Biologiczne koncepcje inteligencji

WŁAŚCIWOŚĆ UKŁADU NERWOWEGO		OPIS	KORELACJA Z INTELIGENCJĄ
Czas latencji	Czas jaki upływa od momentu pojawienia się bodźca do pierwszej rejestrowanej zmiany aktywności elektrycznej mózgu (pojawienia się N100); mierzone za pomocą EEG		Ujemna
Czas reakcji prostej	Jak najszybsza reakcja w odpowiedzi na pojawienie się litery na ekranie		Słaba ujemna (r= -0,3)
Czas reakcji złożonej	Jak najszybsza decyzja o tym, którą literę wybrać, w odpowiedzi na literę pojawiającą się na ekranie		Ujemna (r= -0,5)
Czas inspekcji	Najkrótszy możliwy czas prezentacji dwóch bodźców, pozwalający na ich rozróżnienie na założonym poziomie poprawności; związane ze sprawnością percepcji		Ujemna Silna dla inteligencji płynnej Słaba dla inteligencji werbalnej Nieistotna dla inteligencji skrystalizowanej
Czas propagacji aferentnego impulsu nerwowego	Przykładowo czas potrzebny impulsowi nerwowemu na pokonanie drogi miedzy nadgarstkiem a barkiem		Słaba ujemna
Poziom zużycia glukozy podczas wykonywania trudnego zadania	Miara wydajności energetycznej mózgu do której wykorzystuje się PET; prawdopodobnie związek zapośredniczony jest przez efektywne stosowanie strategii poznawczych		Ujemna
Wariancja czasu reakcji	Rozrzut pojedynczych wyników czasów reakcji wokół wyniku średniego; niska wariancja świadczy o stałości wielkości czasów reakcji, a tym samym o powtarzalności, regularności i niezawodności systemu		Ujemna
Miara długości „sznurka”	Badania Hendricksów; regularność i intensywność poszczególnych odpowiedzi elektrycznych mózgu (mierzonych za pomocą ERP)		Silna dodatnia (r= 0,8; ale problemy z replikacją)
Pojemność czaszki	Badania Rushtona; związek mediowany przez gęstość upakowania neuronów - kobiety mają mniejsze mózgi ale gęściej upakowane neurony		Dodatnia

Szybkość przewodzenia nerwowego

Teza: podłożem inteligencji jest szybkość przewodzenia impulsów w układzie nerwowym

Koneksjonistyczne modele umysłu:

• Poszczególne ogniwa łańcucha skojarzeń pojawiają się w określonym indywidualnym tempie, które przekładają się na ogólną sprawność umysłową jednostki

• Im bardziej złożona sieć, tym wyższy poziom inteligencji - ponieważ inteligentne czynności wymagają bogatego „oprzyrządowania”

• Im bardziej złożona sieć, tym wolniejsze tempo procesów poznawczych ponieważ przejście impulsu nerwowego przez złożoną, mocno rozgałęzioną sieć powinno trwać dłużej niż przejście impulsu przez sieć ubogą w połączenia

• Wniosek: szybkość neuronalna jest tym silniej skorelowana z inteligencją, im wyższy poziom tejże inteligencji stwierdza się u danej jednostki

• Ustalenia te mają charakter spekulatywny

Szybsze tempo przewodnictwa impulsów daje przewagę danej osobie dzięki możliwości:

• Szybszych reakcji i przetwarzaniu większej ilości informacji w krótszym czasie

• Wypracowania rozwiązania na podstawie informacji znajdujących się w pamięci krótkotrwałej, zanim te zostaną utracone

Szybkość:

• Mentalna - według Hobbesa, szybkość następstwa myśli lub innych jednostek poznawczych

• Neuronalna - tempo, w jakim przebiegają elementarne procesy nerwowe

• Jedno nie jest tożsame z drugim, choć istnieje pozytywna korelacja

Dowody na słuszność teorii szybkości neuronalnej:

BADANIA BEHAWIORALNE:

• Arthur Jensen wykazał, że iloraz inteligencji koreluje ujemnie z czasem decyzji (r= -0,32), to znaczy, że im wyższy poziom inteligencji, tym krócej trwa proces mentalny zaangażowany w wypracowanie pożądanego sposobu reagowania; siła korelacji była wprost proporcjonalna do stopnia złożoności zadania; badania te były jednak prowadzone na studentach, którzy cechują się ogólnie wyższą sprawnością intelektualną

