几个世纪的研究已经产生了许多关于大脑如何产生人类智慧的理论。一些神经科学家认为智能来自单一区域或神经网络。其他人认为，新陈代谢或脑细胞利用必需资源的效率是关键。

发表在“ 认知科学趋势 ”杂志上的一项新理论认为，大脑的动态特性 - 它如何连线以及如何根据不断变化的智力需求而改变布线 - 是人类智能的最佳预测因素。脑。

“当我们说某人聪明时，我们直观地理解这意味着什么，”伊利诺伊大学心理学教授Aron Barbey说，他是新论文的作者。“通常，我们指的是他们在决策和解决特定类型的问题方面有多好。但最近在神经科学方面，人们一直关注如何从生物学角度理解一般情报的产生方式。” 这需要研究大脑的结构和功能特征。

Barbey说，科学家们早就知道大脑是模块化的，不同的区域支持特定的能力。

“例如，大脑后部枕叶内的大脑区域可以处理视觉信息，”他说。但是，解释所看到的内容需要整合来自其他大脑模块的信息。

“为了识别一个物体，我们也必须对它进行分类。这不仅仅取决于视觉。它还需要概念知识和信息处理的其他方面，这些都受到其他大脑区域的支持，”他说。“随着模块数量的增加，大脑中所代表的信息类型变得越来越抽象和普遍。”

科学家一直在努力了解大脑如何组织自己，并试图找出执行该功能的结构或区域。

“前额叶皮层，例如，大脑前部的结构，在人类进化过程中已经大大扩展，”巴贝说。因为已知这个大脑区域支持几个高阶函数，例如计划和组织一个人的行为，科学家们已经建议前额叶皮层驱动一般情报。

“但实际上，整个大脑 - 它的全球架构以及低层和高层机制之间的相互作用 - 是一般情报所必需的，”巴贝说。

Barbey说，脑模块提供了构建更大的“内在连接网络”的基本构建块。每个网络包括多个大脑结构，当人们参与特定的认知技能时，这些大脑结构被一起激活。

“例如，当注意力集中在外部线索上时，前顶点网络被激活，当注意力集中在相关事件时，突出网络就被激活，而当注意力集中在内部时，默认模式网络被招募，”他说。

Barbey说，神经网络由两种类型的连接组成，被认为支持两种类型的信息处理。

“有一些编码先前知识和经验的途径，我们称之为'结晶智慧'。他说，有适应性推理和解决问题的技巧非常灵活，称为“流体智能”。

结晶智能涉及强大的连接，这是在陈旧路径上数月或数年神经交通的结果。流体智能涉及较弱，更短暂的通路和连接，这些通路和连接是在大脑处理独特或异常问题时形成的。

“而不是形成永久的联系，我们不断更新我们的先前知识，这涉及形成新的联系，”巴贝说。他说，大脑越容易形成并改变其连接以响应不断变化的需求，它的效果就越好。

他说，虽然研究人员已经知道灵活性是人类大脑功能的一个重要特征，但直到最近才有人认为灵活性为人类智能提供了基础。

“一般智能需要能够灵活地到达附近的，易于访问的状态 - 支持结晶智能 - 以及适应和达到难以接近状态的能力 - 以支持流体智能，”Barbey说。“我和我的同事们已经意识到，一般情报不是来自单个大脑区域或网络。新兴的神经科学证据反而表明智能反映了网络状态之间灵活转换的能力。”