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# Biología# Neurociencia

La conexión entre la estructura del cerebro y la inteligencia

Explorando cómo las redes del cerebro se relacionan con la inteligencia y las tareas cognitivas.

Johanna L. Popp, Jonas A. Thiele, Joshua Faskowitz, Caio Seguin, Olaf Sporns, Kirsten Hilger

― 5 minilectura


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La inteligencia es básicamente qué tan bien podemos pensar, resolver problemas, planear a futuro y aprender de lo que pasa en nuestras vidas. Cuando las personas se desempeñan bien en un tipo de tarea de pensamiento, a menudo lo hacen bien en otras también. Esto llevó a un tipo inteligente llamado Spearman a pensar que hay algo llamado inteligencia general, o "g". Esta "g" es lo que nos ayuda a todos a rendir en diferentes Tareas de pensamiento y muestra por qué algunas personas son mejores en tareas mentales que otras.

La Importancia de Medir la Inteligencia

A lo largo de los años, la gente ha creado pruebas para medir esta inteligencia general. Estas pruebas han mostrado que la inteligencia juega un papel importante en qué tan bien lo hacemos en la escuela, en el trabajo, cuánto dinero ganamos e incluso cuánto tiempo vivimos. Así que, se puede decir que la inteligencia puede moldear mucho el camino de nuestra vida.

Cómo la Estructura del Cerebro Afecta la Inteligencia

Los investigadores han encontrado que las diferencias en qué tan inteligentes somos pueden estar relacionadas con cómo están construidos nuestros cerebros y cómo funcionan. Hay modelos que explican esta conexión. Dos de las teorías principales dicen que diferentes áreas del cerebro trabajan juntas para crear nuestra inteligencia. Una idea sugiere que las personas más inteligentes podrían usar su cerebro de manera más eficiente, lo que significa que no necesitan esforzarse tanto para desempeñarse bien en las tareas. Pero, estudios posteriores mostraron que cosas como el género, el tipo de tarea y qué tan compleja es, también pueden afectar esta idea.

Nuevos Hallazgos sobre Redes Cerebrales e Inteligencia

Estudios recientes examinaron cómo diferentes partes del cerebro se comunican entre sí y encontraron que la forma en que funcionan estas conexiones podría ayudar a explicar nuestra inteligencia. Hay dos tipos de conexiones: estructurales, que muestran los enlaces físicos entre áreas, y Funcionales, que dependen de cómo estas áreas suelen trabajar juntas en diferentes momentos. Los científicos midieron estas conexiones y encontraron que ambos tipos se relacionan con la inteligencia e incluso permiten predecir cuán inteligente puede ser alguien.

Acoplamiento SC-FC: ¿Qué es Eso?

Ahora viene el acoplamiento SC-FC, que es una forma elegante de decir cómo interactúan las redes cerebrales estructurales y funcionales. Resulta que cuanto mejor se alinean estas dos redes, mejor lo hacemos en ciertas tareas. Mientras examinaban datos, los investigadores querían descubrir cómo funciona este acoplamiento cuando estamos descansando en comparación con cuando estamos pensando activamente.

Estado de Reposo vs. Pensamiento Activo

Durante el estado de reposo (cuando simplemente estás relajado), la alineación de las redes cerebrales es más alta. Sin embargo, al hacer tareas que requieren más esfuerzo cognitivo, la alineación puede cambiar. Algunas tareas, como procesar emociones, mostraron menos acoplamiento, mientras que otras destacaron las diferencias en cómo interactúan las redes estructurales y funcionales.

Investigando el Acoplamiento Estructural-Funcional

Con datos de grandes proyectos que estudian las conexiones cerebrales, los investigadores analizaron cómo las redes estructurales y funcionales trabajan juntas durante diferentes tareas. Examinaron regiones específicas del cerebro para ver cómo varía este acoplamiento desde estar inactivo hasta pensar activamente. Parece que podría haber algunos patrones sólidos en cómo se conectan las regiones, especialmente durante y después de realizar tareas.

