Hum Brain Mapp:更稳定的大脑网络，更高的智力！
2019-10-16 佚名 中国生物技术网
智力是描述我们的推理、理解复杂思维、从经验中学习，以及有效适应环境的能力。理解人类智力的生物学基础是一项重要的科学目标。神经科学研究已经开始对人脑功能、结构和内部连接的个体差异与一般智力之间的关系展开了研究。
智力是描述我们的推理、理解复杂思维、从经验中学习，以及有效适应环境的能力。理解人类智力的生物学基础是一项重要的科学目标。神经科学研究已经开始对人脑功能、结构和内部连接的个体差异与一般智力之间的关系展开了研究。
人脑不同区域之间的相互联系和交流以多种方式影响着人的行为。对于较高认知能力的个体差异也是如此。近日，发表在《Human Brain Mapping》的一项研究显示，在神经网络中，较聪明人的大脑具有更稳定的相互作用。该研究由德国歌德大学与美国印第安纳大学布鲁明顿分校合作完成。
智力及其神经生物学基础
先前的诸多研究已经提出了各种理论来解释个体认知能力的差异，包括神经生物学模型。例如，有学者提出，更聪明的人更善于利用某些大脑区域，他们的大脑通常运作得更加高效；或者某些大脑系统在更聪明的人中更容易被使用。直到最近，方法学的进步才让使用功能性磁共振成像(fMRI)研究人脑网络的时间动态成为可能。由歌德大学心理学与脑成像中心的Kirsten Hilger博士团队与印第安纳大学布卢明顿分校的Makoto Fukushima博士团队对281名参与者的fMRI扫描进行了分析，以研究人脑的动态网络特征与一般智力之间的关系。
大脑网络的稳定性
人脑具有模块化的组织，它可以被细分为不同的网络，这些网络具有不同的功能，如视觉、听觉或对随意行为的控制。在当前这项研究中，Kirsten Hilger及其团队调查了人脑的这种模块化组织是否随时间发生变化，以及这些变化是否与参与者在智力测试中取得分数的个体差异有关。
研究人员发现，在fMRI测量过程中，较聪明人的模块化大脑网络组织表现出较少的波动。这种增加的大脑网络组织稳定性主要是在对控制注意力等很重要的大脑系统中发现的。
研究结果显示，高智商与大脑网络模块的高时间稳定性（低时间变异性）相关。智力得分较高的受试者参与极高模块性的时间较少，其特征是任务正性与任务负性网络的断开程度较大。此外，研究人员发现背侧注意网络的大脑区域对所观察到的效应贡献最大。
注意力起着关键作用
Hilger说：“使用功能磁共振成像技术研究人脑网络的时间动态是一个相对较新的研究领域。在更聪明的个体中，在时间上更稳定的网络组织可能是大脑的一种保护机制，防止陷入主要网络断开或交流受阻的不适应网络状态。”
她还强调，这些网络属性如何影响认知能力仍是一个悬而未决的问题。然而，这项研究结果表明，控制注意力的过程，即保持专注和专注于一项任务的能力，可能对一般智力发挥着重要作用。
她说：“总之，我们的研究表明，研究大脑功能网络拓扑结构的时间动态有助于我们理解一般认知能力的神经学基础。”
原始出处:
Hilger K1,2, Fukushima M3, Sporns O3,et al.Temporal stability of functional brain modules associated with human intelligence.Hum Brain Mapp. 2019 Oct 6. doi: 10.1002/hbm.24807. [Epub ahead of print]
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