Superfluidità: l'intelligenza fluida supera le dimensioni del cervello

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Conosciamo tutti la sensazione di avere un momento "Aha!" – quando i tuoi pensieri e le tue idee sembrano scorrere senza attrito o viscosità e si uniscono in un millesimo di perfetta armonia. Avere un'illuminazione è direttamente collegato all'intelligenza fluida , che è la capacità di collegare idee apparentemente non correlate in modi nuovi e utili.

La superfluidità è un termine che ho preso in prestito dal mondo della fisica per descrivere la forma più alta di ciò che Mihaly Csikszentmihályi descrive come flusso . Uso anche questo termine per descrivere l'ottimizzazione dell'intelligenza fluida che si verifica durante Eureka! momenti. Ho appreso dall'esperienza personale che la superfluidità è un'esperienza episodica in cui mente, corpo e cervello sembrano funzionare in uno stato di "super flusso" caratterizzato da zero attrito, viscosità o entropia tra i pensieri, le emozioni e i movimenti .

Cos'è l'intelligenza fluida?

L'intelligenza fluida è la capacità di pensare in modo creativo, adattarsi a nuove situazioni e risolvere problemi che spesso non hai mai incontrato prima in situazioni nuove. L'intelligenza fluida generalmente implica l'abilità di usare il pensiero critico, insieme con la conoscenza esplicita e implicita, per identificare schemi e connettere i punti in un modo personale e originale. Come disse una volta Albert Szent-Györgyi: "Quindi, il compito non è vedere ciò che nessuno ha visto, ma pensare ciò che nessuno ha pensato, su ciò che tutti vedono".

Momenti "Aha!" – in cui si combatte per trovare una soluzione analitica e avere un lampo intuitivo di intuizione che fornisce una risposta corretta – esemplificano l'intelligenza fluida. D'altra parte, l'intelligenza cristallizzata è rappresentata dalla stretta capacità analitica di utilizzare abilità, conoscenza ed esperienza per rispondere a domande dichiarative usando esclusivamente la conoscenza esplicita.

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L'intelligenza cristallizzata è una forma di memoria dichiarativa che rappresenta fatti cerebrali che è possibile memorizzare e rispondere a un test standardizzato a scelta multipla di base. Come suggerisce il nome, l'intelligenza cristallizzata non è fluida o malleabile. In molti modi, l'enfasi posta sull'accertamento dell'intelligenza basata esclusivamente su test accademici che misurano solo l'intelligenza cristallizzata (sotto iniziative come No Child Left Behind) ha fatto sì che l'importanza dell'intelligenza fluida fosse grossolanamente sottovalutata e consentita di atrofizzarsi in un'era digitale.

Arthur Koestler descrisse meravigliosamente la sensazione di avere un momento "Aha!" In un modo che tocca la differenza tra l'intelligenza fluida e l'intelligenza cristallizzata. Koestler ha detto,

"Il momento della verità, l'improvvisa comparsa di una nuova intuizione, è un atto di intuizione. Tali intuizioni danno l'apparenza di vampate miracolose o cortocircuiti del ragionamento. In realtà possono essere paragonati a una catena immersa, di cui solo l'inizio e la fine sono visibili al di sopra della coscienza superficiale. L'operatore subacqueo svanisce a un'estremità della catena e arriva dall'altra parte, guidato da collegamenti invisibili. "

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Per molto tempo, i neuroscienziati cognitivi hanno condotto ricerche per comprendere meglio le basi biologiche di vari tipi di intelligenza umana. Decenni di ricerche hanno rivelato che l'intelligenza generale è correlata con due biomarcatori basati sul cervello: la concentrazione dell'aspartato biochimico N-acetilico (NAA) del cervello, che può essere misurato mediante spettroscopia di risonanza magnetica protonica (MRS) e volume cerebrale totale, che può essere misurato utilizzando l'imaging cerebrale MRI strutturale.

