Superfluidität: Fluid Intelligence geht über Brain Size hinaus

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Wir kennen alle das Gefühl, einen "Aha!" – Moment zu haben – wenn deine Gedanken und Ideen ohne Reibung oder Viskosität zu fließen scheinen und in einer Millisekunde perfekter Harmonie zusammenkommen. Eine Epiphanie zu haben ist direkt mit der fluiden Intelligenz verbunden , die die Fähigkeit ist, scheinbar unzusammenhängende Ideen auf neue und nützliche Weise zu verbinden.

Superfluidität ist ein Begriff, den ich aus der Welt der Physik entlehnt habe, um die höchste Form dessen zu beschreiben, was Mihaly Csikszentmihályi als Fluss beschreibt. Ich benutze diesen Begriff auch, um die Optimierung der Fluidintelligenz zu beschreiben, die während Eureka! Momente. Ich habe aus eigener Erfahrung gelernt, dass Suprafluidität eine episodische Erfahrung ist, bei der Geist, Körper und Gehirn in einem "Superfluss" zu funktionieren scheinen, der durch Reibung, Viskosität oder Entropie zwischen deinen Gedanken, Emotionen und Bewegungen gekennzeichnet ist .

Was ist flüssige Intelligenz?

Flüssige Intelligenz ist die Fähigkeit, kreativ zu denken, sich an neue Situationen anzupassen und Probleme zu lösen, mit denen Sie in neuartigen Situationen oft noch nicht konfrontiert waren. Flüssige Intelligenz beinhaltet im Allgemeinen die Fähigkeit, kritisches Denken – zusammen mit explizitem und implizitem Wissen – zu verwenden, um Muster zu identifizieren und die Punkte auf eine persönliche und originelle Weise zu verbinden. Wie Albert Szent-Györgyi einmal gesagt hat: "Also ist es nicht Aufgabe zu sehen, was niemand gesehen hat, sondern zu denken, was niemand gedacht hat, was jeder sieht."

"Aha!" – Momente, in denen Sie darum kämpfen, eine analytische Lösung zu finden und einen intuitiven Lichtblitz zu haben, der eine korrekte Antwort liefert, veranschaulichen die flüssige Intelligenz. Auf der anderen Seite wird kristallisierte Intelligenz durch die strikte analytische Fähigkeit dargestellt, Fähigkeiten, Wissen und Erfahrung zu nutzen, um deklarative Fragen ausschließlich mit explizitem Wissen zu beantworten.

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Kristallisierte Intelligenz ist eine Form von deklarativem Gedächtnis, die zerebrale Fakten repräsentiert, die Sie in einem standardisierten Multiple-Choice-Test auswendig lernen können. Wie der Name schon sagt, ist kristallisierte Intelligenz nicht flüssig oder formbar. In vielerlei Hinsicht hat der Schwerpunkt auf der Messung von Intelligenz, die ausschließlich auf akademischen Tests basiert, die nur kristallisierte Intelligenz messen (unter Initiativen wie "No Child Left Behind"), die Bedeutung von Fluid Intelligence stark unterbewertet und in einem digitalen Zeitalter verkümmern lassen.

Arthur Koestler beschrieb das Gefühl, einen "Aha!" – Moment zu haben, auf eine Weise, die den Unterschied zwischen flüssiger Intelligenz und kristallisierter Intelligenz berührt. Koestler sagte,

"Der Moment der Wahrheit, das plötzliche Auftauchen einer neuen Erkenntnis, ist ein Akt der Intuition. Solche Intuitionen lassen wundersame Flushes oder kurzes Denken entstehen. In der Tat können sie mit einer eingetauchten Kette verglichen werden, von der nur der Anfang und das Ende über dem Oberflächenbewusstsein sichtbar sind. Der Taucher verschwindet an einem Ende der Kette und kommt am anderen Ende, geführt von unsichtbaren Gliedern. "

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Seit langem forschen kognitive Neurowissenschaftler daran, die biologischen Grundlagen verschiedener menschlicher Intelligenz besser zu verstehen. Jahrzehntelange Forschung hat ergeben, dass die allgemeine Intelligenz mit zwei hirnbasierten Biomarkern korreliert: Die Konzentration des Gehirns biochemisches N-Acetylazetat (NAA), das durch Protonen-Magnetresonanz-Spektroskopie (MRS) und das gesamte Gehirnvolumen gemessen werden kann mit struktureller MRI-Bildgebung gemessen werden.

Flüssige Intelligenz vs. kristallisierte Intelligenz

Im März 2016 berichtete ich über eine Studie des Beckman Institute an der Universität von Illinois in Urbana-Champaign, in der festgestellt wurde, dass höhere Konzentrationen von NAA in motorischen Regionen des Gehirns spezifisch mit höheren Ebenen der Flüssigkeitsintelligenz verbunden sind.

