上個(gè)世紀(jì)以來(lái)，多項(xiàng)研究表明，人類(lèi)的智力不斷上升。

科學(xué)家也嘗試用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)值來(lái)闡述智力是什么。但是無(wú)論是從解剖學(xué)還是遺傳學(xué)角度，目前都沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的理論告訴我們智力是什么?？茖W(xué)家在努力，IQ也仍然會(huì)不斷提升。

1987年，新西蘭奧塔哥大學(xué)的政治學(xué)家詹姆斯·弗林（James Flynn）記錄了一個(gè)奇特的現(xiàn)象：多個(gè)人類(lèi)群體的智力隨時(shí)間普遍提高。數(shù)十年來(lái)，14個(gè)國(guó)家的人口平均智商分?jǐn)?shù)均有所上升，其中一些甚至幅度極大。弗林最初懷疑這一趨勢(shì)是測(cè)試出了問(wèn)題。然而在接下來(lái)的幾年里，有更多的數(shù)據(jù)和分析證明了人類(lèi)智力確實(shí)隨時(shí)間在增加，人們把這種趨勢(shì)也稱(chēng)作弗林效應(yīng)（Flynn Effect）。其認(rèn)為智力增加的原因包括：教育的增加、營(yíng)養(yǎng)的改善、技術(shù)的發(fā)展、以及鉛暴露的減少等等。

要理解弗林效應(yīng)首先得對(duì)智力進(jìn)行定義。二十世紀(jì)初，英國(guó)心理學(xué)家查爾斯·斯皮爾曼（Charles Spearman）發(fā)現(xiàn)可以利用個(gè)人在不相關(guān)的智力任務(wù)中的表現(xiàn)預(yù)測(cè)他在其他任務(wù)的表現(xiàn)。斯皮爾曼提出常規(guī)智力的標(biāo)準(zhǔn)量，他把其稱(chēng)作g，并認(rèn)為g是造成這種共性的原因。

現(xiàn)在，科學(xué)家已經(jīng)提出個(gè)體間g水平差異的生物學(xué)機(jī)制，從大腦大小和密度、神經(jīng)元活動(dòng)的同步性到大腦皮層的整體連接性。然而，g的確切生理起源仍無(wú)定論，研究人員也無(wú)法對(duì)個(gè)體間智力差異作出解釋。最近一項(xiàng)針對(duì)1475名歐洲青少年的認(rèn)知測(cè)試表明，智力與一系列廣泛的生物學(xué)特征相關(guān)聯(lián)，包括已知的遺傳標(biāo)記、多巴胺信號(hào)通路相關(guān)基因的表觀遺傳修飾、紋狀體中的灰質(zhì)密度（運(yùn)動(dòng)控制和獎(jiǎng)勵(lì)反應(yīng)的關(guān)鍵腦區(qū)），以及紋狀體對(duì)意外獎(jiǎng)勵(lì)線索的響應(yīng)。

尋找g

自斯皮爾曼時(shí)代以來(lái)，g和旨在衡量它的IQ（智商）測(cè)試已被證明十分可靠。他發(fā)現(xiàn)人們?cè)诓煌瑴y(cè)試之間的相關(guān)性是可測(cè)量的，現(xiàn)在很多研究也支持了這一觀點(diǎn)。許多研究表明，高智商與高收入和教育水平相關(guān)，也與更低的慢性病、殘疾和早期死亡風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)。

早期對(duì)腦損傷患者的研究指出，額葉對(duì)人類(lèi)解決問(wèn)題很關(guān)鍵。在上世紀(jì)80年代后期，加州大學(xué)爾灣分校的理查德·海爾（Richard Haier）和他的同事記錄了人們?cè)诮鉀Q抽象推理難題時(shí)的大腦圖像，他發(fā)現(xiàn)解題過(guò)程激活了大腦額葉、頂葉和枕葉的特定區(qū)域并加強(qiáng)了它們之間的聯(lián)系。額葉與計(jì)劃和注意力有關(guān)；頂葉負(fù)責(zé)整合感覺(jué)信息；枕葉則會(huì)處理視覺(jué)信息——這些能力均對(duì)解謎十分有用。但海爾指出，更多的活動(dòng)并不意味著更強(qiáng)的認(rèn)知能力?！皽y(cè)試分?jǐn)?shù)最高的人實(shí)際上大腦活動(dòng)最低，這表明，聰明并不取決于你的大腦工作有多努力，而是取決其工作效率有多高。”

一個(gè)被腦部掃描和對(duì)大腦受損患者的研究所支持的有名假說(shuō)提出，智力位于大腦中特定的神經(jīng)元簇，其大多位于前額葉和頂葉皮質(zhì)。

2007年，海爾和新墨西哥大學(xué)的雷克斯·榮格（Rex Jung）基于此和其他神經(jīng)成像研究，提出了頂額整合理論，即智力中心相關(guān)腦區(qū)。研究人員發(fā)現(xiàn)，即使智力相似的人在執(zhí)行相同的心理任務(wù)時(shí)，其激活模式也會(huì)有所不同。他說(shuō)，這表明大腦可使用多種方式解決同一問(wèn)題。測(cè)試分?jǐn)?shù)最高的人實(shí)際上有著最低的大腦活動(dòng)，這表明使你聰明的并不是你的大腦工作有多努力，而是其工作效率有多高。