Lo que las Tareas Revelan Sobre la Inteligencia

Algunas tareas parecen aprovechar mejor nuestra inteligencia general que otras, especialmente cuando requieren más pensamiento. Esto significa que durante ciertas tareas, la alineación entre las redes estructurales y funcionales puede cambiar drásticamente y puede predecir qué tan bien nos desempeñamos.

Datos y Detalles de las Tareas

Este estudio involucró datos de muchos participantes y examinó diferentes condiciones de imágenes cerebrales, incluidos estados de reposo y diversas tareas cognitivas. Los investigadores analizaron cómo las redes cerebrales, al trabajar juntas, podrían proporcionar pistas sobre la inteligencia.

Resultados del Estudio

Los investigadores encontraron que la forma en que las redes cerebrales trabajaban juntas durante las tareas estaba ligada a cuán inteligente era alguien. La tarea de procesamiento de emociones destacó, ya que un mayor acoplamiento cerebral se relacionó con mejores puntajes de inteligencia. También descubrieron que combinar información de diversas tareas podría mejorar su capacidad para predecir la inteligencia de alguien.

Variabilidad en el Acoplamiento

Curiosamente, los resultados también mostraron que la forma en que las regiones cerebrales se comunican varía mucho. Algunas áreas trabajan bien juntas, mientras que otras no. Cuanto mejor sean las comunicaciones, más alta tiende a ser la inteligencia, especialmente cuando las tareas son complejas.

Un Vistazo al Futuro de la Investigación

Los investigadores están emocionados de explorar aún más cómo interactúan estas redes, por qué algunas tareas llevan a mejores resultados y cómo pueden mejorar la precisión de las predicciones sobre la inteligencia basadas en las actividades cerebrales. La esperanza es encontrar más conexiones que ayuden a todos a comprender mejor la inteligencia.

Resumiendo

En términos simples, la inteligencia es más que ser bueno en matemáticas o ortografía; se trata de cómo nuestras cerebros se conectan y trabajan juntos. Al entender estas conexiones, podemos tener una mejor idea de por qué algunas personas sobresalen en tareas mentales mientras que otras pueden tener dificultades. Así que la próxima vez que alguien diga, "Todo está en tu cabeza", ¡quizás estén dando en el clavo!

Fuente original

Título: Structural-Functional Brain Network Coupling During Task Performance Reveals Intelligence-Relevant Communication Strategies

Resumen: Intelligence is a broad mental capability influencing human performance across tasks. Individual differences in intelligence have been linked to characteristics of structural and functional brain networks. Here, we consider their alignment, the structural-functional brain network coupling (SC-FC coupling) during resting state and during active cognition, to predict general intelligence. Using DWI and fMRI data from 764 participants of the Human Connectome Project (Replication: N1=126, N2=180), we modelled SC-FC coupling with similarity and communication measures that capture functional interactions unfolding on top of structural brain networks. By accounting for variations in brain region-specific neural signaling strategies, we show that individual differences in SC-FC coupling patterns predict individual intelligence scores. Most accurate predictions resulted from cognitively demanding tasks and task combinations. Our study suggests the existence of an intrinsic SC-FC coupling organization enabling fine-drawn intelligence-relevant adaptations that support efficient information processing by facilitating brain region-specific adjustment to external task demands.

Autores: Johanna L. Popp, Jonas A. Thiele, Joshua Faskowitz, Caio Seguin, Olaf Sporns, Kirsten Hilger

Última actualización: 2024-10-31 00:00:00

Idioma: English

Fuente URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.29.620941

Fuente PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.29.620941.full.pdf

Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/

Cambios: Este resumen se ha elaborado con la ayuda de AI y puede contener imprecisiones. Para obtener información precisa, consulte los documentos originales enlazados aquí.

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