Las pruebas de inteligencia de neuroimagen se refieren al uso de técnicas de neuroimagen para evaluar la inteligencia humana . La tecnología de neuroimagen ha avanzado de tal manera que los científicos esperan utilizar cada vez más la neuroimagen para las investigaciones de la función cerebral relacionada con el coeficiente intelectual .
Prueba de coeficiente intelectual
Las pruebas de CI tradicionales observan el desempeño del examinado en una batería estandarizada de muestras de comportamiento. La puntuación estándar de CI resultante es objeto de mucha investigación, ya que los psicólogos comprueban las correlaciones entre el CI y otros resultados de la vida. Las pruebas de coeficiente intelectual de Wechsler para adultos y niños se han considerado durante mucho tiempo como el "estándar de oro" en las pruebas de coeficiente intelectual. [1]
Bases neuronales de la inteligencia
Las diversas técnicas de pruebas basadas en imágenes buscan diferentes signos de inteligencia. Los tipos de inteligencia analizados en esta revisión fueron inteligencia fluida (Gf), inteligencia general (g) e inteligencia cristalizada (Gc). Los primeros estudios utilizaron información de pacientes con daño cerebral, notando cambios en las puntuaciones de inteligencia que se correlacionaban con ciertas regiones del cerebro. A medida que la tecnología de imágenes ha mejorado, también lo ha hecho la capacidad para un análisis neurológico más profundo. Los estudios de resonancia magnética han encontrado que el volumen de materia gris se correlaciona con la inteligencia, lo que proporciona evidencia de las generalizaciones hechas con respecto al tamaño del cerebro / cabeza y la inteligencia. Además, los estudios de PET y fMRI han revelado más información sobre la funcionalidad de ciertas regiones del cerebro. Al registrar e interpretar la actividad cerebral de los sujetos a medida que completan una variedad de tareas, los investigadores pueden establecer conexiones entre los tipos de tareas (y, por lo tanto, el tipo de inteligencia) que invoca áreas particulares del cerebro. Esto es interesante, ya que saber cómo se utilizan las partes del cerebro puede revelar más información sobre la estructura y la jerarquía utilizadas en el desarrollo neuronal. También puede proporcionar información interesante sobre las vías de las señales neuronales a medida que navegan por el sistema nervioso. Las pruebas basadas en imágenes pueden permitir a los investigadores descubrir por qué ciertas neuronas están conectadas, si de hecho están alineadas de manera intencionada y, en consecuencia, cómo reparar dichas vías cuando están dañadas. [2]
En general, ha habido dos tipos de estudios de inteligencia: psicométricos y biológicos. Los enfoques biológicos utilizan técnicas de neuroimagen y examinan la función cerebral. La psicometría se centra en las habilidades mentales. Ian Deary y asociados sugieren que una mayor superposición de estas técnicas revelará nuevos hallazgos. [3]
Psicometría
La psicometría es un campo de estudio específicamente dedicado a la medición psicológica y comprende dos tareas principales: (i) construir instrumentos y procedimientos de medición; y (ii) el desarrollo y perfeccionamiento de enfoques teóricos de medición. Las pruebas de inteligencia basadas en el cerebro se refieren a ambos aspectos. Las técnicas modernas han evolucionado para centrarse en algunas características biológicas: ERP cerebrales, tamaño del cerebro y velocidad de conducción neural. Se han empleado varios instrumentos para medir estas cosas.