NAA ist ein biochemischer Marker, der verwendet wird, um die neurale Energieproduktion in einem bestimmten Gehirnbereich zu messen. In einer Stellungnahme sagte Hauptautor Aki Nikolaidis: "Die motorischen Regionen des Gehirns haben eine Rolle bei der Planung und Visualisierung von Bewegungen und deren Ausführung. Mentale Visualisierung ist ein Schlüsselelement der fluiden Intelligenz. "

Die Forscher folgerten, dass die Gesamtgröße des Gehirns zwar genetisch bestimmt und nicht ohne weiteres verändert werden kann, dass NAA-Spiegel und Gehirnmetabolismus auf Gesundheitsmaßnahmen wie Ernährung, Bewegung oder kognitives Training reagieren können, was die Flüssigkeitsintelligenz verbessern kann.

Diese Woche gibt eine neue Studie von Forschern des Beckman-Instituts mehr Klarheit darüber, wie Struktur und Chemie des Gehirns spezifische Aspekte der Fluidintelligenz hervorbringen. Die im Juni 2016 veröffentlichte Studie "Dissociable Brain Biomarkers of Fluid Intelligence" erscheint in der Zeitschrift " NeuroImage" .

Was diese Studie bahnbrechend macht, ist, dass die Forscher höhere Konzentrationen der NAA-Energieproduktion im Gehirn mit einer verbesserten Fähigkeit verbunden haben, verbale und räumliche Probleme spezifisch zu lösen. Die Forscher fanden jedoch einen Zusammenhang zwischen der Größe des Gehirns und der Anzahl der Problemlösungen.

In einer Stellungnahme sagte der Postdoktorand der University of Illinois, Erick Paul, der die Arbeit mit dem Forschungswissenschaftler Ryan Larsen und dem Neurowissenschaftler Professor Aron Barbey aus Illinois leitete:

"Sicherlich gibt es viele Dinge über das Gehirn, die die Intelligenz einer Person bestimmen, und das Ziel ist es, dieses Rätsel zu lösen. Diese beiden Gehirn-Biomarker, Gehirnvolumen und NAA, geben uns unabhängige Informationen über die Fluid-Intelligenz. Es gibt verschiedene Eigenschaften des Gehirns, die wir messen können, und diese unterschiedlichen Eigenschaften gehören zu diesen verschiedenen Facetten der fluiden Intelligenz.

In unseren Daten haben wir zwei Facetten der fluiden Intelligenz beobachtet – eine, die quantitatives oder numerisches Denken beinhaltet, und eine andere, die verbales oder räumliches Denken einschließt. Eine ähnliche Trennung der Denkfähigkeiten wurde in früheren Studien nachgewiesen.

Wir fanden heraus, dass die quantitative Argumentationskomponente der Intelligenz mit dem Hirnvolumen korreliert, aber nicht mit der Konzentration von NAA im Gehirn. Und die verbalen und räumlichen Komponenten der Intelligenz korrelierten mit NAA, aber nicht mit dem Gehirnvolumen. Die Ergebnisse tragen zu dem Beweis bei, dass die Fluidintelligenz verschiedene, aber miteinander verbundene Prozesse im Gehirn involviert. "

Die Analyse für diese Studie umfasste 211 Forschungsthemen und war damit die bisher größte Studie, die Gehirnchemie und Intelligenz in lebenden Menschen miteinander verbindet. Die Forscher betonen, dass weitere Studien erforderlich sein werden, um die Ergebnisse zu bestätigen und zu erweitern.

"Unsere Ergebnisse tragen zu einer wachsenden Zahl von Beweisen bei, die darauf hindeuten, dass Intelligenz mehrere Organisationsebenen in der hirnübergreifenden Neuroanatomie, beispielsweise Hirngröße und Neurophysiologie, wie den Gehirnstoffwechsel, widerspiegelt und dass bestimmte Eigenschaften des Gehirns eine starke Linse darstellen das Wesen spezifischer intellektueller Fähigkeiten zu untersuchen und zu verstehen ", schloss Barbey.

Die "Buch-Smarts" der kristallisierten Intelligenz werden oft überbewertet

Die Hirnrinde (in Rot) beherbergt Gehirnregionen, die mit kristallisierter Intelligenz assoziiert sind.