• Deary, Der i Ford przeprowadzili badanie na reprezentatywnej próbie, uzyskując współczynniki korelacji między wynikiem testu inteligencji ogólnej a czasem reakcji prostej na poziomie r = -0,31 oraz czasem reakcji z wyborem na poziomie r = -0,49; oznacza to że około 25% zmienności w zakresie inteligencji ogólnej można wyjaśnić tempem reagowania na proste, zupełnie nieintelektualne zadanie

• Badania nad czasem inspekcji - badanie z zakresu elementarnych sprawności percepcyjnych:

• Badania te polegają na bardzo krótkiej prezentacji bodźców, zwykle dwóch pionowych odcinków nierównej długości, połączonych u góry odcinkiem poziomym

• Po ekspozycji bodźca właściwego następuje maska, czyli bodziec eliminujący wpływ utrzymywania się pobudzenia na siatkówce oka

• Osoba badana ma podjąć decyzję, który odcinek jest dłuższy: lewy czy prawy, i nacisnąć jeden z dwóch przycisków

• Czas inspekcji to minimalny czas ekspozycji bodźca, zezwalający na wykonanie zadania według założonego kryterium poprawności np. 97,5% poprawnych decyzji

• Co ważne, zadania tego typu nie wymagają szybkiego reagowania a jedynie szybkiej percepcji

• Wyniki badań w tym paradygmacie sugerują, że im wyższy iloraz inteligencji, tym krótsze czasy ekspozycji niezbędne do prawidłowej inspekcji bodźca; siła tego związku waha się między r = -0,20 a r=-0,50 przy czym jest silniejsza dla testów inteligencji płynnej (wymagającej umiejętności analizy i syntezy) a słabsza dla testów inteligencji werbalnej i nieistotna dla inteligencji skrystalizowanej (wymagającej wcześniejszej wiedzy)

BADANIA PSYCHOFIZJOLOGICZNE:

• Elektroencefalograf (EEG) - nieinwazyjna metoda diagnostyczna służąca do badania bioelektrycznej aktywności mózgu, za pomocą systemu elektrod rozmieszczonych na powierzchni głowy

• Potencjał wywołany (ERP) - uśredniony zapis EEG, będący fazową zmianą aktywności elektrycznej mózgu, spowodowaną nagłym zadziałaniem bodźca i przyjmującą zwykle bardzo charakterystyczną postać (np.: N100 lub P300)

• Po pojawieniu się bodźca wzrokowego lub słuchowego obserwujemy najpierw okres utajenia, czyli latencji, a następnie spadek potencjału wywołanego w stosunku do poziomu wyjściowego; szczyt potencjału negatywnego występuje zwykle po upływie około 100 ms, dlatego nazywa się go pikiem N100

• Osoby inteligentne charakteryzują się:

• Krótszym czasem latencji (szybszym pojawieniem się piku N100), związanym ze skróconym czasem wędrówki impulsu nerwowego od siatkówki do kory i wczesną, przeduwagową rejestracją bodźca

• Szybszym pojawieniem się piku P300 i większa jego amplitudą, związaną ze świadomą uwagą oraz detekcją, rozpoznaniem i kategoryzacją bodźca

BADANIA NEUROFIZJOLOGICZNE:

• Czas propagacji aferentnego impulsu nerwowego - np.: czas potrzebny impulsowi na pokonanie drogi nerwowej miedzy nadgarstkiem a barkiem, jest tym krótszy im wyższe wyniki uzyskuje osoba badana w testach inteligencji; pozytywny związek sugeruje więc, że podłożem inteligencji jest elementarna właściwość całego układu nerwowego a nie tylko mózgu

• Proporcja wariancji ilorazu inteligencji „wyjaśnionej” przez miary szybkości neuronalnej nie przekracza 15%

Sprawność mózgu

Teza: osoby inteligentne charakteryzują się sprawniejszymi mózgami

Pozytonowa Tomografia Emisyjna (PET) - techniką obrazowania, w której rejestruje się promieniowanie powstające podczas anihilacji pozytonów; źródłem pozytonów jest podana pacjentowi substancja promieniotwórcza wiążąca się z glukozą i ulegająca rozpadowi, powodującego promieniowanie

Czynniki mające wpływ na inteligencję:

• Niezawodność systemu - odporność na działanie czynników zakłócających transmisję neuronalną, zezwala na większą regularność reagowania w prostych zadaniach na czas reakcji, prowadzi też do skrócenia samego czasu reakcji, ponieważ system niezawodny w mniejszym stopniu skazany jest na powtórki i inne procesy związane z „obsługą błędów”