有人認(rèn)為通過(guò)腦成像定位g，以現(xiàn)有的儀器精度不夠準(zhǔn)確。例如，海爾在上世紀(jì)80年代使用PET掃描跟蹤大腦中放射性標(biāo)記的葡萄糖，來(lái)獲得代謝活動(dòng)的圖像，其周期是30分鐘，而腦細(xì)胞的交流是以毫秒為單位的。現(xiàn)代的fMRI（功能核磁共振）掃描，雖然在時(shí)間上更精確，但僅能追蹤通過(guò)大腦的血流，而非單個(gè)神經(jīng)元的實(shí)際活動(dòng)。鄧肯說(shuō)：“這就像你試圖理解人類(lèi)語(yǔ)言，所聽(tīng)到的卻是整個(gè)城市的噪音?！?/p>

智力的模型

除了沒(méi)有足夠精確的工具之外，一些研究人員認(rèn)為解答智力問(wèn)題的關(guān)鍵在大腦的解剖結(jié)構(gòu)中。“20世紀(jì)的大腦研究認(rèn)為解剖結(jié)構(gòu)是最重要的。”麻省理工學(xué)院皮考爾學(xué)習(xí)與記憶研究所的神經(jīng)生理學(xué)家厄爾·米勒（Earl Miller）說(shuō)，但是在過(guò)去的10到15年里，學(xué)界發(fā)現(xiàn)這種觀點(diǎn)過(guò)于簡(jiǎn)單了。

研究人員已經(jīng)提出大腦的其他特性可能也是智力的根基。例如，米勒一直在追蹤當(dāng)多個(gè)神經(jīng)元同步放電時(shí)產(chǎn)生的腦電波活動(dòng)，他認(rèn)為該活動(dòng)可能和智商有關(guān)。在最新的研究中，他和同事們將腦電圖電極連接到猴子的頭部，這些猴子在看到相同物體時(shí)會(huì)作出相應(yīng)反應(yīng)。這個(gè)任務(wù)依賴(lài)記憶來(lái)完成，以及存取和提取相關(guān)信息的能力，并且該行為會(huì)產(chǎn)生高頻γ波和低頻β波峰。

從左到右：腦波：皮層中神經(jīng)元同步放電產(chǎn)生的β波和γ波的諧波，是完成認(rèn)知任務(wù)的必需；網(wǎng)絡(luò)神經(jīng)科學(xué)理論：智力產(chǎn)生于大腦內(nèi)部的整體通訊；可塑性：大腦對(duì)變化的響應(yīng)

米勒猜測(cè)這些波指揮著大腦的“交通”，確保神經(jīng)信號(hào)去往相應(yīng)的神經(jīng)元。γ波是自下而上的，它搭載了你正在思考的內(nèi)容。β波是自上而下的，它搭載了決定想法的控制信號(hào)，”他說(shuō)，“如果你的β波沒(méi)有強(qiáng)大到控制γ波，你的大腦就會(huì)處于分心狀態(tài)。”

“腦通訊整體模式”是智力的另一個(gè)可能解釋。今年早些時(shí)候，伊利諾伊大學(xué)香檳分校的心理學(xué)研究員亞倫·巴比（Aron Barbey）提出了網(wǎng)絡(luò)神經(jīng)科學(xué)理論，引用的是大腦區(qū)域間聯(lián)系的相關(guān)研究。巴比不是第一個(gè)提出“大腦區(qū)域交流是智力的主要成因”這一觀點(diǎn)，但是網(wǎng)絡(luò)神經(jīng)科學(xué)理論模型更加成熟。

哈佛大學(xué)的艾米利亞諾·桑塔內(nèi)奇（Emiliano Santarnecchi）和意大利錫耶納大學(xué)的西蒙尼·羅西（Simone Rossi）也認(rèn)為智力是全腦的特性，但是他們認(rèn)為整體的可塑性是智力的關(guān)鍵，即大腦重新組織的能力。大腦在受到經(jīng)顱磁刺激或電刺激后會(huì)反應(yīng)產(chǎn)生活動(dòng)，我們能夠以此來(lái)測(cè)量可塑性, 桑塔內(nèi)奇說(shuō)。“有些個(gè)體不在我們刺激的點(diǎn)產(chǎn)生反應(yīng)，而是在同一網(wǎng)絡(luò)中其他節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生反應(yīng)，”他說(shuō)，還有些人的大腦“信號(hào)開(kāi)始到處傳播?！彼难芯啃〗M發(fā)現(xiàn)，智商測(cè)試所測(cè)出更高的智力與更特異性的網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)是對(duì)應(yīng)的。桑塔內(nèi)奇推斷這“某種程度上反映了，越聰明的大腦效率越高?！?/p>

