Учёные из Королевского колледжа Лондона выяснили, что уровень интеллекта в детстве связан с темпами перестройки мозга в подростковом возрасте. Работа опубликована в журнале Developmental Cognitive Neuroscience. Исследователи Фиби Томсон, Филип Шоу и Дивьянгана Ракеш проанализировали данные 10495 детей из США, наблюдение за которыми велось с детства до середины подросткового возраста.

В подростковом возрасте мозг активно перестраивается. Серое вещество, где находятся тела нейронов, сначала растёт, а затем сокращается в процессе "синаптического прунинга" - удаления лишних связей между нервными клетками. Белое вещество, которое работает как кабели связи между отделами мозга, укрепляется: вокруг нервных волокон образуется защитная миелиновая оболочка.

В начале исследования дети прошли тесты на разные стороны интеллекта. Учёные разделили их на три категории: флюидный интеллект (способность решать новые задачи, запоминать и быстро обрабатывать информацию), кристаллизованный интеллект (накопленные знания, например словарный запас и понимание прочитанного) и матричное мышление (умение находить закономерности в зрительных образах).

Развитие мозга отслеживали с помощью трёх видов магнитно-резонансной томографии (МРТ). Структурная МРТ показывала объём, площадь поверхности и толщину серого вещества. Диффузионная МРТ фиксировала изменения в микроструктуре белого вещества. Функциональная МРТ в состоянии покоя записывала, как разные сети мозга взаимодействуют друг с другом.

Оказалось, что дети с более высоким флюидным интеллектом быстрее теряли объём серого вещества. Этот эффект был особенно заметен в лобной доле, которая отвечает за сложное мышление и принятие решений. Толщина коры и другие показатели интеллекта с изменениями серого вещества статистически значимо не связывались.

Матричное мышление предсказывало темпы созревания белого вещества. Дети с высокими баллами по этому тесту начинали с более высокой целостности белого вещества, но затем она росла медленнее и более растянуто во времени. Это проявлялось в нескольких крупных путях, соединяющих лобную долю с другими областями.

Функциональная связность - синхронизация активности разных сетей мозга - тоже зависела от раннего интеллекта. У детей с низкими исходными баллами связь между сетями со временем усиливалась. У более способных, наоборот, быстрее снижалась связь между некоторыми сетями, которые в норме обособляются в подростковом возрасте, например между слуховой обработкой и когнитивным контролем. Кроме того, у них сильнее разделялись сеть пассивного режима работы мозга (активна при внутренних размышлениях) и сети внимания.

Авторы подчёркивают: исследование наблюдательное, оно не доказывает, что высокий интеллект напрямую вызывает эти изменения. Возможны общие факторы, например генетика или условия среды, которые влияют и на умственные способности, и на созревание мозга. Кроме того, из-за неполных данных последней точки измерения учёные использовали в основном линейные модели, хотя развитие мозга часто идёт неравномерно. Дальнейшие наблюдения на большем возрастном диапазоне помогут уточнить картину.

Источник: PsyPost