Современная нейронаука долгое время пыталась локализовать интеллект, приписывая его работу отдельным участкам коры, например, фронтальной или теменной зонам. Но такой подход не давал ответа на главный вопрос: как множество специализированных систем — восприятие, память, язык и внимание — сливаются в единый, цельный разум.
Интеллект возникает, когда весь мозг работает как единое целое
Ученые из Университета Нотр-Дам при помощи передовых методов нейровизуализации изучили данные более 900 человек, чтобы выяснить природу человеческого интеллекта. Исследование показало, что когнитивные способности зависят не от конкретных зон мозга, а от глобальной координации и эффективности взаимодействия всех его распределенных сетей.
Интеллект возникает, когда весь мозг работает как скоординированная сеть. AI/ScienceDaily.com
Что такое «общий интеллект». Концепция «общего интеллекта» (g-фактор) была предложена еще в начале XX века Чарльзом Спирменом, который заметил, что успехи человека в математике часто коррелируют с его способностями к языкам. Долгое время это считалось психологической абстракцией. Новое исследование впервые дает g-фактору четкий физический фундамент: это показатель коммуникационной проводимости и динамической гибкости нейронных магистралей.
Новая работа, опубликованная в Nature Communications, предлагает сменить парадигму. Согласно теории сетевой нейронауки, общий интеллект является свойством всей мозговой системы в целом, а не функцией конкретного узла.
Гиппокамп. Его специализация — память, но он же играет огромную роль и во многих других мозговых процессах.
Исследователи проанализировали структуру и функции мозга сотен взрослых добровольцев и обнаружили, что высокие показатели умственной деятельности напрямую коррелируют с тем, насколько гибко и эффективно организована вся биологическая сеть. Это означает, что интеллект определяется способностью системы быстро реорганизовать свои связи для решения новых задач, сочетая узкую специализацию отдельных зон с мощной глобальной интеграцией. Важнейшую роль здесь играют регуляторные хабы, которые управляют информационными потоками и позволяют удаленным участкам мозга обмениваться данными кратчайшим путем.
Принципы глобальной координации
Эффективность мышления обеспечивается балансом между локальной работой кластеров и способностью системы к объединению ресурсов. Ученые выделили сложную систему связей, которые работают как «магистрали», соединяя далекие друг от друга регионы.
Совместные структурно-функциональные связи мозга по всей коре надежно предсказывают общий интеллект.
Это позволяет мозгу сохранять единство процессов при выполнении самых разных операций — от интуитивных до глубоко аналитических. Один из авторов работы, Рэмси Уилкокс, подчеркивает: «В рамках этой модели мозг рассматривается как сеть, поведение которой ограничено глобальными свойствами, такими как эффективность, гибкость и интеграция. Эти характеристики не привязаны к отдельным задачам, а являются особенностями системы в целом».
Такой взгляд объясняет, почему интеллект растет в детстве и снижается при старении или обширных травмах: в этих случаях страдает именно системная координация, а не изолированные функции. Полученные выводы важны и для развития искусственного интеллекта. Создание универсального ИИ может потребовать не просто масштабирования вычислительных мощностей, а воспроизведения принципов гибкой сетевой организации, присущей человеческому мозгу.