智力较高者的大脑能够更高效地解决任务,因此这些人拥有更出色的认知能力。正如苏黎世联邦理工学院学习与教学研究教授Elsbeth Stern所言:“当一个智力较高者与一个智力较低者完成同一任务时,前者所需的皮层激活更少。”科学家将其称为神经效率假说。不过,这一假说早已不再只是假说,专家们现已将其视为无可争议的事实,并有充分证据支持。
在Stern的研究小组攻读博士学位期间,Daniela Nussbaumer也首次在一组智力高于平均水平的人群中,发现了这一效应,该效应与所谓的工作记忆任务有关。“我们测量了大学生的脑电活动,从而能够识别智商略高于平均水平者与远高于平均水平者之间的大脑活动差异,”Nussbaumer解释道。以往为研究神经效率效应而开展的研究,通常采用智力差异极大的人群。
面部记忆测试
心理学家将工作智力定义为:一个人将记忆与新信息相关联的能力,以及通过过滤已无关紧要的信息来适应变化目标的能力。额叶在这些过程中起关键作用。为检验这些能力,苏黎世联邦理工学院的研究人员让80名学生志愿者在电脑上完成不同复杂度的任务。
例如,其中一项任务是判断单个字母或人脸是否属于此前刚刚展示给受试者的字母或人脸组合中的一部分。一项特别困难的任务,是在时限内辨认受试者在之前测试轮次中见过的字母和人脸。学生完成测试时,研究人员使用脑电图(EEG)测量其大脑活动。在结果分析中,研究人员让受试者参加一项常规智商测试,然后将其分为两组:一组智商略高于平均水平,另一组智商远高于平均水平。
中等难度任务中的神经效率
研究人员发现,两组受试者在执行非常简单或非常困难的任务时,大脑活动均无差异。然而,在中等难度任务中,他们确实观察到明显差异。Stern认为,这是因为所有受试者在简单任务上都毫无困难,而困难任务即使对高智力受试者而言认知要求也很高。相比之下,所有受试者都成功解决了中等难度任务,但高智力受试者所需的资源更少。
Stern用高效汽车与低效汽车做类比:“当两辆车都慢速行驶时,两者的油耗都不高。如果高效汽车以最高速度行驶,它也会消耗大量燃油。然而,在中等速度下,两者的油耗差异就变得显著了。”
智力不是肌肉
那么,能否利用脑电图测量直接推断智力?Stern对研究结果作出限定:“如果你想了解智力,就必须进行常规智商测试,因为这些测试仍然能提供最可靠的结果。”她说。脑电图和其他脑活动读数并不足以精确评估个体的智力。不过,这些方法或许是研究不同智力水平如何在大脑中体现的一种有趣途径。
苏黎世联邦理工学院研究人员的这项智力研究还表明,工作记忆无法通过“锻炼”来提升。由于不同研究结果相互矛盾,这一问题近年来在科学界颇具争议。若受试者长时间练习某项任务,他们会随时间推移而进步。正如Stern及其同行在其研究中所示,练习过某些任务的人,在面对新但相似的任务时,并不比未练习者具有任何优势。
本文与 苏黎世联邦理工学院合作发表。刊登本文并不意味着世界经济论坛认可其中观点。
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作者:Fabio Bergamin为苏黎世联邦理工学院撰稿。
图片:一名女子在麻省理工学院博物馆举办的“MIT 150”展览媒体预览会上,走过展示“H.M.”患者脑切片的展台。该展览庆祝麻省理工学院(Massachusetts Institute of Technology)建校150周年,摄于2011年1月7日,马萨诸塞州剑桥市。路透社/Brian Snyder


