neurale Effizienz

Die Hypothese der neuralen Effizienz besagt, dass bei der Lösung kognitiver Aufgaben Menschen mit einer höheren Intelligenz ihr Gehirn effizienter nutzen, indem sie vorrangig nur jene kortikalen Areale aktivieren, die auch aufgabenrelevant sind, was zu einem niedrigeren Energieverbrauch des Gehirns führt. Das gilt allerdings nur bei mittelschweren Aufgaben, bei denen die sehr intelligenten Menschen weniger Gehirnressourcen einsetzen, während bei sehr leichten und sehr schwerden beide Personengruppen gleiche Gehirnaktivität zeigen.

Auch bei anderen Untersuchungen (Neubauer & Fink, 2009) zeigte sich ein negativer Zusammenhang zwischen der Intelligenz und der kortikalen Aktivierung bei Denkaufgaben, wobei neuere Studien auf Moderatorvariablen verweisen wie Geschlecht, Aufgabeninhalt und Aufgabenschwierigkeit sowie beteiligte Gehirnareale.

Dazu passt folgende Untersuchung: Genç et al. (2018) haben in einer Untersuchung der Gehirne von 259 Männern und Frauen mittels Neurite Orientation Dispersion and Density Imaging (einer Form der Magnetresonanztomografie) festgestellt, wieviele Dendriten zu anderen Nervenzellen in Verbindung stehen, wobei alle Probanden auch einen Intelligenztest absolvieren mussten. Dabei zeigte sich, dass je intelligenter ein Mensch ist, desto weniger Dendriten hat er in der Großhirnrinde. Anhand eines Datensatzes des Human-Connectome-Projekts konnte dieses Ergebnis bestätigt werden, denn der Zusammenhang zwischen Dendritenmenge und Intelligenz fand sich auch in dieser Stichprobe. Dadurch konnte bestätigt werden, dass intelligentere Menschen trotz ihrer vergleichsweise hohen Anzahl an Nervenzellen weniger neuronale Aktivität beim Bearbeiten eines Intelligenztests zeigen als die Gehirne von weniger intelligenten Menschen. Intelligente Gehirne zeichnen sich offenbar durch eine effiziente Vernetzung der Neuronen aus, sodass die hohe Denkleistung bei möglichst geringer neuronaler Aktivität erzielt wird.

Literatur

Genç, E., Fraenz, Ch., Schlüter, C., Friedrich, P., Hossiep, R., Voelkle, M. C., Ling, J. M., Güntürkün, O. & Jung, R. E. (2018). Diffusion markers of dendritic density and arborization in gray matter predict differences in intelligence. Nature Communications, 9, doi:10.1038/s41467-018-04268-8.
Neubauer, A. & Fink, A. (2009). Intelligence and neural efficiency. Neuroscience and biobehavioral reviews, 33, doi:10.1016/j.neubiorev.2009.04.001.
Nussbaumer, D., Grabner, R. H. & Stern, E. (2015). Neural efficiency in working memory tasks: The impact of task demand. Intelligence,  50, 196-208.



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