Intelligenza fluida vs. Intelligenza cristallizzata

Nel marzo 2016, ho riportato uno studio del Beckman Institute dell'Università dell'Illinois a Urbana-Champaign che ha rilevato che concentrazioni più elevate di NAA nelle regioni motorie del cervello erano specificamente legate a livelli più alti di intelligenza fluida.

La NAA è un marcatore biochimico usato per misurare la produzione di energia neurale all'interno di un'area specifica del cervello. In una dichiarazione, l'autore principale Aki Nikolaidis ha dichiarato: "Le regioni motorie del cervello hanno un ruolo nella pianificazione e visualizzazione dei movimenti e nel loro svolgimento. La visualizzazione mentale è un elemento chiave dell'intelligenza fluida. "

I ricercatori hanno concluso che mentre le dimensioni complessive del cervello possono essere geneticamente determinate e non facilmente modificate, i livelli di NAA e il metabolismo cerebrale possono rispondere a interventi di salute inclusi dieta, esercizio fisico o allenamento cognitivo, il che può migliorare l'intelligenza fluida.

Questa settimana, un nuovo studio condotto dai ricercatori dell'Istituto Beckman offre maggiore chiarezza su come la struttura e la chimica del cervello danno origine a specifici aspetti dell'intelligenza fluida. Lo studio del giugno 2016, "Dissociable Brain Biomarkers of Fluid Intelligence", appare sulla rivista NeuroImage .

Ciò che rende questo studio rivoluzionario è che i ricercatori hanno collegato maggiori concentrazioni di produzione di energia NAA nel cervello con una migliore capacità di risolvere specificamente problemi verbali e spaziali. Tuttavia, i ricercatori hanno trovato un'associazione tra dimensione del cervello e risoluzione dei problemi correlati al numero.

In una dichiarazione, Erick Paul, ricercatore postdottorato all'Università dell'Illinois, che ha guidato il lavoro con lo scienziato ricercatore Ryan Larsen e il professore di neuroscienza dell'Illinois Aron Barbey, ha detto:

"Sicuramente ci sono molte cose sul cervello che determinano l'intelligenza di una persona, e l'obiettivo è cercare di mettere in discussione quel puzzle. Questi due biomarcatori cerebrali, il volume del cervello e la NAA, ci forniscono ciascuno informazioni indipendenti sull'intelligenza fluida. Ci sono diverse proprietà del cervello che possiamo misurare, e queste diverse proprietà vanno con queste diverse sfaccettature dell'intelligenza fluida.

Nei nostri dati abbiamo osservato due aspetti dell'intelligenza fluida, uno che implica un ragionamento quantitativo o numerico, e un altro che implica un ragionamento verbale o spaziale. Una simile separazione delle capacità di ragionamento è stata dimostrata in studi precedenti.

Abbiamo scoperto che la componente quantitativa del ragionamento dell'intelligenza era correlata al volume del cervello, ma non alla concentrazione di NAA nel cervello. E le componenti verbali e spaziali dell'intelligenza correlavano con la NAA, ma non con il volume del cervello. I risultati aggiungono all'evidenza che l'intelligenza fluida coinvolge processi distinti ma interconnessi nel cervello. "

L'analisi per questo studio ha coinvolto 211 soggetti di ricerca, rendendolo il più grande studio fino ad oggi che collega la chimica del cervello e l'intelligenza negli esseri umani viventi. I ricercatori sottolineano che saranno necessari ulteriori studi per confermare ed estendere i risultati.

"Le nostre scoperte contribuiscono a una crescente quantità di prove che suggeriscono che l'intelligenza riflette molteplici livelli di organizzazione nella neuroanatomia cerebrale, per esempio la dimensione del cervello e la neurofisiologia, come il metabolismo del cervello, e che specifiche proprietà del cervello forniscono una potente lente per indagare e capire la natura delle specifiche capacità intellettuali ", ha concluso Barbey.

I "libri intelligenti" dell'intelligenza cristallizzata sono spesso sopravvalutati

La corteccia cerebrale (in rosso) ospita regioni cerebrali associate all'intelligenza cristallizzata.

