Ποια είναι τα ανατομικά και λειτουργικά χαρακτηριστικά του εγκεφάλου που συνδέονται με γνωστικές ικανότητες;
Μία ελληνική έρευνα των Τόμπρου, Ντόλκα και Παπαδάτου-Παστού που προβάλλεται στο PsychologyNow.gr στο πλαίσιο της αποκλειστικής συνεργασίας με το περιοδικό Ψυχολογία της Ελληνικής Ψυχολογικής Εταιρίας.
Οι σύγχρονες νευροαπεικονιστικές τεχνικές έχουν επιτρέψει την άμεση διερεύνηση του νευροβιολογικού υποστρώματος της νοημοσύνης και έχουν οδηγήσει στην αλματώδη ανάπτυξη της γνώσης μας γύρω από τις ατομικές διαφορές στις γνωστικές λειτουργίες.
Η παρούσα ανασκόπηση παρουσιάζει σύγχρονα ευρήματα πάνω στη σχέση της νοημοσύνης με ανατομικά και λειτουργικά χαρακτηριστικά του εγκεφάλου. Αναλυτικότερα, τα ανατομικά χαρακτηριστικά του εγκεφάλου που σχετίζονται με τη νοημοσύνη είναι ο όγκος του εγκεφάλου, το πάχος του φλοιού, η μικροδομή της λευκής ουσίας και το πάχος του μεσολόβιου. Τα λειτουργικά χαρακτηριστικά που σχετίζονται με τη νοημοσύνη συνίστανται στο βαθμό ενεργοποίησης του προμετωπιαίου λοβού και άλλων περιοχών του βρεγματο-μετωπιαίου δικτύου, στην ταχύτητα της νευρωνικής αγωγιμότητας, στο ρυθμό μεταβολισμού της γλυκόζης στον εγκέφαλο και στην κατεύθυνση της εγκεφαλικής πλευρίωσης.
Παρουσιάζονται ακόμη σύγχρονες νευροβιολογικές θεωρίες για τη νοημοσύνη και συγκεκριμένα η θεωρία της νευρωνικής αποτελεσματικότητας και η θεωρία της βρεγματο-μετωπιαίας ενσωμάτωσης της νοημοσύνης.
Οι ατομικές διαφορές στη νοημοσύνη έχουν απασχολήσει τους ψυχολόγους ήδη από τις αρχές του 20ού αιώνα, όταν ξεκίνησε η χορήγηση των πρώτων ψυχομετρικών δοκιμασιών (Binet, 1905. Spearman, 1927). Τις τελευταίες δεκαετίες, η πρόοδος στην ψηφιακή τεχνολογία και οι σύγχρονες νευροαπεικονιστικές τεχνικές έχουν επιτρέψει την άμεση διερεύνηση του νευροβιολογικού υποστρώματος της νοημοσύνης. Η αλματώδης αυτή πρόοδος στην κατανόηση των ατομικών νοητικών διαφορών έχει ανοίξει «ένα παράθυρο προς τον εγκέφαλο» (Stough, 2005, σελ. 4), αποκαλύπτοντας πτυχές της ανατομίας και της λειτουργίας του εγκεφάλου που συνδέονται με τη νοημοσύνη με μεγάλη χωρική και χρονική ακρίβεια. Έχει προταθεί ακόμα και η σύσταση ενός ερευνητικού πεδίου με το όνομα «νευρο-νοημοσύνη» (Haier, 2009, σελ. 121).
