神經科學同智能

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一個人腦(上)同一個黑猩猩(下)嘅對比;已知人智能高過黑猩猩好多,呢種差異會唔會係嚟自腦部結構嘅差異呢?

神經科學neuroscience;專研究神經系統科學領域)不溜都有對智能intelligence)作出研究

於是神經科學界就自然有咗噉嘅疑問:「腦部(以至神經系統嘅其餘部份)嘅特性會唔會同智能有啦掕?」[3][4]

神經科學上對智能嘅研究可以用好多方法嚟做:研究者可以攞死咗嘅同第啲動物嘅腦做解剖,睇吓個腦嘅各種結構特性-簡單嘅有腦嘅大細[5]-會唔會同智能有相關;除此之外,研究者仲可以用腦電圖(EEG)等嘅神經造影技術,一路要受試者做認知作業(例如解謎題)一路監察住佢哋嘅腦活動,睇吓咁多個腦區當中邊啲係會喺用力諗嘢嗰陣零舍活躍嘅,就知邊啲腦區有份掌控諗嘢相關嘅能力[6]

智能神經科學(對智能嘅神經科學研究)相當受重視:智能對一個人嘅成就有深遠嘅影響[7],所以管理教育等領域嘅工作者都會有興趣想知(例如)有冇方法可以齋靠睇一個人個腦就估計到佢嘅智能有幾高;而且廿一世紀初嘅科學界仲有咗智能放大(IA)嘅諗頭,主張人可以用某啲方式改造自己嘅腦,以求提升自己嘅智能[8]

基礎[編輯]

內文:智能腦部
睇埋:心理測量同埋神經科學

到咗廿一世紀頭,心理學界對「『智能』呢個概念應該點定義」仲有相當嘅爭議。例如响 1994 年,52 位心理學家華爾街日報一齊發表咗份宣言,喺份宣言入面噉講[9][10]

英文原文:"... a very general mental capability that, among other things, involves the ability to reason, plan, solve problems, think abstractly, comprehend complex ideas, learn quickly and learn from experience. It is not merely book learning, a narrow academic skill, or test-taking smarts. Rather, it reflects a broader and deeper capability for comprehending our surroundings - "catching on," "making sense" of things, or "figuring out" what to do."
粵文翻譯:(智能係)一種好普遍化嘅心智能力,包含咗做推理計劃解難抽象思考理解複雜嘅諗法、快速噉學習同埋由經驗學習嘅能力。(智能)唔淨只係書本上嘅學習、狹窄嘅學業能力、或者做試卷嗰陣嘅醒目,而係反映一個更廣同深入嘅了解我哋周圍環境嘅能力-「理解」、「明辨」啲嘢、或者「諗到」要做啲乜。

比較籠統噉講,智能可以定義做「一個個體感知同推斷資訊、將呢啲資訊儲起同化為知識、並且用知識適應環境嘅能力」。喺人類當中,智能可以用智商測驗(IQ test)量度,令智能成為咗一樣可以攞科學方法研究嘅嘢[1]

而智能神經科學成個領域就建基於一條簡單嘅思路[3]

  • 廿世紀嘅心靈科學(mind science)確立咗心腦同一論,主張人腦等同人嘅心靈,認為記憶情緒等嘅心靈特性冚唪唥都係存在喺個腦入面嘅-根據呢個睇法,如果一位神經科學家有充足嘅知識,佢會能夠做到(例如)靠開刀切走一個人腦嘅其中一忽,令個人冇咗嗰忽對應嘅記憶;心腦同一論呢個觀點廣受廿世紀神經科學上嘅證據支持,例如好多份研究都表明,個腦塊視覺皮層受損就會損害個人嘅視力-表示個腦嘅某啲部份因為病變等嘅原因受損,就會搞到個人喪失嗰部份對應嘅心智功能[11]
  • 已知智能係種心智特性;

所以跟住落嚟問題就自然係

智能對應嘅係個腦(以至神經系統嘅其餘部份)嘅邊個(或者邊啲)部份呢?