Fonte: database delle scienze della vita / Wikimedia Commons

Sono stato affascinato dalla scienza del cervello di vari tipi di intelligenza e da come "pensiamo al nostro modo di pensare" per tutto il tempo che posso ricordare. Ad esempio, nello sport, la creazione di fluidità e il mantenimento della "grazia sotto pressione" necessaria per non soffocare, armeggiare o far cadere la palla in genere non richiede il pensiero eccessivo. Come scrittore scientifico, cercare di collegare le scoperte di vari studi in modi nuovi per supportare le mie ipotesi originali richiede una combinazione di intelligenza cristallizzata e intelligenza fluida.

Mio padre, Richard M. Bergland, era un neurochirurgo di fama mondiale, neuroscienziato e autore di The Fabric of Mind (Viking). In gioventù, era un tennista di livello nazionale. Mio padre diceva: "Di questo sono assolutamente positivo, diventare un neurochirurgo è stata una conseguenza diretta del mio occhio per la palla".

Mio padre ha sempre visto una forte connessione tra l'atletica e il successo della vita. Tuttavia, non è stato fino agli ultimi anni della sua vita che ha ipotizzato che il cervelletto (in latino "piccolo cervello") potesse giocare un ruolo importante in molti tipi di intelligenza e abilità cognitive. Storicamente, il cervelletto è stato considerato la sede della memoria muscolare e il coordinamento dei movimenti muscolari con precisione.

Crescendo, mio ​​padre si aspettava che tutti e tre i suoi figli eccellessero in entrambi gli sport e accademici. Le mie sorelle possedevano un sacco di "libri intelligenti". Potevano mantenere l'intelligenza cristallizzata con facilità e facevano molto bene nei test. La mia sorella maggiore era particolarmente cerebrale. Lesse Guerra e Pace in quarta elementare, ottenne perfetti punteggi SAT, andò a Exeter, ecc.

D'altra parte, ero terribile a scuola, odiavo fare i compiti e ho bocciato molte prove. Ma, ho avuto un talento per colpire una palla da tennis davvero bene. Ero anche estremamente socievole e amavo tenere il dito sul polso della Top 40 americana e della cultura pop. Mio padre pensava che tutta la musica pop e i dischi K-tel che ascoltavo da bambino avrebbero trasformato il mio cervello (il latino per "cervello") in poltiglia ….

Il cervelletto (in rosso) è la sede della memoria muscolare. Il cervelletto può anche svolgere un ruolo nell'ottimizzare l'intelligenza fluida perfezionando i nostri pensieri, così come perfeziona i nostri movimenti muscolari.

Fonte: database delle scienze della vita / Wikimedia Commons

Come consolazione per i miei mediocri punteggi e brutti voti, mio ​​padre diceva: "Le tue sorelle possono avere le intelligenze cerebrali, ma tu hai genio atletico e intelligenza cerebellare superiore, Chris." Cerebellar è la parola sorella per cerebrale e significa 'relazionarsi ao localizzato nel cervelletto '.

Inutile dire che ho sempre avuto una fica sulla spalla per essere percepito come un atleta stupido. Sono anche ipersensibile a chiunque sia etichettato come "intelligente" solo perché lui o lei può trattenere e rigurgitare la conoscenza cristallizzata. Mi identifico fortemente con il motto della mia Alma mater, Hampshire College (una scuola senza test o voti) Non Satis Scire , il che significa che "sapere non è abbastanza".

Detto questo, il mio bisogno di dimostrare a mio padre che avevo sia l'intelligenza cerebrale che quella cerebellare era la principale forza motivante che mi spinse a cercare un contratto per scrivere The Athlete's Way: Sweat and the Biology of Bliss (St. Martin's Press) .

Durante tutto il processo di scrittura del manoscritto per il mio primo libro nel 2005, ho fatto affidamento sulla vita della formazione scientifica di mio padre per consigli e guida di esperti. Mentre scrivevo il libro, mio ​​padre e io parlavamo ogni giorno, mentre sceglievo il suo cervello sulle neuroscienze. Questo non solo ha aiutato a rafforzare la mia intelligenza cristallizzata riguardo alle neuroscienze, ma ha anche rafforzato il nostro legame padre-figlio.

