Cercetarea s-a bazat pe simulări personalizate ale creierului

Concluziile lor sugerează că un echilibru între excitația-inhibarea neuronilor influențează capacitatea de luare a deciziilor și de rezolvare a problemelor, scrie Neuroscience.

Oamenii de știință și-au publicat concluziile în revista Nature Communications. Folosind simulări personalizate ale creierului, într-un studiu care a implicat 650 de subiecți,  cercetătorii au descoperit că persoanele cu un IQ mai mare sunt mai rapide atunci când rezolvă sarcini simple, dar mai lente când se confruntă cu probleme complexe.

Aceste descoperiri ar putea avea un impact semnificativ asupra înțelegerii funcției creierului și ar putea fi aplicabile în tratarea bolilor neurodegenerative, susțin autorii studiului. Ele sugerează că un echilibru între excitația-inhibarea neuronilor influențează capacitatea de luare a deciziilor și de rezolvare a problemelor.

Oamenii inteligenți gândesc mai repede?

Cercetătorii de la BIH și Charite- Universitätsmedizin Berlin, împreună cu un expert din Barcelona, ​​au făcut descoperirea oarecum surprinzătoare conform căreia participanții cu scoruri de inteligență mai mari au fost mai rapizi atunci când au abordat sarcini simple, dar au avut nevoie de mai mult timp pentru a rezolva probleme dificile, spre deosebire de subiecții cu IQ-uri mai mic.

De fapt, modelele creierului pentru participanții cu scoruri mai mari au avut nevoie de mai mult timp pentru a rezolva sarcini dificile, dar au făcut mai puține erori.

De ce unii oameni iau decizii diferite?

Există aproximativ 100 de miliarde de neuroni în creierul uman. Fiecare dintre ei este conectat la aproximativ 1.000 de neuroni vecini sau de la distanță. Această rețea complexă este cheia capacităților uimitoare ale creierului, dar și cea care face atât de dificil să înțelegem cum funcționează creierul.

Prof. Petra Ritter, șeful Secției de simulare a creierului de la Institutul de Sănătate din Berlin Charité (BIH) și la Departamentul de Neurologie și Neurologie Experimentală din Charité—Universitätsmedizin Berlin, simulează creierul uman folosind computere.

„Vrem să înțelegem cum funcționează procesele de luare a deciziilor din creier și de ce unii oameni iau decizii diferite”, descrie ea proiectul actual.

Ce sunt „modele de creier personalizate”?

Pentru a simula mecanismele creierului uman, Ritter și echipa ei folosesc date digitale de la scanări ale creierului, cum ar fi imagistica prin rezonanță magnetică (IRM), precum și modele matematice, bazate pe cunoștințe teoretice despre procesele biologice. Acest lucru are ca rezultat inițial un model „general” al creierului uman.

Oamenii de știință „rafinează” apoi acest model folosind date ale unor persoane, creând astfel „modele de creier personalizate”. Pentru acest studiu, oamenii de știință au lucrat cu datele a 650 de participanți la Human Connectome Project, o inițiativă americană care studiază conexiunile neuronale din creierul uman.

„Acest echilibru dintre excitație-inhibare a neuronilor influențează luarea deciziilor și permite unei persoane, mai mult sau mai puțin, să rezolve probleme”, explică Ritter.

Ce li s-a cerut participanților?

„Putem reproduce eficient activitatea creierului individual”, spune Ritter.

„Am aflat în acest proces că aceste creiere artificiale se comportă diferit unul față de celălalt, dar în același mod precum omologii lor biologici”, explică ea.

Interesant este că creierele „mai lente” atât la oameni, cât și la modele, au fost mai sincronizate. Această sincronie mai mare a permis circuitelor neuronale din lobul frontal să necesite mai mult timp în luarea unor decizii, decât la creierele care erau mai puțin bine coordonate.

Participanții au fost rugați să identifice reguli logice într-o serie de modele. Aceste reguli au devenit din ce în ce mai complexe cu fiecare sarcină și, prin urmare, mai dificil de descifrat. În termeni de zi cu zi, o sarcină ușoară consta în frânarea rapidă la culoarea roșie a semaforului, în timp ce o sarcină grea necesita stabilirea celui mai bun traseu pe o hartă rutieră.