آیا افراد باهوش سریع‌تر فکر می‌کنند؟ پژوهشگران دانشگاه پزشکی شاریته برلین (Charité Universitätsmedizin)، به همراه همکارانشان از بارسلونا، به این یافته شگفت‌انگیز دست یافته‌اند که شرکت‌کنندگانی که ضریب هوشی بالاتری دارند، تنها در انجام کار‌های ساده سریع‌تر عمل می‌کنند، در حالی که برای حل مسائل دشوار نسبت به افرادی با IQ پایین‌تر، زمان بیشتری لازم داشتند.

در شبیه‌سازی‌های شخصی‌سازی شده از مغز ۶۵۰ شرکت‌کننده، پژوهشگران توانستند مشخص کنند که مغز‌هایی که انطباق کمتری بین نواحی آن‌ها وجود دارد، هنگام تصمیم‌گیری به‌جای اینکه منتظر بمانند تا مناطق بالادست مراحل پردازش مورد نیاز برای حل مشکل را تکمیل کنند، سریع به مرحله نتیجه‌گیری می‌روند. در واقع، مدل‌های مغزی شرکت‌کنندگانی که ضریب بالاتر هوش داشتند به زمان بیشتری برای حل وظایف چالش‌برانگیز نیاز داشتند در حالی که خطای آن‌ها کمتر بود. اکنون دانشمندان یافته‌های خود را در مجله «Nature Communications» منتشر کرده‌اند.

حدود ۱۰۰ میلیارد نورون در مغز انسان وجود دارد. هر یک از آن‌ها به حدود ۱۰۰۰ نورون همسایه یا دور متصل است. این شبکه غیرقابل درک، کلید توانایی‌های شگفت‌انگیز مغز است و البته چیزی است که درک نحوه‌ی عملکرد مغز را بسیار دشوار می‌کند.

پروفسور پترا ریتر (Petra Ritter)، رییس بخش شبیه‌سازی مغز و بخش عصب‌شناسی تجربی شاریته برلین، مغز انسان را با استفاده از رایانه شبیه‌سازی می‌کند. وی در تشریح پروژه فعلی می‌گوید: ما می‌خواهیم بفهمیم فرآیند‌های تصمیم‌گیری مغز چگونه کار می‌کند و چرا افراد مختلف تصمیم‌های متفاوتی می‌گیرند.

مدل‌های شخصی‌سازی شده‌ی مغز

برای شبیه‌سازی مکانیسم‌های مغز انسان، ریتر و تیمش از داده‌های دیجیتالی اسکن‌های مغزی مانند تصویربرداری تشدید مغناطیسی (MRI) و همچنین مدل‌های ریاضی مبتنی بر دانش نظری در مورد فرآیند‌های بیولوژیکی استفاده کردند. این کار‌ها در ابتدا منجر به ایجاد یک مدل «عمومی» از مغز انسان می‌شود. سپس دانشمندان این مدل را با استفاده از داده‌های مربوط به افراد اصلاح می‌کنند و در نتیجه «مدل‌های مغزی شخصی سازی شده» ایجاد می‌کنند.

برای این مطالعه، دانشمندان از داده‌های مربوط به ۶۵۰ شرکت‌کننده که در پروژه‌ی Human Connectome حضور داشتند، استفاده کردند. این پروژه توسط ایالات متحده از ماه سپتامبر ۲۰۱۰ آغاز شده و در حال مطالعه اتصالات عصبی در مغز انسان بوده است. ریتر توضیح می‌دهد: این تعادل مناسب بین برانگیختی و مهار نورون‌ها است که بر تصمیم‌گیری اثر می‌گذارد و کم و بیش فرد را قادر می‌سازد تا مشکلات را حل کند.

گروه پژوهشی می‌دانست که شرکت‌کنندگان در آزمون‌های شناختی گسترده چگونه عمل می‌کنند و نمرات IQ آن‌ها چقدر است.

مغز‌های مصنوعی مانند همتایان بیولوژیکی خود رفتار می‌کنند

ریتر می‌گوید: ما می‌توانیم فعالیت‌های مغز افراد را به طور بسیار مؤثری بازتولید کنیم. ما در این فرآیند متوجه شدیم که این مغز‌ها رفتار متفاوتی با یکدیگر دارند که مشابه همتایان بیولوژیکی آن‌ها است. آواتار‌های مجازی ما با عملکرد فکری و زمان واکنش آنالوگ‌های بیولوژیکی آن‌ها مطابقت دارند.

جالب توجه است که مغز‌های «کُندتر» هم در انسان‌ها و هم در مدل‌ها هماهنگ‌تر بودند. این هماهنگی به مدار‌های عصبی در لوب پیشانی اجازه می‌دهد تا تصمیم‌گیری را برای مدت طولانی‌تری نسبت به مغز‌هایی که هماهنگی کمتری داشتند به تعویق بیاندازد. مدل‌ها نشان دادند که چگونه هماهنگی کمتر منجر به این می‌شود که اطلاعات مورد نیاز برای تصمیم‌گیری در صورت نیاز موجود نباشد و در حافظه کاری ذخیره نشود.

جمع آوری شواهد زمان می‌برد و منجر به تصمیم‌گیری‌های صحیح می‌شود

از شرکت‌کنندگان خواسته شد تا قوانین منطقی را در مجموعه‌ای از الگو‌ها شناسایی کنند. این قوانین هر بار پیچیده‌تر می‌شدند و بنابراین رمزگشایی آن‌ها دشوارتر می‌شد. در این مدل، رقابت بین گروه‌های عصبی مختلف درگیر در تصمیم‌گیری رخ داد. در مورد تصمیمات پیچیده، شواهد اغلب برای تصمیم‌گیری سریع به اندازه کافی واضح نیستند و این گروه‌های عصبی را مجبور می‌کند سریع به نتیجه برسند.

مایکل شرنر (Michael Schirner)، نویسنده اصلی این مطالعه و دانشمند آزمایشگاه ریتر توضیح می‌دهد: همگام‌سازی به معنای تشکیل شبکه‌های عملکردی در مغز ویژگی‌های حافظه فعال و در نتیجه توانایی «تحمل» دوره‌های طولانی‌مدت بدون تصمیم‌گیری را تغییر می‌دهد. در کار‌های چالش برانگیزتر، شما باید پیشرفت‌های قبلی را در حافظه کاری ذخیره کنید، در حالی که سایر مسیر‌های راه حل را کاوش می‌کنید و سپس آن‌ها را با یکدیگر ادغام می‌کنید. این گردآوری شواهد برای یک راه حل خاص ممکن است گاهی بیشتر طول بکشد، اما به نتایج بهتری نیز منجر می‌شود. توانستیم از این مدل برای نشان دادن اینکه چگونه تعادل میان برانگیختی و مهار نورون‌ها بر تصمیم‌گیری و حافظه کاری تاثیر می‌گذارد، استفاده کنیم.