Los ERP cerebrales permiten la "secuenciación" de un procesamiento psicológicamente interesante. Estos potenciales relacionados con eventos son respuestas cerebrales medidas a estímulos específicos, como eventos sensoriales, cognitivos o motores. Los ERP, en comparación con la "velocidad mental", han mostrado una correlación negativa con el coeficiente intelectual. La investigación con ERP sugiere que las personas con un coeficiente intelectual alto tienen un tiempo de respuesta más rápido en algunas condiciones de prueba, tienen formas de onda ERP distinguibles que son diferentes a las de las personas con un coeficiente intelectual más bajo y pueden tener menos variabilidad en sus ERP. La falta de variabilidad sugiere que las personas con un coeficiente intelectual alto obtendrán buenos puntajes en una variedad de situaciones de prueba. [4]
Los ERP se pueden medir mediante electroencefalografía (EEG), que utiliza electrodos colocados en el cuero cabelludo para medir la actividad eléctrica del cerebro. La forma de onda del ERP en sí se construye a partir de los resultados promediados de muchos ensayos (100 o más). El promedio reduce el ruido de la señal de la actividad cerebral aleatoria, dejando solo el ERP. [5] Una ventaja de los ERP es que miden el procesamiento entre el estímulo y la respuesta de forma continua. Tener este flujo de información permite ver dónde la actividad eléctrica del cerebro se ve afectada por estímulos específicos. [6]
Tamaño del cerebro
Mediante la resonancia magnética, los investigadores pueden adquirir medidas volumétricas del tamaño del cerebro . Algunos estudios han intentado explicar la relación entre el tamaño del cerebro (es decir, el volumen) y la inteligencia, específicamente en términos de coeficiente intelectual. En general, se ha encontrado que el coeficiente intelectual de escala completa y el coeficiente intelectual verbal tienen una correlación más fuerte con el tamaño del cerebro que el coeficiente intelectual de rendimiento. Algunos piensan que la materia gris y blanca se relacionan específicamente con diferentes coeficientes intelectuales (materia gris con coeficiente intelectual verbal y materia blanca con coeficiente intelectual de rendimiento), pero los resultados no han sido consistentes. Se ha encontrado que dentro de la corteza, la correlación con el CI estaba muy influenciada por el volumen de materia gris prefrontal. [4]
Un estudio de 2009 examinó las relaciones volumétricas intracerebrales en gemelos. Haciendo uso de datos de resonancia magnética de alta resolución, encontraron fuertes correlaciones de conexiones genéticas entre las estructuras cerebrales. Específicamente, el estudio sugiere que existe una fuerte correlación entre el tipo de tejido o la proximidad espacial y los genes. Al examinar las diferencias o la falta de ellas entre el tamaño del cerebro de los niños gemelos, los investigadores sacaron conclusiones de que los individuos que comparten genes (es decir, gemelos) mostrarán propiedades cerebrales fisiológicas similares en comparación con los individuos no relacionados genéticamente. [7] Este estudio proporciona evidencia de la influencia genética de la estructura y el tamaño del cerebro, que se cree que influyen en la inteligencia de alguna manera.
Otro estudio en 2006 examinó 100 cerebros post mortem, buscando una relación entre la puntuación de la Escala de Inteligencia de Adultos Wechsler de escala completa de un individuo y el volumen de sus regiones cerebrales. Antes de la muerte, los sujetos habían completado la prueba WAIS, que mide las habilidades verbales y visuoespaciales. Los factores considerados importantes para la relación entre el tamaño del cerebro y la inteligencia fueron la edad, el sexo y la lateralización funcional hemisférica. Descubrieron que la capacidad verbal general se correlacionó con el volumen cerebral en mujeres y hombres diestros. Sin embargo, no fue posible encontrar una relación entre la capacidad y el volumen en todos los grupos. [8]
Velocidad de conducción neural
Se ha estudiado la velocidad de conducción nerviosa (NCV), dando resultados variables. Algunos han planteado la hipótesis de que "una mayor inteligencia se asocia con una mejor 'eficiencia neuronal'". Algunos estudios sugirieron una asociación entre la velocidad de conducción nerviosa y las puntuaciones en la Batería de Aptitud Multidimensional (MAB). Sin embargo, otros estudios han desafiado estas afirmaciones, encontrando poca correlación entre la velocidad de conducción nerviosa y el tiempo de reacción (RT). [4]
Matrices progresivas de Raven
Las matrices progresivas de Raven (RPM) es una prueba que consta de 60 preguntas de opción múltiple que aumentan en dificultad. RPM se basa en el reconocimiento de patrones y es una prueba de grupo no verbal, que requiere que el examinado identifique el elemento faltante que completa el patrón. La prueba está diseñada para medir la capacidad de razonamiento. Los resultados de estas pruebas luego se emparejan con los resultados de los estudios de imágenes y se dibujan las relaciones, es decir, puntuaciones de RPM más altas y el tamaño aumentado de una estructura cerebral específica.
Matrices progresivas avanzadas de Raven
Las matrices progresivas avanzadas de Raven (RAPM) es una prueba de 36 elementos que se utiliza para medir gF. RAPM prueba las diferencias en la resolución de problemas novedosos y las habilidades de razonamiento. Similar al RPM, los sujetos completan el patrón, identificando la pieza faltante de una matriz de 3x3 de una lista de ocho opciones. [9]
Tarea n-Back Working Memory (WM)
La tarea n-back WM se ha utilizado comúnmente para medir la actividad cognitiva durante la neuroimagen. Según Burgess et al.,
"Por lo general, se piensa que la tarea n-back requiere la actualización de la información en WM, porque, para cada elemento presentado secuencialmente, el participante debe juzgar si coincide con el elemento presentado n ensayos (donde n está preespecificado, y generalmente es igual a 1, 2 o 3 elementos) ".
