IQ és az agyfejlődés: meglepő eredmények

Amennyiben intelligenciánkat részben genetikai hatások határozzák meg, felmerül a kérdés, hogy agyunk fejlődésének egyes állomásai hogyan befolyásolják az IQ-t. Amerikai kutatók az agykéreg vastagságát hasonlították össze az IQ-val, és meglepő eredményre jutottak.

A Nature március 30-i számában közölt cikkükben Shaw és munkatársai az intelligencia és az agy fizikai paramétereinek lehetséges összefüggéseiről számoltak be¹. Eredményeik szerint az intelligencia összefüggésben van a nagyagykéreg vastagságának gyermekkor alatti változásával. A nagyagykéreg az az agyterület, amely az emberben érte el fejlődésének maximumát, és a kizárólag az emberre jellemző kognitív képességekért leginkább felelős.

Ahelyett, hogy a korábbi vizsgálatokhoz hasonlóan halál után vett (post mortem) mintákat hasonlítottak volna össze, élő személyeken végeztek MRI-vel (mágneses rezonanciás képalkotás) méréseket. A kutatók így egyidejűleg a vizsgált személyek IQ-ját is meg tudták mérni, és rögtön következtetni tudtak a két mérés közti esetleges összefüggésre. (Ez annál inkább fontos volt, mivel az anatómiai eltérések, illetve a hozzájuk kapcsolódó, intelligenciában mérhető különbségek csekélyek. Nagy elemszámra volt tehát szükség, amit nem lehetett volna post mortem minták révén biztosítani.)

A szerzők összesen 307 gyerek fejlődését követték végig, hat éves koruktól egészen felnőttkorukig. Az intelligencia megbecslésére a leggyakrabban használt IQ-tesztet, a Wechsler-féle intelligencia-skálát használták.

Amennyiben az egyes korcsoportokat ömlesztve hasonlították össze, nem sikerült összefüggést kimutatni az IQ és az agykéreg vastagsága között. (Noha egy korábbi vizsgálat mutatott már ki - igaz kismértékű - kapcsolatot a teljes agytérfogat és az intelligencia között².) Az ellentmondás egyik oka az lehetne, hogy nem az agykéreg vastagsága, hanem a felülete a valójában lényeges paraméter, de kiderült, hogy nem erről van szó. Kisgyerekek esetén ugyanis az arányosság éppen hogy fordított volt: vékonyabb agykéreg társult nagyobb intelligenciával. Nagyjából tízéves kor környékére aztán az arány megfordult.

A szerzők mindezt úgy mutatták be, hogy az egyes IQ-kategóriájú csoportok ("kiemelkedő", "magas", "átlagos") agykérgének vastagságát az életkor függvényében (7-19 éves kor között) ábrázolták. Az így kapott görbék jellegzetes alakúak voltak a kiemelkedő intelligenciájú csoportban: az egészen kis gyerekek agykérge vékonyabb volt, majd a vastagság tizenegy éves korig élesen emelkedett, végül a serdülőkorban újra lecsökkent. Ezzel szemben az átlagosabb intelligenciájú gyerekek agykérgének vastagsága nem változott ilyen mértékben. A szerzők kiemelik, hogy a kiemelkedő intelligenciájú csoportban a prefrontális kéreg nevű agyterület esetén a növekedés hosszabb ideig tart, és itt a leggyorsabb a változás üteme is. Ez a terület az információ-feldolgozás legfelsőbb központja, mind az öt érzékszervből érkezik ide már részben feldolgozott információ³. A legnagyobb különbséget a kiemelkedő intelligenciájú csoport és a többi csoport között az oldalsó és középső frontális tekervény területe mutatta.

