Может ли когнитивное тестирование действительно измерить нашу функцию мозга?

Как когнитивная оценка приносит пользу от применения нейробиологии

В 1960 году был разработан оригинальный эксперимент для проверки воздействия большой высоты и усталости на познавательные способности. Все участники были частью «Экспедиции Серебряной Хижины» – гималайской экскурсии во главе с легендарным альпинистом Эвереста сэром Эдмундом Хиллари. Сидя в своих хрупких палатках на 5800M, группа альпинистов была вынуждена сортировать карты по категориям, в соответствии с их формой, цветом и так далее. Результаты показали, что точная работа возможна на большой высоте, но это заняло больше времени.

В течение примерно шестидесяти лет, прошедших после экспедиции «Серебряная хижина», многие способы оценки когнитивной функции, которые мы думаем, остаются неизменными. Мы добросовестно цепляемся за тесты, которые были разработаны в 1950-х и 60-х годах для оценки аспектов производительности задолго до того, как мы вообще многое узнали о взаимосвязи между мозгом и поведением. Многие из этих тестов основаны на устаревших концепциях, таких как «IQ» – я говорю «устаревшие», потому что они были разработаны ранее (и поэтому не учитывают), революцию в нейробиологическом понимании, которая произошла за последние 25 лет. Но тогда, они никогда не были разработаны с мыслью о мозге. Гималайский эксперимент был мотивирован выдающимся физиологом и биохимиком сэром Джозефом Баркрофтом, который отметил определенное количество «неуклюжих на большой высоте» во время экспедиции в Серро-де-Паско в Перу в 1920–21 годах. В 1960 году сортировка карточек была такова, как психологи вводили в действие и измеряли «неуклюжесть», но это все, что было; более формальное измерение производительности.

В конце 1980-х годов я был частью команды в Университете Кембриджа, Великобритания, которая разработала и протестировала первую компьютеризированную батарею инструментов для когнитивной оценки на основе сенсорного экрана, разработанную специально для тестирования функций человеческого мозга. Тесты были основаны в значительной степени на появляющейся научной литературе из нейропсихологических исследований пациентов с повреждением различных частей их мозга. Эти исследования начинали показывать, что функционирование (и «дисфункция») определенных областей мозга, в том числе лобной коры и височных долей, может оцениваться непосредственно с помощью тщательно контролируемых тестов памяти, внимания, решения проблем, рассуждений и планирование – все так называемые «высшие когнитивные функции», которые относительно непроницаемы для уровня образования, но характеризуют многих наиболее успешных людей в мире. Эти компьютеризированные инструменты с сенсорным экраном, будучи более быстрыми и более точными, чем традиционные тесты производительности, были также намного более эффективными с точки зрения выводов, которые можно сделать для человека и, что более важно, для его мозга. Проще говоря, поскольку они измеряли, насколько хорошо функционировали определенные области мозга, а не просто насколько хорошо человек был на каком-либо одном тесте, результаты были предсказуемыми в различных повседневных ситуациях, требующих этих частей мозга. Это был метод неврологии для когнитивной оценки.

В середине 1990-х годов я провел три года в Монреальском неврологическом институте (MNI) в Канаде, который, возможно, является родиной человеческой нейропсихологии и ее современного воплощения, Когнитивной нейронауки. Функциональные методы нейровизуализации, такие как позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ) и функциональная магнитно-резонансная томография (МРТ), только начали развиваться, что позволило нам впервые исследовать внутреннюю работу мозга здорового человека во время его работы. Я сканировал мозг сотен добровольцев, когда они проходили наши компьютеризированные тесты, показывающие, например, что выполнение любой задачи, требующей «рабочей памяти», является результатом тонкого взаимодействия между различными областями лобной доли. Рабочая память – это особый вид памяти, который мы должны хранить только в течение ограниченного периода времени, пока эта информация больше не нужна; например, где мы припарковали нашу машину этим утром. Важно отметить, что эти типы исследований также показали, что лобные доли не просто участвуют в тестах рабочей памяти; они способствуют многим аспектам повседневной жизни, включая внимание, решение проблем, планирование и принятие решений.

