Подвижный интеллект связали с правой лобной долей мозга

Британские исследователи провели эксперимент с участием здоровых людей и пациентов с повреждениями различных отделов центральной нервной системы, чтобы выяснить, какие области мозга отвечают за гибкий интеллект. Оказалось, что его нарушения коррелируют с поражениями правой лобной доли. Отчет о работе опубликован в журнале Brain.

Согласно психометрической теории британо-американского психолога Рэймонда Кеттелла, общий интеллект (g) подразделяется на кристаллизовавшийся (g_c) и подвижный (g_f). Первый представляет собой извлечение накопленных знаний и навыков из долговременной памяти и их применение на практике, включает в себя вербальные способности. Второй отвечает за способность путем размышлений и логических построений решать новые задачи, лежащие за пределами предыдущего опыта. Он тесно связан с гибкими навыками и включает в себя обучение, индукцию и дедукцию, абстрактное мышление, распознавание связей и закономерностей; относится к исполнительным функциям. Подвижный интеллект крайне важен для познания и во многом обусловливает поведение человека. При этом довольно плохо известно, какие структуры мозга служат его анатомо-физиологическим субстратом, — имеющиеся исследования на эту тему проводились на небольших выборках, имели методологические ограничения и давали неоднозначные результаты.

Чтобы восполнить этот пробел, сотрудники Лондонского университетского колледжа под руководством Лайзы Чиполотти (Lisa Cipolotti) пригласили для участия в исследовании 227 пациентов с унилатеральными повреждениями различных отделов мозга из-за опухолей или инсульта, а также 165 здоровых человек. Средний возраст добровольцев составил около 50 лет, между группами не было значимых различий в уровне образования и владения родным английским языком, а также результатах когнитивных тестов до болезни. Всем им перед участием в эксперименте выполняли магнитно-резонансную или компьютерную томографию головного мозга.

Подвижный интеллект участников оценили с помощью расширенных прогрессивных матриц Рейвена. Этот тест содержит серии заданий возрастающей сложности. Каждое из них представляет собой набор геометрических фигур, в которых нужно найти логическую закономерность и дополнить их матрицу, выбрав один из множества предложенных вариантов.

Чтобы соотнести результаты теста и локализацию повреждений мозга, при этом отделив функциональные эффекты (когнитивные способности) от сопутствующих патологических (обусловленных заболеванием), исследователи построили ряд сетевых и непараметрических байесовских стохастических блочных моделей. Это позволило составить на графах суммарные повоксельные карты повреждений и коррелирующих с ними когнитивных нарушений.

Моделирование показало, что нарушения подвижного интеллекта ограничены пациентами с повреждениями лобных долей [F(2,387) = 18,491; p < 0,001], причем правая доля имеет гораздо большее значение, чем левая [F(4,385) = 12,237; p < 0,001]. Пациенты с поражениями других отделов мозга по этим показателям были неотличимы от членов контрольной группы. Особенно выраженной оказалась связь подвижного интеллекта с правой лобной нейрональной сетью, вовлекающей среднюю и нижнюю лобные извилины, а также пре- и постцентральные извилины со слабым вкладом правой верхней теменной дольки.

По словам Чиполотти, полученные результаты впервые продемонстрировали, что правые лобные отделы мозга играют критическую роль в высокоуровневых функциях, задействованных в подвижном интеллекте, таких как принятие решений и логические рассуждения. Она подчеркнула, что исследования повреждений мозга принципиально значимы для понимания взаимосвязей анатомии и когнитивных функций, которое, в свою очередь, необходимо в лечении неврологических расстройств.

Схожей методикой повоксельного картирования связей симптомов и повреждений (VLSM) в 2017 году воспользовались немецкие исследователи, чтобы выявить отделы мозга, отвечающие за распознавание голоса. Есть и альтернативные подходы: к примеру, глубокая электростимуляция мозга пациента с эпилепсией помогла установить, что определенные отделы веретенообразной извилины отвечают только за один конкретный тип восприятия, такой как распознавание лиц или цветов. Еще одно исследование с участием пациентов с имплантированными для контроля эпилепсии электродами выявило локализацию нейронов, обеспечивающих осознанное и неосознанное восприятие изображений. Еще в одном интересном исследовании была показана связь повреждений мозга с криминальными наклонностями.