Tudjuk, hogy az általános intelligencia (amit az angol rövidítés alapján egyszerűen g-nek szokás jelölni) függ bizonyos genetikai hatásoktól⁷. Ha tehát a g öröklődik, és összefüggést mutat a prefrontális kéreg vastagságával, feltételezhető, hogy az adott agyterület fejlődését bizonyos gének határozzák meg. Óvatosan kell azonban kezelnünk az ilyesfajta következtetéseket, a fejlődést ugyanis a genetikai hatások mellett a környezeti tényezők is nagyban befolyásolják. Az állatkísérleteken túlmutatóan emberek esetén is kimutatták, hogy a gyakorlás megváltoztatja az agy szürkeállományának felépítését^8,9. Ugyanígy elképzelhető, hogy a kiemelkedő intelligenciájú gyerekek gazdagabb szociálisabb, nyelvi környezetben nőttek fel, és ez felelős a prefrontális kéreg késő gyermekkori megvastagodásáért is. (Ezzel szemben egy korábbi vizsgálat, mely egy- és kétpetéjű ikreket hasonlított össze¹⁰ arra a következtetésre jutott, hogy "a frontális kéreg vastagsága erős genetikai kontroll alatt áll".)

Shaw és munkatársai az észlelt különbségeket több lehetséges okra vezetik vissza. Ezek között lehet az idegsejtek eltérő száma, az idegsejtek nyúlványát burkoló (az ingerületvezetést segítő) ún. mielinhüvely eltérő fejlettsége, vagy a használaton kívüli idegi kapcsolatok szelektív "kigyomlálása" a pubertás alatt. Mindezek persze csak feltételezések, amiket állatkísérletek tudnának megerősíteni, melyek során a genetikai hatás egyértelműbben nyomon követhető.

Nem mehetünk el azonban szó nélkül a hasonló kísérletek társadalmi vonatkozásai mellett. 1994-ben megjelent könyvükben például Charles Murray politológus és Richard Herrnstein pszichológus azt fejtegették, hogy bizonyos amerikai kisebbségek társadalmi helyzete mögött IQ-beli, annak hátterében pedig genetikai hatások állnának¹¹. Legújabban pedig az Intelligence című lapban jelent meg írás, mely az IQ és a bőrszín összefüggéseit taglalta¹². Mindezek a cikkek komoly vitákat váltottak ki tudományos és egyéb körökben egyaránt.

Ki kell emelni továbbá, hogy a Shaw és munkatársai által leírt trend igaz lehet a nagy számú minta esetén, de semmiképp sem lehet kizárólagos érvényű, nem alkalmazható minden egyes személyre. Nem lehet például az iskolai, vagy munkahelyi teljesítmény előrejelzésére használni, mivel az önbeteljesítő jóslatként működve visszavetné a gyengébbeket. Ahogyan Steven Rose neurobiológus fogalmaz: "Nem léphetünk vissza az 1900-as évek módszereihez.".

* * *

1. Shaw, P. és mtsai., Nature 440, 676-679 (2006).
2. McDaniel, M, Intelligence 33, 337-346 (2005).
3. Passingham, R. E., Rowe, J. B., és Sakai, K., Attention in Action (szerk. Humphreys, G. W. és Riddoch, M. J.) 263-286 (Psychology Press, Hove, 2005).
4. Duncan, J. és mtsai., Science 289, 457-460 (2000).
5. Christoff, K. és mtsai., NeuroImage 14, 1136-1149 (2001).
6. Gray J. R., Chabris, C. F. és Braver, T. S. Nature Neurosci. 6, 316-322 (2003).
7. Plomin, R. és Spinath, F. M. Trends Cogn. Sci. 6, 169-176 (2002).
8. Rosenzweig, M. R. és Bennett, E. L. Behav. Brain Res. 78, 57-65 (1996).
9. Draganski, B. és mtsai., Nature 427, 311-312 (2004).
10. Thompson, P. M. és mtsai., Nature Neurosci. 4, 1253-1258 (2001).
11. Herrnstein, R. J. és Murray, C. The Bell Curve (Free Press, 1994).
12. Templer, D. I. és Arikawa, H. Intelligence 34, 121-139 (2006).

(Forrás: R. Passingham 'Brain development and IQ', valamint J Giles 'Scans suggest IQ scores reflect brain structure' című cikke nyomá; mindkettő: Nature 440, 2006 március 30.)