• Wydajność energetyczna mózgu - w badaniach z użyciem PET stwierdzono, że osoby inteligentniejsze wykazują mniejszą aktywność mózgu w zadaniach trudnych niż osoby mniej inteligentne - tym samym można uznać, że potrzebują mniej energii do ich rozwiązywania choć możliwe jest również, że wykazują mniejszy wysiłek energetyczny z powodu lepszej organizacji pracy lub wypracowaniu odpowiednich strategii rozwiązywania zadań

• Rzetelność systemu - w badaniach z użyciem ERP stwierdzono, że osoby inteligentniejsze reagują w sposób bardziej regularny i powtarzalny na te same bodźce w długiej serii identycznych pomiarów

• „Długość sznurka” - badania EEG Hendricksów wykazały, że osoby bardziej inteligentne charakteryzują się większą złożonością, amplitudą i liczbą załomków, niż osoby mniej inteligentne - gdyby takie wykresy wyprostować, długość uzyskanego w ten sposób „sznurka” byłaby pozytywnie skorelowana z ilorazem inteligencji (r = 0,80, korelacja ta jest na tyle wysoka, że można ją uznać za równorzędną do klasycznych testów inteligencji; problemy z replikacją tego badania nakazują jednak ostrożność)

Wielkość mózgu

Teza: wielkość mózgu jest skorelowana z inteligencją

Badania:

• Istnieje wiele przesłanek za tym, że teza ta jest prawdziwa jeśli weźmie się pod uwagę stosunek wielkości mózgu do masy ciała

• Największą pojemność czaszki w proporcji do wagi ciała posiadają odpowiednio przedstawiciele rasy żółtej, białej i czarnej

• Mężczyźni mają nieco większe mózgi od kobiet proporcjonalnie do wagi ciała

• Rushton wykazał pozytywną korelację miedzy pojemnością czaski a indywidualnym ilorazem inteligencji, niezależnie od rasy i płci (r=0,40)

• Vernon i współpracownicy (2000) w swojej metaanalizie badań z tego zakresu również wykazali pozytywną korelację dla badań z użyciem fizycznych parametrów czaszki (r=0,20) i badań z użyciem MRI (r=0,30)

Dziedziczność inteligencji

Jeśli inteligencja jest uwarunkowana genetycznie, to:

• Trening zdolności intelektualnych nie ma sensu

• Należy się skupić na czynnikach, które uniemożliwiają ujawnienie się lub rozwinięcie zakodowanego genetycznie potencjału intelektualnego

Zarzuty wobec badań nad bliźniętami:

• Wychowanie w tej samej rodzinie niekoniecznie oznacza podleganie tym samym wpływom środowiskowym

• Środowisko domowe wchodzi w subtelne zależności z czynnikami genetycznymi - uzdolnieni rodzice kupują dzieciom więcej książek

• Rozdzielone dzieci mogą wychowywać się w środowisku dość zbliżonym - gdyż specyficzne rodziny decydują się na adopcję i specyficznym rodzinom pozwala się na adopcję

Strelau wskazuje, że w zakresie poziomu inteligencji:

• 50% wariancji wyjaśnia czynnik genetyczny (addytywny i nieaddytywny)

• 25% wariancji wyjaśnia czynnik środowiska wspólnego

• 15% wariancji wyjaśnia czynnik środowiska specyficznego

• 10% wynosi błąd pomiaru

Zasada poligenowego uwarunkowania cech intelektu człowieka - inteligencja jest cechą determinowaną ilościowo a nie na zasadzie „wszystko albo nic”; przypuszczalnie istnieje wiele markerów DNA, związanych z inteligencją, ulokowanych w różnych miejscach genotypu

Zasada regresji do średniej - opisana przez Galtona, skrajne wartości cechy w następnym pokoleniu przekształcają się w wartości mniej skrajne, z drugiej strony duża liczba przypadków o przeciętnej wartości cechy zwiększa prawdopodobieństwo pojawienia się przypadków odstających w następnym pokoleniu

Zasada wzrostu wagi czynnika genetycznego wraz z wiekiem - waga czynnika genetycznego jest najmniejsza w pierwszych latach życia i znacząco wzrasta w latach dojrzałych; tłumaczy to się tym, że skłonności genetyczne prowadzą nas do wyboru środowiska, które jest zgodne z tymi skłonnościami i tym samym wzmacnia ich wpływ

---