• Инвестируйте в отношения тренера и спортсмена
• Как одиноких людей обесценивают в системе здравоохранения
• Чтобы сделать хорошую привычку, обратите внимание, как это хорошо
• Как вырастить двуязычного ребенка: семь стратегий успеха
• Влияет ли то, что у вас есть, на то, что вы даете?

Тот факт, что мы теперь смогли измерить, как различные части мозга – например, лобные доли – вносят вклад в каждую из этих общих когнитивных функций, позволили начать делать прогнозы о том, как люди могут выполнять в разные дни. современные ситуации, которые требуют тех частей мозга, а не полагаться исключительно на выполнение какой-либо одной задачи, такой как сортировка карт.

Новое поколение онлайн-когнитивных инструментов способно измерять, как функционируют определенные области нашего мозга, а не просто насколько мы хороши в каком-либо одном тесте.

• Как преодолеть препятствия на пути к вашему успеху
• Качество жизни собаки напрямую связано с качеством жизни владельца
• Скандал при поступлении в колледж – баловство детей
• Тревога и одиночество после жизни независимости
• Уроки жизни есть везде, если ты знаешь, где искать

Источник: Адриан Оуэн

Но истинный потенциал этих появляющихся технологий только полностью реализуется сейчас, когда Всемирная паутина является такой неотъемлемой частью всей нашей повседневной жизни. В конце 2000-х, вернувшись в Кембридж, Великобритания, мы перенастроили наши тесты на когнитивную оценку для доставки через Интернет. Хотя они были более быстрыми, гладкими и более чувствительными, чем оригиналы, они сохранили все основные нейронаучные компоненты, которые, как научили нас 25 лет сбора данных, были необходимы для понимания различий в функции человеческого мозга. В 2010 году к нам обратилась «Теория взрыва» BBC, которая спросила, можно ли использовать этот подход для проверки заявлений о «тренировке мозга». В течение 6 недель 11 700 представителей общественности поддерживали регулярный режим тренировки мозга, используя версии некоторых из самых популярных коммерческих игр на рынке, и мы проверили их умственные способности, как до, так и после. Результаты, опубликованные в журнале Nature , были однозначными. В то время как тренировка мозга улучшала производительность при каждом тесте, который не проходил, не было общего улучшения когнитивной функции. Короче говоря, практика повышает производительность, как это происходит в каждом аспекте жизни, но она не делает вас умнее. В 2012 году мы взяли на себя концепцию IQ. На этот раз 44 600 участников прошли наши тесты, чтобы понять, действительно ли некоторые люди умнее других и что это «индивидуальное различие» может быть разумно сведено к одному числу – вашему так называемому «IQ». Результаты, опубликованные в журнале Neuron , довольно четко показали, что человеческий интеллект не поддерживается ни одной нейронной системой.

Не то чтобы это было удивительно; после 30 лет функциональной нейровизуализации, если бы в мозгу было «пятно IQ», то кто-то уже нашел бы его.

Эти тесты, основанные на трех десятилетиях нейробиологических исследований, в настоящее время прошли более 8 миллионов раз и находят новые применения в оценке здоровья, фармацевтических исследованиях, клинической оценке и образовании. Каковы недостатки? Некоторые опасаются, что проверка работы мозга – это слишком далеко, вторжение в личную жизнь человека, которое может раскрыть информацию, которую лучше оставить нераскрытой. Но функция мозга – это просто еще одно измерение, например, рост, частота сердечных сокращений или производительность в тех традиционных психометрических тестах, на которые многие так долго полагались.

Если бы сегодня альпинисты Хиллари сидели в своих палатках, они бы не сортировали карты. Они будут подключены к Интернету, в то время как их мозг будет отслеживаться в режиме реального времени и сравниваться с мозгом миллионов других людей на уровне моря, на наличие признаков того, что высота и усталость влияют на их когнитивные функции. Мы прошли долгий путь за 60 лет.

Рекомендации

Оуэн А.М., Хэмпшир А., Гран Дж.А., Стентон Р., Даджани С., Бернс А.С., Ховард Р.Дж. и Баллард К.Г. Nature , 465: 775-779, 2010.

Хэмпшир А., Хайфилд Р., Паркин Б. и Оуэн А.М. Фракционирование человеческого интеллекта. Neuron , 76 (6): 1225-1237, 2012.