Η μελέτη του νευροβιολογικού υποστρώματος της νοημοσύνης, εκτός από το εγγενές ερευνητικό ενδιαφέρον που παρουσιάζει, είναι ιδιαίτερα σημαντική δεδομένου ότι η νοημοσύνη αποτελεί προβλεπτικό παράγοντα για την επιτυχία του ατόμου σε σημαντικούς τομείς της ζωής του, όπως η σχολική επίδοση (Deary, Strand, Smith, & Fernandes, 2007. Johnson, McGue, & Iacono, 2006), το κοινωνικοοικονομικό επίπεδο (Strenze, 2007) και η επαγγελματική επιτυχία (Gottfredson, 1997. Kunchel & Hezlett, 2010). Η διερεύνηση του νευροβιολογικού υποστρώματος της νοημοσύνης αποτελεί δύσκολο εγχείρημα, καθώς αφορά την αμφιλεγόμενη έννοια της νοημοσύνης. Η νοημοσύνη είναι μία σύνθετη πνευματική λειτουργία, το συνδυαστικό αποτέλεσμα ποικίλων γενετικών και περιβαλλοντικών παραγόντων, ενώ πλήθος θεωριών έχουν διατυπωθεί για τη φύση της.
Παρότι είναι αρκετά δύσκολη η αποσαφήνιση της έννοιας της νοημοσύνης, ένας ευρέως αποδεκτός ορισμός έχει δοθεί από την Αμερικάνικη Ψυχολογική Εταιρεία σύμφωνα με τον οποίο: «Τα άτομα διαφέρουν μεταξύ τους στην ικανότητά τους να κατανοούν σύνθετες ιδέες, να προσαρμόζονται αποτελεσματικά στο περιβάλλον, να μαθαίνουν μέσα από τις εμπειρίες τους, να χρησιμοποιούν διαφορετικές μορφές της συλλογιστικής τους ικανότητας, να ξεπερνούν τα εμπόδια μέσα από τη λογική σκέψη […]. Οι διαφορετικές έννοιες της νοημοσύνης είναι απόπειρες να αποσαφηνίσουν και να οργανώσουν αυτό το σύνθετο σύνολο των ικανοτήτων» (Neisser, Boodoo, Bouchard, Boykin, Brody, & συν., 1996, σελ. 77).
Συμπερασματικά, η σύνθετη έννοια της νοημοσύνης αναφέρεται συγκεντρωτικά σε γνωστικές λειτουργίες όπως η κατανόηση, η μάθηση, η ικανότητα για αφηρημένη σκέψη, η επίλυση προβλημάτων, η ικανότητα για προσαρμογή στο περιβάλλον, η γλωσσική και μαθηματική ικανότητα, η μνήμη και η ταχύτητα επεξεργασίας των πληροφοριών (Neisser & συν., 1996. Snyderman & Rothman, 1987). Για τη μέτρηση της νοημοσύνης χρησιμοποιούνται συστοιχίες ψυχομετρικών δοκιμασιών που αξιολογούν τις παραπάνω γνωστικές λειτουργίες με πιο διαδεδομένες τις κλίμακες Wechsler (Wechsler, 2004), αλλά και μη λεκτικές δοκιμασίες γνωστικών ικανοτήτων επαγωγικής λογικής, όπως οι γνωστικές δοκιμασίες των Προοδευτικών Μητρών του Raven (Raven, 2000).
Οι απεικονιστικές μελέτες σε υγιείς πληθυσμούς, αλλά και σε ασθενείς με εγκεφαλικές βλάβες, που επιχειρούν να διερευνήσουν το νευροβιολογικό υπόστρωμα της νοημοσύνης διακρίνονται σε δύο κατηγορίες ανάλογα με το στόχο τους. Στη μία κατηγορία περιλαμβάνονται οι μελέτες που εστιάζουν στην ανατομική (δομική) απεικόνιση του εγκεφάλου κατά την εκτέλεση γνωστικών έργων (π.χ., Colom, Jung, & Haier, 2006. Gong, Sluming, Mayes, Keller, Barrick, & συν., 2005. Haier, Jung, Yeo, Head, & Alkire, 2004), ενώ στην άλλη εκείνες που στοχεύουν στη λειτουργική του απεικόνιση (π.χ., Gray, Chabris, & Braver, 2003. Haier, White, & Alkire, 2003. Lee, Choi, Gray, Cho, Chae, & συν., 2006)
Από τη μία πλευρά, για την αξιολόγηση της δομής του εγκεφάλου χρησιμοποιούνται συνήθως η αξονική τομογραφία (Computer Assisted Tomography, CAT), κατά την οποία ακτίνες Χ σαρώνουν τις εγκεφαλικές περιοχές, και η απεικόνιση μαγνητικού συντονισμού (Magnetic Resonance Imaging, MRI), στην οποία ο χωρικός προσδιορισμός των εγκεφαλικών περιοχών επιτυγχάνεται με τη χρήση μαγνητικών πεδίων (Stough, 2005).
