Merenje inteligencije mozga

Globalna povezanost unutar moyga. Izvor: WUSTL/Michael Cole

Ima dosta prepreka da bi se precizno ustanovio nivo inteligencije kod čoveka, ponajviše zbog razumevanja kompleksnosti mozga. Neke od metoda su vrlo jednostavne, ali neke traže malo više truda, kao što je najnovija metoda slikanja mozga (brain imaging).

Istraživači sa Vašington univerziteta u Sent Luisu (Washington University in St. Louis) su pronašli način da odrede 10 posto ličnih razlika u nivou inteligencije. To su uspeli merenjem snage neuronskih veza, posebno onih koje se račvaju od levog prefrontalnog korteksa ka ostatku mozga. Prema istraživačima, taj deo se ponaša kao upravljač ostatku mozga, nadgledajući pojedinačne delove nekog procesa i menja ih ili sređuje, ako je potrebno.

Tokom rada na studiji, istraživači su učesnike izložili mašinama koje sprovode Magnetnu rezonantnu tomografiju (MRT eng. MRI – Magnetic Resoance Imaging), a zatim su im dali zadatke koji podrazumevaju intelektualno angažovanje. Na primer, pokazali su im niz fotografija pitajući ih da li se neka od već viđenih, pojavila ponovo u nizu. Sa dobijenim rezultatima (skeniranja), istraživači su bili u mogućnosti da naprave pojedinačne mape uma učesnika. Dobijene mape su ukazivale na međusobnu povezanost različitih delova mozga i kako oni zajedno sarađuju i funkcionišu („Global Brain Connectivity“).

Vrlo je teško sastaviti objektivne testove inteligencije. Sami naučnici tvrde da treba još da se saznaje i uči o levom lateralnom prefrontalnom korteksu, ali ono što njihov rad iznosi predstavlja još malo spoznaje o ljudskom mozgu.

Nova hemikalija pretvara mišiji mozak u providni organ, poput stakla

Istraživači razvojne organizacije RIKEN (vodeća organizacija u domenu istraživanja u granicama Japana),  su razvili novi i pomalo neverovatan vodeni reagent koji, bukvalno, čini organsko tkivo transparentnim! Eksperimenti koji koriste fluorescentnu mikroskopiju na uzorcima koji su tretirani sa pomenutim reagentom su objavljeni i časopisu Nature Neuroscinece. Ogled je dao vrlo žive 3D slike neurona i krvnih sudova unutar mozga miša. Reagent je vrlo efikasan i izuzetno jeftin, i predstavlja, skoro, pa idealan metod analize kompleksnih organa i sistema koji održavaju žive organizme.

Naše poimanje organizama i njihovog funkcionisanja je suštinski povezano sa našom mogućnšću da vidimo stvari oko nas. Današnje najmodernije tehnike za prikazivanje biološko-organskog tkiva se suočavaju sa tim ograničavajućim faktorom. Mehaničke metode zahtevaju da uzorci budu isečeni na manje delove da bi bili pregledani. Optičke metode su ograničene probojnom snagom svetlosti, pa često nisu u stanju da prodru dublje od 1 mm u dubinu ispitivanog tkiva. Primenom bilo koje od metoda mi i dalje imam vrlo mali uvid u celokupni izgled posmatranog tkiva.

Dva embriona miša, a jedan od njih je tretiran novom hemikalijom "Scale"

Novi reagent, nazvan Scale, je razvio Atcuši Mijavaki (Atsushi Miyawaki) i njegov tim pri RIKEN institutu za istraživanje mozga. Ova supstanca rešava nedostatke mehaničkih i optičkih metoda primenjujući dve stvari, zajedno, što ni jedna od prethodnih metoda nije uspela. Prva stvar je: učiniti tkivo transparentnim. Scale to čini značajno bolje od ostalih reagenata i to bez uticaja na oblik i proporcije uzorka. Druga važna stvar je: sprečavanje opadanja intenziteta signala koji šalju genetski kodirani fluorescentni proteini unutar tkiva. Oni služe za vizuelno označavanje specifičnih tipova ćelija, unutar tkiva.

Ova kombinacija omogućava svojevrsnu revoluciju u domenu optičke vizualizacije, omogućujući istraživačima da vide fluorescentno označene delove mozga i do dubine od nekoliko milimetara. Sem toga, moguće je detaljno pregledati neuronsku mrežu pri rezoluciji od 1mm (prosečna veličina ćelije u ljudskom organizmu je oko 10mm). Mijavaki i njegov tim su, koristeći Scale, prostudirali neurone unutar mišijeg mozga, sa do sada neviđenim nivoom detalja. Ovo je dalo nova saznanja o kompleksnim mrežama cerebralnog korteksa, hipokampusa i tzv. bele mase (komponenta centralnog nervnog sistema). Početni eksperimenti su iskoristili jedinstvene osobine Scale supstance da bi se prikazala aksonska veza između leve i desne moždane hemisfere i prikazali krvni sudovi u hipokampusu pri do sada neviđenom nivou detalja.

Ova slika pokazuje nervne matične ćelije (zeleno) i krvne sudove kako prolaze kroz providni hipokampus. Zelena boja je posledica signala koji dolazi od fluorescentnih markera.

Međutim, potencijal reagenta Scale je znatno veća. „Naši trenutni eksperimenti su fokusirani na mišiji mozak, ali primene nisu ograničene, ni na miša, ni na mozak.“ Mijavaki objašnjava. „Mi predviđamo upotrebu Scale-a i na drugim organima kao što je srce, mišići, bubrezi i na tkivima koji se mogu naći kod primata ili prilikom ljudske biopsije.“

Uvek gledajući napred Mijavakijev tim ima ispred sebe ambiciozni cilj. „Trenutno ispitujemo jedan drugačiji, mekši (manje invazivan) regent koji bi nam dozvolio da izučavamo biološko-organsko tkivo na isti način, ali sa nešto manjim nivoom prozirnosti. Ovo bi otvorilo mogućnosti za nove eksperimente, koji jednostavno rečeno, nisu bili mogući pre.“

Dodatne ilustracije i objašenjanja možete naći na zvaničnoj internet prezentaciji kompanije RIKEN.