腦容量[編輯]

一個人類嘅頭殼中間切開、再由右邊睇嘅樣
內文:腦容量

腦容量(brain size)泛指個腦嘅大細,喺人類當中同智商有正嘅相關。腦容量可以用多種方法量度[5]

  • 原始啲嘅可以搵軟尺度個人頭殼圓周-呢種做法常見於廿世紀上半橛,因為當時技術冇咁先進,而到咗廿一世紀,呢種方法基本上冇神經科學研究者仲會用[註 1][12]
  • 頭殼內容量(intracranial volume,ICV)算係進階些少嘅做法-廿世紀後半橛嘅神經科學界有咗神經造影技術,即係一啲能夠整影像描述個腦嘅狀態嘅技術,例子有 MRI 噉,於是研究者可以輕易噉靠睇神經造影出嘅頭殼影像,估計受試者嘅腦容量,不過呢種做法喺廿一世紀初經已開始俾人詬病,因為打後嘅研究發現人腦好多時會因為衰老等嘅原因而或多或少噉萎縮,搞到頭殼容量唔再反映到腦嘅大細[13]
  • 廿一世紀初嘅 MRI 已經可以整出高解像度嘅圖嚟描述個腦,令神經科學家有得靠睇圖嚟準確估計受試者嘅腦嘅大細,成為咗腦容量量度方法嘅主流。

有過百份研究整體表明,喺人類當中,腦容量同智商有相當強嘅統計相關:直至 2015 年為止,有好多神經科學研究都探究過腦容量同智商之間嘅啦掕,佢哋量度咗受試者嘅腦容量同智商,而且啲樣本包括咗男女老幼;元分析表示,淨係考慮用咗當代腦容量量度方法嘅研究(即係唔包嗰啲當頭殼圓周係腦容量嘅研究),腦容量同智商之間有顯著正相關,去到成起碼 .24 咁高(算係中等嘅相關數值),而且無論男女老幼都係噉[5]。用日常用語講,腦大啲嘅人的確有少少傾向會智能高啲,但都有唔少例外。

大腦皮層[編輯]

內文:大腦皮層

灰質白質[編輯]

睇埋:灰質同埋白質

應用[編輯]

睇埋:智能放大

註釋[編輯]

  1. 不過打後嘅神經造影研究發現,頭殼圓周的確同頭殼內容量有幾強嘅統計相關(有成 .56 至 .62 咁高)。

睇埋[編輯]

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  1. 1.0 1.1 Wechsler, D (1944). The measurement of adult intelligence. Baltimore: Williams & Wilkins.
  2. Kanazawa, S. (2004). General intelligence as a domain-specific adaptation. Psychological review, 111(2), 512.
  3. 3.0 3.1 Deary, I. J., Penke, L., & Johnson, W. (2010). The neuroscience of human intelligence differences (PDF). Nature reviews neuroscience, 11(3), 201-211.
  4. Haier, R. J. (2016). The neuroscience of intelligence. Cambridge University Press.
  5. 5.0 5.1 5.2 Pietschnig, J., Penke, L., Wicherts, J. M., Zeiler, M., & Voracek, M. (2015). Meta-analysis of associations between human brain volume and intelligence differences: How strong are they and what do they mean? (PDF). Neuroscience & Biobehavioral Reviews, 57, 411-432.
  6. Luders, E.; Narr, K. L.; Thompson, P. M.; Toga, A. W. (2009). "Neuroanatomical correlates of intelligence". Intelligence. 37 (2): 156-163.
  7. Paulhus, D. L., Lysy, D. C., & Yik, M. S. (1998). Self-report measures of intelligence: Are they useful as proxy IQ tests?. Journal of personality, 66(4), 525-554.
  8. Skagestad, Peter (1993). "Thinking with Machines: Intelligence Augmentation, Evolutionary Epistemology, and Semiotic". Journal of Social and Evolutionary Systems. 16 (2): 157-180.
  9. Gottfredson & 1997777, pp. 17-20.
  10. Gottfredson, Linda S. (1997). "Mainstream Science on Intelligence (editorial)" (PDF). Intelligence. 24: 13-23.
  11. Ryle, G., 1949, The Concept of Mind, London: Hutchinson.
  12. MacLullich, A. M. J., Ferguson, K. J., Deary, I. J., Seckl, J. R., Starr, J. M., & Wardlaw, J. M. (2002). Intracranial capacity and brain volumes are associated with cognition in healthy elderly men. Neurology, 59(2), 169-174.
  13. Royle, N. A., Booth, T., Hernández, M. C. V., Penke, L., Murray, C., Gow, A. J., ... & Wardlaw, J. M. (2013). Estimated maximal and current brain volume predict cognitive ability in old age. Neurobiology of Aging', 34(12), 2726-2733.

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