Secondo me, l'affiliazione di lungo periodo di mio padre con varie istituzioni della Ivy League – ei suoi livelli enciclopedici di intelligenza cristallizzata – spesso lo rendevano un po 'snob intellettuale, che passava gran parte della sua carriera principalmente a "rendere intelligenti le persone intelligenti". Fortunatamente , a causa del mio rudimentale background scientifico, mio ​​padre fu costretto a rallentare e semplificare le sue spiegazioni su complesse neuroscienze quando lavoravamo insieme. I suoi processi mentali hanno anche beneficiato della semplificazione delle cose.

Mentre cominciavo a reinventare me stesso e a trasformarmi in un pensatore più cerebrale, mio ​​padre fu piacevolmente sorpreso nel vedere che ero diventato una prova vivente delle idee sulla mentalità mai fissata, e il potere della neuroplasticità e della neurogenesi di rimodellare il cervello – che erano capisaldi di The Athlete's Way .

Insieme, mio ​​padre e io abbiamo creato un nuovo modello split-brain che ha messo l'apprendimento esplicito nel cervello e l'apprendimento implicito nel cervelletto. Quando mio padre è morto improvvisamente nel 2007, ho fatto voto di continuare il lavoro della sua vita nelle neuroscienze e di mantenere le mie antenne in cerca di indizi che aiutino a risolvere gli enigmi di vari tipi di pensiero e intelligenza umana.

Negli ultimi anni, ho iniziato a espandere il "Modello di Brain-Split di Bergland" per includere rappresentazioni di intelligenza cristallizzata e fluida. Nel 2009, mi venne l'idea che la creazione di "superfluidità del pensiero" fosse associata a colmare le lacune tra i quattro emisferi cerebrali, come illustrato nello schizzo rudimentale sopra.

Uno dei motivi per cui personalmente sono entusiasta della ricerca sull'intelligenza fluida che esce dal Beckman Institute di recente è che si inserisce nelle idee di ottimizzazione dell'intelligenza da una combinazione di diverse strutture cerebrali, connettività neurale inaspettata, così come l'importanza di Driver chimici NAA.

Conclusioni: sbloccare la corteccia prefrontale potrebbe migliorare l'intelligenza fluida

La scorsa settimana, i ricercatori della Stanford University hanno pubblicato uno studio sulla rivista Cerebral Cortex, in cui si afferma che una maggiore connettività del cervelletto con il cervello aumenta la capacità creativa.

Si scopre che sopprimendo i centri di controllo esecutivo del cervello e consentendo al cervelletto di essere il "controllore", aumenta la creatività spontanea, che è direttamente collegata all'intelligenza fluida. Questo è un concetto rivoluzionario che sfida il dubbio costrutto del "cervello destro" che è il nostro epicentro creativo. In molti modi, queste scoperte combaciano con le ultime ricerche su vari aspetti che guidano l'intelligenza fluida.

L'ultima neuroscienza sta ridefinendo i costrutti tradizionali di come vediamo l'intelligenza decostruendo il ruolo che varie strutture cerebrali, connettività funzionale e chimica del cervello svolgono nei nostri processi di pensiero quotidiano. Restate sintonizzati per aggiornamenti su questi risultati!

Per saperne di più sull'intelligenza fluida e sul cervelletto, controlla i miei post precedenti sul blog di Psychology Today ,

• "La connettività migliorata del cervelletto aumenta la capacità creativa"
• "Un pensiero troppo cristallizzato riduce l'intelligenza fluida"
• "In che modo le regioni motorie del cervello trasmettono l'intelligenza del fluido?"
• “Aha! L'esercizio aerobico facilita il libero flusso del pensiero "
• "5 motivi per cui il cervelletto è la chiave per crescere in un'era digitale"
• "La neuroscienza dell'immaginazione"
• “Eureka! Decostruire i meccanismi del cervello di 'Aha!' Moments”
• "Superfluidità: decodifica l'enigma della flessibilità cognitiva"

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