Mientras están dentro de la máquina de resonancia magnética, se les pide a los sujetos que completen una variedad de tareas. Luego, la actividad cerebral se captura y registra mediante resonancia magnética, lo que permite emparejar respuestas cerebrales específicas con sus respectivas tareas n-back. [9]
Técnicas de neuroimagen
MASCOTA
La tomografía por emisión de positrones detecta los rayos gamma a medida que los emite un marcador que se inyecta en el cuerpo. Es útil en la obtención de imágenes neurológicas debido a la suposición de que las áreas de alta radiactividad están asociadas con una alta actividad cerebral.
Análisis de gato
La tomografía axial computarizada (TAC) o la tomografía computarizada (TC) crea imágenes tomográficas del cuerpo. Para los estudios de neuroimagen, se utilizan rayos X procesados por computadora y la cantidad de bloqueo de rayos X por diferentes estructuras se usa para generar 'cortes' de imágenes del cerebro. Las tomografías computarizadas son particularmente útiles para determinar el tamaño (volumen) de estructuras específicas del cerebro. [10]
Conectividad global
Un estudio de 2012 de la Universidad de Washington, St. Louis, describió la conectividad global de la corteza prefrontal. La conectividad global es el mecanismo por el cual los componentes de la red cerebral frontoparietal pueden coordinar el control de otras tareas. Cole y col. escribio eso:
"Se descubrió que la actividad de una región de la corteza prefrontal lateral (LPFC) predice el rendimiento en una tarea de memoria de trabajo de alta demanda de control y también exhibe una alta conectividad global. De manera crítica, la conectividad global en esta región de LPFC, que involucra conexiones tanto dentro como fuera de la red frontoparietal, mostró una relación altamente selectiva con las diferencias individuales en la inteligencia fluida ".
La corteza prefrontal lateral es una región de interés porque aquellos que tienen lesiones en esa parte del cerebro a menudo tienen problemas con tareas comunes de todos los días, como planificar su día. Se cree que el LPFC es importante para la "capacidad de control cognitivo", que puede usarse para predecir resultados futuros como el éxito en la escuela y el lugar de trabajo. Fue encontrado por van den Heuvel et al. que los individuos de mayor inteligencia emplean una organización de red de todo el cerebro más eficiente. Esto había llevado a pensar que la capacidad de control cognitivo puede estar respaldada por estas propiedades de la red de todo el cerebro. El estudio de 2012 utilizó un enfoque teórico de los datos de neuroimagen conocido como conectividad cerebral global (GBC) o centralidad de grado ponderado. GBC permitió que las investigaciones observaran de cerca regiones específicas y su rango de conectividad. Entonces fue posible examinar el papel de cada región en el control cognitivo y la inteligencia humanos. El estudio utilizó fMRI para adquirir datos y examinar la conectividad de cada región. [11]
Implicaciones éticas
La privacidad y la confidencialidad son preocupaciones importantes para los estudios de neuroimagen. Con imágenes anatómicas de alta resolución, como las generadas por fMRI , es posible identificar sujetos individuales, poniendo en riesgo su privacidad personal / médica . Es posible crear representaciones de la superficie del cerebro y la cara a partir de una resonancia magnética volumétrica , que se puede combinar con fotografías para identificar al individuo. [12]
Se acepta cada vez más que existe una base neurobiológica para la inteligencia (al menos para el razonamiento y la resolución de problemas). El éxito de estos estudios de inteligencia presenta problemas éticos. Una gran preocupación para la población en general es la cuestión de la raza y la inteligencia . Si bien se ha encontrado poca variación entre los grupos raciales, la percepción pública de los estudios de inteligencia se ha visto afectada negativamente por las preocupaciones por el racismo . Es importante considerar las consecuencias de los estudios que investigan las diferencias de inteligencia en los grupos de población (raciales o étnicos) y si es ético realizar estos estudios. Un estudio que sugiera que un grupo es biológicamente más inteligente que otro puede causar tensión. Esto ha hecho que los neurocientíficos se muestren reacios a investigar las diferencias de inteligencia individuales o grupales, ya que pueden percibirse como racistas. [13]
Ver también
Referencias
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