Biologiczne koncepcje inteligencji

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:

• Potencjał wywołany - to fazowa zmiana aktywności elektrycznej mózgu, spowodowana nagłym zadziałaniem bodźca, która zwykle przyjmuje bardzo charakterystyczną postać

• 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

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