Άλλες σύγχρονες τεχνικές που χρησιμοποιούνται ευρέως είναι η μέθοδος της μορφομετρικής απεικόνισης στοιχειωδών όγκων (voxel based morphometry, VBM) και η μέθοδος της μέτρησης της κλασματικής ανισοτροπίας (fractional anisotropy, FA). Η μέθοδος VBM προβαίνει αρχικά σε κατάτμηση της ανατομικής εικόνας του εγκεφάλου σε λευκή ουσία, φαιά ουσία και εγκεφαλονωτιαίο υγρό και στη συνέχεια προχωρεί στη συγκριτική μέτρηση των στοιχειωδών τους όγκων με τη βοήθεια μεθόδων στατιστικής παραμετρικής χαρτογράφησης (Ashburner & Friston, 2000. Mechelli, Price, Friston, & Ashburner, 2005). Η μέθοδος FA στοχεύει στην αξιολόγηση της μικροδομής της λευκής ουσίας, και συγκεκριμένα της ακεραιότητας των νευρικών ινών της μυελίνης και των αξόνων. Αυξημένες τιμές συνεπάγονται αυξημένη πυκνότητα ινών, αυξημένη μυελίνωση, μεγαλύτερη διάμετρο των αξόνων ή συνεκτικότερη οργάνωση των ινών μέσα στους όγκους (Schmithorst, Wilke, Dardzinski, & Holland, 2002).
Τέλος, οι ιδιότητες της λευκής ουσίας μελετώνται και με τη τεχνική της απεικόνισης του τανυστή διάχυσης (diffusion tensor imaging, DTI), και πιο συγκεκριμένα την τρακτογραφία (tractography), αλλά και τη μαγνητική φασματοσκοπία (magnetic resonance spectroscopy- MRS). H DTI μετράει τη ταχύτητα διάχυσης των μορίων του νερού μέσα στους ιστούς κι έτσι επιτρέπει την τρισδιάστατη χαρτογράφηση της διαδρομής των δεματίων των νευρικών ινών της λευκής ουσίας που συνδέουν τις εγκεφαλικές περιοχές. Επομένως, συντελεί στην αξιολόγηση της ακεραιότητας των νευρικών ινών της λευκής ουσίας (Deutsch, Dougherty, Bammer, Siok, Gabrieli, & συν., 2005). Η MRS παρέχει ποσοτική πληροφορία συγκρίνοντας τη χημική σύσταση του φυσιολογικού εγκεφαλικού παρεγχύματος με εκείνη των εστιακών ή διάχυτων εγκεφαλικών βλαβών. Στις μελέτες που μας αφορούν μετράται η απόλυτη συγκέντρωση μεταβολιτών στη λευκή ουσία, προσφέροντας έτσι πληροφορίες για την ποιοτική της σύσταση και την ακεραιότητα των δεσμίδων της. Οι τεχνικές απεικόνισης του εγκεφάλου εξελίσσονται ταχύτατα τα τελευταία χρόνια ακολουθώντας την αντίστοιχη ταχεία ανάπτυξη του κλάδου των νευροεπιστημών.
Ολοκληρώστε την ανάγνωση της έρευνας στο περιοδικό Ψυχολογία.