Quelle: Biowissenschaftsdatenbank / Wikimedia Commons

Ich war fasziniert von der Hirnforschung verschiedener Arten von Intelligenz und davon, wie wir "über unser Denken denken", solange ich mich erinnern kann. Zum Beispiel erfordert im Sport das Erzeugen von Fluidität und das Aufrechterhalten der "Gnade unter Druck", die notwendig ist, um den Ball nicht zu ersticken, zu fummeln oder fallen zu lassen, im Allgemeinen kein Überdenken. Als Wissenschaftsjournalist, der versucht, die Ergebnisse verschiedener Studien auf neuartige Weise zu verbinden, um meine ursprünglichen Hypothesen zu stützen, erfordert eine Kombination aus kristallisierter Intelligenz und flüssiger Intelligenz.

Mein Vater, Richard M. Bergland, war ein weltbekannter Neurochirurg, Neurowissenschaftler und Autor von The Fabric of Mind (Viking). In seiner Jugend war er ein national ausgerichteter Tennisspieler. Mein Vater würde sagen: "Davon bin ich absolut überzeugt, ein Neurochirurg zu werden, war eine direkte Folge meines Auges für den Ball."

Mein Vater sah immer eine starke Verbindung zwischen Leichtathletik und Lebenserfolg. Jedoch stellte er erst in den letzten Jahren seines Lebens die Hypothese auf, dass das Kleinhirn (lateinisch für "kleines Gehirn") eine große Rolle bei vielen Arten von Intelligenz und kognitiven Fähigkeiten spielen könnte. In der Vergangenheit wurde das Kleinhirn als Sitz des Muskelgedächtnisses angesehen und koordinierte fein abgestimmte Muskelbewegungen.

Als ich aufwuchs, erwartete mein Vater, dass alle drei seiner Kinder sowohl im Sport als auch in der Wissenschaft brillieren würden. Meine Schwestern hatten jede Menge "Buchklugheit". Sie konnten kristallisierte Intelligenz mit Leichtigkeit behalten und waren sehr gut bei Tests. Meine ältere Schwester war besonders zerebral. Sie las Krieg und Frieden in der vierten Klasse, bekam perfekte SAT-Noten, ging nach Exeter usw.

Auf der anderen Seite war ich schrecklich in der Schule, hasste es, Hausaufgaben zu machen, und erledigte viele Tests. Aber ich hatte ein Talent dafür, einen Tennisball wirklich gut zu schlagen. Ich war auch sehr sozial und liebte es, am Puls der America's Top 40 und Popkultur zu bleiben. Mein Vater dachte, die ganze Popmusik und die K-Tel-Aufzeichnungen, die ich als Kind gehört habe, würden mein Großhirn (Latein für "Gehirn") zu Brei machen ….

Das Kleinhirn (in rot) ist der Sitz des Muskelgedächtnisses. Das Kleinhirn kann auch eine Rolle bei der Optimierung der Flüssigkeitsintelligenz spielen, indem es unsere Gedanken verfeinert, genau wie es unsere Muskelbewegungen fein abstimmt.

Quelle: Biowissenschaftsdatenbank / Wikimedia Commons

Als Trost für meine schlechten Testergebnisse und schlechten Noten sagte mein Vater: "Ihre Schwestern haben vielleicht die zerebrale Intelligenz, aber Sie haben ein sportliches Genie und eine überlegene Kleinhirnintelligenz, Chris." Kleinhirn ist das Schwesterwort für zerebral und bedeutet "Beziehung" zu oder im Kleinhirn gelegen.

Unnötig zu sagen, dass ich immer einen Chip an meiner Schulter hatte, um als dämlicher Jock wahrgenommen zu werden. Ich bin auch überempfindlich gegenüber jedem, der als "klug" bezeichnet wird, nur weil er kristallisiertes Wissen behalten und wieder erbrechen kann. Ich identifiziere mich stark mit dem Motto meiner Alma mater, Hampshire College (eine Schule ohne Tests oder Noten) Non Satis Scire , was bedeutet, "zu wissen, ist nicht genug."

Das heißt, mein Bedürfnis, meinem Vater zu beweisen, dass ich sowohl zerebrale als auch zerebelläre Intelligenz hatte, war die treibende Kraft, die mich dazu trieb, einen Buchvertrag zu bekommen, um den Athletenweg zu schreiben : Schweiß und die Biologie der Glückseligkeit (St. Martins Press) .

Während des gesamten Prozesses des Schreibens des Manuskripts für mein erstes Buch im Jahr 2005 verließ ich mich auf die lebenslange wissenschaftliche Ausbildung meines Vaters für fachkundige Beratung und Anleitung. Während ich das Buch schrieb, sprachen mein Vater und ich jeden Tag, als ich mir sein Hirn über die Neurowissenschaften vorstellte. Dies trug nicht nur dazu bei, meine kristallisierte Intelligenz in Bezug auf die Neurowissenschaften zu stärken, sondern stärkte auch unsere Vater-Sohn-Bindung.

