Varför vissa barn är smartare

Hjärnan hos mer intelligenta barn tycks utvecklas på ett karaktäristiskt sätt och växer snabbt under en längre period mellan 5 och 12 år. Dessa fynd – några av de mest detaljerade forskningarna om hjärnans utveckling och IQ – härrörde från en 15-årig studie gjort av National Institutes of Mental Health (NIMH.)

Studien, som använde magnetisk resonanstomografi (MRT) för att få en detaljerad bild av hur hjärnorna hos barn förändras över tiden, fann att hos barn som klarade sig bättre på standard IQ-tester växte cortex tjockare och snabbare och dess tillväxt nådde sin topp senare än bland sina genomsnittliga kamrater.

[För att se bilder från studien, klicka här .]

Forskare säger att fynden kan hjälpa forskare att identifiera gener som är involverade i hjärnans utveckling och IQ-nivåer. Det skulle också kunna ge forskare en bättre bild av normal hjärnutveckling och belysa barndomens utvecklings- och psykiatriska sjukdomar, såsom Attention Deficit Hyperactivity Disorder (ADHD).

Studien visar att det finns tydliga drag i hjärnbilder som är olika för smarta barn jämfört med genomsnittliga barn, säger Paul Thompson , en hjärnavbildningsexpert vid University of California, Los Angeles (som inte var involverad i projektet). Nu borde det gå extremt snabbt att identifiera några av de viktigaste faktorerna som gör att hjärnan utvecklas på ett hälsosamt sätt...som hur barn lärs ut, deras kost, deras föräldrars uppväxt eller...genetik.

De flesta tidigare studier av hjärnans utveckling har jämfört barns hjärnor vid en enda tidpunkt i deras liv. Den nya studien, publicerad idag i tidskriften Natur , tog en bredare titt, genom att studera barn när de växte. Forskarna följde mer än 300 barn i åldrarna 5 till 19 år i totalt 15 år och tog MRI-bilder av deras hjärnor vid flera olika tidpunkter i deras utveckling.

Cortex, som består av nervcellskroppar som täcker det yttre lagret av hjärnan, är till stor del ansvarig för högre ordningens hjärnfunktioner, såsom resonemang och perception. Alla barn uppvisar samma grundläggande mönster av kortikal utveckling: cortex växer under barndomen och tunnas ut i tonåren, eftersom oanvända neurala förbindelser beskärs bort.

Enligt denna nya studie börjar barn med högsta IQ med en tunnare cortex, som genomgår snabb tillväxt, och når en topp vid 12 års ålder, istället för åldern 8 eller 9 för barn som fick genomsnittliga poäng på IQ-tester. Barn med de mest smidiga sinnen har den snabbast föränderliga cortex, säger Philip Shaw, en barnpsykiater vid NIMH som ledde forskningen.

Den största korrelationen sågs i den prefrontala cortex, som förmedlar planering och komplexa resonemang. Intelligenta barn har en längre period av förtjockning i den prefrontala cortexen. Vi undrar om detta ger dem en längre period att utveckla de komplexa kretsarna för att stödja tankar på hög nivå, säger Shaw.

John Gabrieli , en neuroforskare vid MIT, säger att den långsiktiga varaktigheten av studien gjorde det möjligt för forskare att upptäcka mönster som inte kunde observeras i tidigare studier, såsom den försenade utvecklingsbanan för personer som fortsätter att få höga poäng på IQ. Om du testade precis vid 7 eller 14 års ålder skulle du ha kommit till motsatta slutsatser, säger han.

Det skulle vara intressant att se hur dessa banor utvecklas hos barn med dyslexi eller andra inlärningsstörningar, tillägger Gabrieli. Kanske skulle du kunna identifiera barn med risk för inlärningsstörningar mycket tidigare än vi gör nu.

Shaws team avslutade nyligen en liknande studie av barn med ADHD, där forskare letade efter de förändringar i hjärnan som följer med spontan remission av inlärningsstörningen. Shaw säger att databasen för normal hjärnutveckling hjälpte till att tolka dessa fynd, som de förväntar sig att släppa inom några månader.

Richard Haier , en neuroforskare vid University of California, Irvine, som studerar IQ, säger att fynden också väcker frågan: Vad påverkar utvecklingen av detta hjärnområde för att ge vissa människor en tjockare cortex än andra? Är det baserat på genetik eller någon interaktion eller erfarenhet som en ung person har som kan främja en tjockare cortex?

Shaw och hans kollegor planerar nu att söka efter genetiska varianter som är kopplade till mönstret för kortikal utveckling, och därmed IQ. Många studier har visat att IQ har en stark genetisk komponent, men det är fortfarande oklart hur dessa genetiska skillnader manifesterar sig i hjärnan.

Även om detta forskningsområde har varit kontroversiellt – kritiker oroar sig för att kunskap om genetiska bestämningsfaktorer för IQ kan leda till en deterministisk attityd till utbildning – säger experter att IQ med största sannolikhet är kopplat till en komplex interaktion mellan genetik och miljö.

Shaw säger att det fortfarande är för tidigt att säga hur mycket av tillväxtmönstret som beror på genetik och hur mycket på miljön, eller båda. Hans team planerar att undersöka denna fråga i framtida studier.

Dölj