Journal of Experimental Psychology: General.
Когда мозг работает особенно напряженно, разные его области синхронизируются, чтобы выполнять задачи, требующие высокой когнитивной нагрузки. Это явление называется тета-связностью, и, как теперь выяснилось, она не просто обладает высокой гибкостью, быстро адаптируясь к изменяющимся ситуациям, но и тесно связана с интеллектуальными способностями.
«Специфические сигналы в средней лобной области мозга лучше синхронизированы у людей с более высокими когнитивными способностями — особенно во время сложных этапов рассуждений», — объясняет профессор Анна-Лена Шуберт из Майнцского университета имени Иоганна Гутенберга в Германии.
Тета-связность — синхронизированная активность между областями мозга в диапазоне медленных волн от 4 до 8 Герц — обеспечивает способность мозга мобилизоваться при умственной нагрузке. Все больше данных свидетельствует о ее значении для когнитивных функций, и эта роль настолько сильна, что может даже стать перспективным диагностическим инструментом.
Шуберт и ее коллеги хотели изучить тета-связность как маркер когнитивного контроля — способности мозга адаптировать и регулировать мысли, поведение и эмоции в зависимости от текущих задач и контекста.
Для этого привлекли 148 человек в возрасте от 18 до 60 лет и предложили им пройти тесты для оценки памяти и интеллекта. Каждый участник надел шапочку с электродами для снятия электроэнцефалограммы и выполнил три задачи.
В первой задаче участникам показывали цифры от 1 до 9, и нужно было ответить, четное число или нет, больше пяти оно или меньше. Во второй задаче участникам демонстрировали фигуры Навона, и они должны были определить либо большую фигуру, либо мелкие фигуры, из которых она состояла. В третьей задаче участникам показывали пары чисел и букв, и они должны были указать, больше ли число пяти или меньше, а также является ли буква гласной или согласной.
Ни одна из задач сама по себе не была особенно сложной, но исследователи хотели оценить, насколько быстро участники адаптировались к изменяющимся правилам, и можно ли это обнаружить в их тета-волнах.
К удивлению ученых, они не только смогли наблюдать, как мозг координируется в реальном времени при быстрой смене задач, но и обнаружили, что участники, показавшие лучшие результаты в тестах на интеллект и память, демонстрировали более сильную тета-связность во время выполнения этих задач.
«Люди с более сильной тета-связностью в средне-лобной области часто лучше концентрируются и игнорируют отвлекающие факторы, будь то звук телефона во время работы или чтение книги в шумном вокзале», — говорит психолог.
«Мы не ожидали, что связь окажется настолько явной», — призналась она.
Исследователи выяснили, что один из ключей к высоким когнитивным способностям — не устойчивое внимание, а умение быстро переключаться между задачами, адаптируясь к обстоятельствам. Медиальная область лобной доли взаимодействует с другими зонами не только для подготовки к задачам, но и для принятия решений.
«Результаты показали, что только тета-связность во время процессов, связанных с реакцией, а не во время перестройки задач, вызванной стимулами, коррелирует с когнитивными способностями», — написали исследователи в статье.
Эти выводы не только помогают понять роль координации мозга в познании, но и могут открыть новые направления в исследованиях мозга, а в будущем — даже помочь в разработке новых диагностических методов.
«Потенциальные применения, такие как тренажеры для мозга или диагностические инструменты, пока далеки от реализации. Но наше исследование закладывает важную основу для понимания того, как интеллект функционирует на нейронном уровне», — заключила Шуберт.