Meiner Meinung nach machte ihn die langjährige Verbindung meines Vaters mit verschiedenen Institutionen der Ivy League – und seiner enzyklopädischen Ebene kristallisierter Intelligenz – oft zu einem intellektuellen Snob, der einen Großteil seiner Karriere vor allem daran interessierte, "intelligente Menschen schlauer zu machen". Glücklicherweise Aufgrund meines sehr rudimentären Hintergrunds in der Wissenschaft war mein Vater gezwungen, seine Erklärungen komplexer Neurowissenschaften zu verlangsamen und zu vereinfachen, als wir zusammenarbeiteten. Seine Denkprozesse profitierten davon, Dinge vereinfachen zu müssen.

Als ich anfing, mich neu zu erfinden und mich in einen eher zerebralen Denker zu verwandeln, war mein Vater angenehm überrascht zu sehen, dass ich ein lebender Beweis für die nie gehabte Geisteshaltung und die Kraft der Neuroplastizität und Neurogenese zur Umformung des Gehirns geworden war Eckpfeiler von The Athlete's Way .

Zusammen haben mein Vater und ich ein neues Split-Brain-Modell entwickelt, das explizites Lernen im Großhirn und implizites Lernen im Kleinhirn ermöglicht. Als mein Vater im Jahr 2007 plötzlich starb, schwor ich, sein Lebenswerk in den Neurowissenschaften fortzusetzen und meine Antennen für Hinweise zu halten, die helfen, die Rätsel verschiedener Denkweisen und menschlicher Intelligenz zu lösen.

In den letzten Jahren habe ich begonnen, das "Bergland Split-Brain Model" um Repräsentationen kristallisierter und fluider Intelligenz zu erweitern. Im Jahr 2009 kam ich auf die Idee, dass die Schaffung von "Superfluidität des Denkens" mit der Überbrückung der Lücken zwischen allen vier Gehirnhälften zusammenhängt, wie in der rudimentären Skizze oben dargestellt.

Einer der Gründe, warum ich persönlich von der Forschung über die fluide Intelligenz, die aus dem Beckman-Institut kommt, begeistert ist, ist, dass sie die Ideen der Optimierung der Intelligenz durch eine Kombination verschiedener Gehirnstrukturen, unerwarteter neuronaler Konnektivität und der Wichtigkeit von NAA-Chemikalienfahrer.

Schlussfolgerungen: Das Entkrampfen des präfrontalen Kortex könnte die Flüssigkeitsintelligenz verbessern

Letzte Woche haben Forscher der Stanford University eine Studie in der Zeitschrift Cerebral Cortex veröffentlicht, in der berichtet wird, dass eine verstärkte Verbindung des Kleinhirns mit dem Großhirn die kreative Kapazität erhöht.

Es stellt sich heraus, dass die Unterdrückung der exekutiven Kontrollzentren des Großhirns – und das Kleinhirn als "Kontrolleur" – die spontane Kreativität erhöht, die direkt mit der fluiden Intelligenz verbunden ist. Dies ist ein revolutionäres Konzept, das das zweifelhafte Konstrukt des "rechten Gehirns" als unser kreatives Epizentrum herausfordert. Diese Erkenntnisse stimmen in vielerlei Hinsicht mit den neuesten Forschungen zu verschiedenen Facetten der Fluidintelligenz überein.

Die neueste Neurowissenschaft definiert traditionelle Konstrukte neu, wie wir Intelligenz betrachten, indem wir die Rolle, die verschiedene Gehirnstrukturen, funktionale Konnektivität und Gehirnchemie in unseren täglichen Denkprozessen spielen, dekonstruieren. Bleibt dran für Updates zu diesen Erkenntnissen!

Um mehr über die Flüssigkeitsintelligenz und das Kleinhirn zu erfahren, schau dir meine früheren Blogposts von Psychology Today an ,

• "Verbesserte Kleinhirnkonnektivität steigert die kreative Kapazität"
• "Zu viel kristallisiertes Denken senkt die flüssige Intelligenz"
• "Wie treiben motorische Regionen des Gehirns Fluid Intelligence?"
• "Aha! Aerobe Übung erleichtert den freien Fluss des Denkens "
• "5 Gründe, warum das Kleinhirn der Schlüssel zum Erfolg im digitalen Zeitalter ist"
• "Die Neurowissenschaft der Phantasie"
• "Eureka! Dekonstruktion der Gehirnmechanik von 'Aha!' Momente "
• "Superfluidität: Das Rätsel der kognitiven Flexibilität entschlüsseln"

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