Le scansioni ad alta tecnologia del cervello umano a riposo possono fornire un nuovo modo per definire e interpretare la reale capacità mentale del cervello ossia per ridefinire l’intelligenza umana, secondo una nuova ricerca.
In un rapporto pubblicato sulla rivista PLOS ONE online il 12 febbraio, i ricercatori della NYU School of Medicine hanno utilizzato una tecnologia di imaging specializzata per misurare il cervello dei pazienti per l’entropia, la varietà di circuiti nervosi utilizzati per interpretare il mondo circostante.
Come parte delle teorie sulla coscienza umana, il concetto di entropia è diventato un obiettivo di ricerca più grande con recenti miglioramenti nella capacità della risonanza magnetica funzionale (fMRI) di tracciare gli schemi di attività chimica nel cervello.
Analizzando le immagini fMRI in ogni regione del cervello in 892 uomini e donne americani, gli autori dello studio hanno collegato una maggiore entropia all’elaborazione più versatile delle informazioni. Questo è considerato un aspetto chiave dell’intelligenza, secondo i ricercatori, a causa del grande volume di informazioni sensoriali che arrivano nel cervello dal suo ambiente.
“Il nostro studio offre la prima prova concreta che le risonanze magnetiche funzionali dell’entropia cerebrale sono un nuovo mezzo per comprendere l’intelligenza umana”, dice il ricercatore capo dello studio Glenn Saxe,Professore di psichiatria infantile e adolescenziale presso la NYU School of Medicine e membro di Istituto di Neuroscienze della NYU Langone Health.
(Vedi anche:Registrazione del viaggio fugace di un pensiero attraverso il cervello).
“L’intelligenza umana è così significativa perché riguarda la capacità di capire qualunque cosa”, dice Saxe. “Quindi, un cervello intelligente deve essere flessibile nel numero di possibili modi in cui le sue cellule nervose, o neuroni, possono essere riorganizzate e questo è l’entropia”.
Se ulteriori ricerche si rivelassero positive, Saxe prevede che le scansioni fMRI dell’encefalo cerebrale potrebbero un giorno aiutare a valutare problemi nella funzione cerebrale in persone con depressione, disturbo da stress post-traumatico o autismo, in cui l’elaborazione delle informazioni diventa difficile.
Le scansioni MRI funzionali utilizzano campi magnetici e onde radio per misurare i sottili cambiamenti nel flusso sanguigno per rilevare quali cellule e circuiti cerebrali sono attivi o inattivi.
Come parte del nuovo studio, le persone sono state testate quando il loro cervello e le loro menti stavano riposando (non impegnate in un particolare compito) per ottenere una lettura di base. I partecipanti allo studio sono stati sottoposti a fMRI del cervello durante la partecipazione allo studio Brain Genomics Superstruct con sede a Harvard nell’ultimo decennio e le loro immagini archiviate costituivano il fondamento dell’analisi del team della NYU.
I ricercatori hanno confrontato centinaia di scansioni fMRI prese a distanza di millisecondi. Le scansioni hanno rivelato il numero di possibili combinazioni di cellule cerebrali attive elettricamente disponibili per interagire l’una con l’altra in specifiche regioni del cervello.
Il team di ricerca ha quindi utilizzato modelli matematici convalidati da studi precedenti per arrivare a punteggi di entropia statistici affidabili basati sul modo in cui un insieme di combinazioni di cellule nervose attive catturate da un’immagine ha predetto quelle nell’immagine successiva. Gli esperti dicono che il livello di attività dei circa 100 miliardi di neuroni nel cervello dipende da quante informazioni sensoriali vengono elaborate in ogni istante.
Gli scienziati hanno poi confrontato le loro misure statistiche di entropia relativamente più alte o più basse con i punteggi dei partecipanti a due test di QI standard: il test Shipley-Hartford che misura le abilità verbali e il test Wechsler che valuta le capacità di risoluzione dei problemi.
“Se l’entropia cerebrale potesse offrire utili informazioni sull’intelligenza”, dice Saxe, “allora dovrebbe seguire da vicino i punteggi del QI”. “Le persone con intelligenza media hanno un punteggio QI di circa 100″, aggiunge il ricercatore. ” I partecipanti allostudio hanno un QI superiore alla media di 108″.
Secondo Saxe, i punteggi di entropia dei partecipanti allo studio erano fortemente legati al QI. Usando tecniche statistiche standard che sono state eseguite in due modi diversi per garantire l’accuratezza, i ricercatori hanno scoperto che l’entropia più elevata era significativamente correlata alle regioni del cervello in cui la ricerca precedente ha dimostrato che è più importante. I punteggi di entropia corrispondono a quelli del QI del test Shipley-Hartford per il lato sinistro del cervello medio (il lobo temporale inferiore sinistro) che è legato all’apprendimento del discorso. Allo stesso modo, i punteggi di entropia sono stati monitorati da vicino con quelli del test Wechsler per la regione anteriore del cervello (lobi bilaterali anteriori), un centro noto per l’organizzazione, la pianificazione e il controllo emotivo.
Fonte: EurekAlert
