Wie arbeiten die Gehirne intelligenter Menschen?

Menschen mit einem überdurchschnittlichen Intelligenzniveau haben Gehirne, die auf eine andere Art "verdrahtet" sind, sagen Forscher. Eine neue Studie legt nahe, dass Intelligenz mit einer erhöhten Konnektivität zwischen einigen Regionen und einer verminderten Interaktion zwischen anderen verbunden ist.

Illustration der intelligenten jungen Frau

Forscher der Goethe-Universität in Frankfurt haben sich intensiv Gedanken darüber gemacht, wie die Gehirne intelligenter Menschen funktionieren.

In früheren Studien haben Kirsten Hilger, Christian Fiebach und Ulrike Basten – alle von der Abteilung Psychologie der Goethe-Universität Frankfurt – herausgefunden, dass es wesentliche Unterschiede in den Gehirnaktivierungsmustern gibt, die intelligente Menschen unterscheiden.

Im Jahr 2015 veröffentlichte dieses Team einen Artikel, der zeigt, dass die frontalen und parietalen Regionen des Gehirns bei Menschen mit einem hohen IQ stärker aktiviert sind.

Eine neuere Studie, deren Ergebnisse Anfang dieses Jahres berichtet wurden, fügte hinzu, dass die vordere Insula und der anteriore cinguläre Kortex des Gehirns bei intelligenten Individuen aktiver mit anderen Regionen verbunden sind.

Gleichzeitig stellten die Forscher fest, dass ein hoher IQ auch mit einer verminderten Konnektivität in der temporoparietalen Verbindung verbunden ist, wo – wie der Name andeutet – der Temporal- und Parietallappen miteinander verbunden sind.

"Die unterschiedliche topologische Einbettung dieser Regionen in das Gehirnnetzwerk könnte klügeren Personen die Unterscheidung zwischen wichtigen und irrelevanten Informationen erleichtern – was für viele kognitive Herausforderungen vorteilhaft wäre", schlägt Basten vor.

Fasziniert von diesen Erkenntnissen gingen Hilger und Kollegen weiter, um herauszufinden, wie Aktivierungsmuster und Integration im Gehirn mit einer höheren Intelligenz korrelieren.

In ihrer neuen Studie, deren Ergebnisse kürzlich in der Zeitschrift veröffentlicht wurden, stellten die Forscher fest, dass intelligentere Menschen die Konnektivität zwischen einigen Hirnarealen erhöht haben, während die Interaktion zwischen anderen Regionen gedämpft wird.

Deutliche Gehirn Modul Verbindungsmuster

Das Team analysierte die Gehirnscans von 309 Teilnehmern (110 Männer und 199 Frauen), die alle zwischen 18 und 60 Jahre alt waren. Ihre Punktzahlen auf dem "Full Scale Intelligence Quotient" wurden mit der Wechsler abgekürzten Skala der Intelligenz bewertet.

Hilger und Kollegen stützten ihre Studie auf die Vorstellung, dass das menschliche Gehirn in Module "aufgeteilt" wird, in denen Regionen "bevorzugt" miteinander kommunizieren, so dass einige Bereiche intensiver interagieren als andere. Basten erklärt dies durch eine Analogie zu sozialen Netzwerken.

"Dies ist vergleichbar mit einem sozialen Netzwerk, das aus mehreren Subnetzwerken besteht (z. B. Familien oder Freundeskreise)", sagt sie. "Innerhalb dieser Teilnetze oder Module sind die Mitglieder einer Familie stärker miteinander verbunden als mit Menschen aus anderen Familien oder Freundeskreisen."

"Unser Gehirn ist auf eine sehr ähnliche Weise funktional organisiert", erklärt Basten. "Es gibt Teilnetze von Hirnregionen – Module -, die stärker miteinander verbunden sind, während sie von anderen Modulen schwächere Verbindungen zu Hirnregionen haben."

In der neuen Studie fanden die Forscher heraus, dass Menschen mit einem höheren IQ eine stärkere Verbindung zwischen bestimmten Hirnregionen haben. Genauer gesagt stellten die Autoren fest, dass Cluster von Netzwerkknoten im frontalen und parietalen Kortex und in kortikalen und subkortikalen Bereichen stärker miteinander verbunden und intensiver aktiv waren.

Gleichzeitig stellte das Team fest, dass bestimmte Hirnregionen – wie die obere temporale Gyrus temporoparietale Verbindung – "getrennt" sind, was bedeutet, dass sie viel weniger mit anderen Gehirnregionen kommunizieren.

Wo liegt Kausalität?

Dies könnte darauf hindeuten, dass die Intra- und Interkonnektivität von Hirnmodellen in intelligenteren Menschen darauf abzielt, irrelevante oder ablenkende Informationen zu verwerfen.

"Wir gehen davon aus, dass Netzwerkeigenschaften, die wir bei intelligenteren Menschen gefunden haben, uns helfen, uns mental zu konzentrieren und irrelevante, möglicherweise störende Eingaben zu ignorieren oder zu unterdrücken", sagt Basten.

Die Forscher merken jedoch an, dass es schwer zu sagen ist, wo die Ursache in diesen Befunden liegt.

Es könnte sein, sagt sie, dass Menschen mit einem höheren IQ natürlich anders verdrahtet sind, aber es kann auch sein, dass diese Verbindungsmuster durch eine gewöhnliche intellektuelle Arbeit verursacht werden. Dies ist ein Rätsel, das durch zukünftige Forschung gelöst werden soll.

"Es ist möglich, dass einige Individuen aufgrund ihrer biologischen Veranlagung Gehirnnetzwerke entwickeln, die intelligentes Verhalten oder herausfordernde kognitive Aufgaben begünstigen. Es ist jedoch ebenso wahrscheinlich, dass die häufige Nutzung des Gehirns für kognitiv anspruchsvolle Aufgaben die Entwicklung von Gehirn Netzwerke. "

Ulrike Basten

"Angesichts dessen, was wir derzeit über Intelligenz wissen", schließt sie, "scheint ein Zusammenspiel beider Prozesse am wahrscheinlichsten."

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