基因中的g

當(dāng)神經(jīng)科學(xué)家從大腦結(jié)構(gòu)和活動(dòng)方向探索智力基礎(chǔ)時(shí)，遺傳學(xué)家正從不同的角度進(jìn)行研究。迄今為止，倫敦經(jīng)濟(jì)學(xué)院的心理學(xué)研究者索菲·馮·斯圖姆（Sophie von Stumm）估計(jì)，大約25%的個(gè)體智力差異可由基因組中的單核苷酸多態(tài)性來(lái)解釋。

為了尋找決定智力的基因，研究人員掃描了數(shù)千人的基因組。例如，今年早些時(shí)候，南加州大學(xué)的經(jīng)濟(jì)學(xué)家丹尼爾·本杰明（Daniel Benjamin）和他的同事們分析了110多萬(wàn)歐洲后裔的數(shù)據(jù)，確定了基因組中1200多個(gè)位點(diǎn)與教育程度相關(guān)，教育程度一定程度可以反映智力水平?！爸橇蛯W(xué)習(xí)成績(jī)高度相關(guān)，遺傳上也顯示同樣聯(lián)系，”馮·斯圖姆說(shuō)，他最近參與合著了一篇關(guān)于智力遺傳學(xué)的綜述。在本杰明的研究中，基因?qū)€(gè)體教育水平差異的貢獻(xiàn)是11%；相比之下，對(duì)家庭收入的貢獻(xiàn)是7%。

Daniel Benjamin。

其他基因似乎表明智力和各種腦部疾病有聯(lián)系。例如，在去年的GWAS預(yù)印版中，阿姆斯特丹自由大學(xué)的丹尼爾·泊蘇瑪（Danielle Posthuma）和他的同事們發(fā)現(xiàn)，認(rèn)知測(cè)試分?jǐn)?shù)和基因變異與抑郁、多動(dòng)癥和精神分裂癥之間存在負(fù)相關(guān)聯(lián)系。研究人員還發(fā)現(xiàn)智力相關(guān)變異與自閉癥呈正相關(guān)。

本杰明和同事設(shè)計(jì)了一個(gè)與教育水平相關(guān)的多基因分?jǐn)?shù)。本杰明說(shuō)，雖然這個(gè)分?jǐn)?shù)還不足以用來(lái)預(yù)測(cè)個(gè)人的能力，但應(yīng)該對(duì)研究人員很有用。馮·斯圖姆計(jì)劃使用本杰明的多基因分?jǐn)?shù)來(lái)拼湊出基因和環(huán)境相互作用的機(jī)制?！拔覀兊谝淮慰梢灾苯訙y(cè)試，” 馮·斯圖姆說(shuō)，“孩子在貧困家庭長(zhǎng)大，那么獲得的教育資源就較少。如果這些基因差異真的存在，那么教育資源應(yīng)該根據(jù)基因天賦來(lái)進(jìn)行分配，這樣會(huì)更高效。”

智力升級(jí)

操縱智力的想法是誘人的，且不乏嘗試。大腦訓(xùn)練游戲曾被看好能提高智力。通過(guò)練習(xí)，玩家可以提高他們?cè)谶@些簡(jiǎn)單的電子游戲上的表現(xiàn)，這些游戲需要用到快速反應(yīng)或短期記憶等技巧。但是，對(duì)眾多研究的回顧發(fā)現(xiàn)，沒(méi)有令人信服的證據(jù)表明這種游戲可以增強(qiáng)整體認(rèn)知能力。現(xiàn)在這些大腦訓(xùn)練一般被認(rèn)為是名不副實(shí)的。

近幾十年來(lái)，通過(guò)穿透顱骨的輕微電脈沖或磁脈沖的經(jīng)顱腦刺激已經(jīng)顯示出增強(qiáng)智力的潛力。例如，在2015年，哈佛醫(yī)學(xué)院的神經(jīng)學(xué)家埃米利亞諾·桑塔里奇（Emiliano Santarnecchi）及其同事發(fā)現(xiàn)，在一種模式的經(jīng)顱交流電刺激下，被試可以更快地解決難題，而2015年的一項(xiàng)薈萃分析（對(duì)已有的研究結(jié)果進(jìn)行研究）發(fā)現(xiàn)另一種模式的經(jīng)顱直流電刺激也有“顯著和可靠的效果”。

研究人員已知的一種有效增加智力的方法是好的經(jīng)典教育。在今年早些時(shí)候發(fā)表的一項(xiàng)薈萃分析中，由當(dāng)時(shí)愛(ài)丁堡大學(xué)神經(jīng)心理學(xué)家斯圖爾特·里奇（Stuart Ritchie）（現(xiàn)任職于倫敦國(guó)王學(xué)院）領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)研究小組從多項(xiàng)研究報(bào)道的數(shù)據(jù)中篩選出混淆因素，并發(fā)現(xiàn)學(xué)校教育，不論年齡和教育水平，均每年使智力上升一到五個(gè)點(diǎn)。不列顛哥倫比亞大學(xué)發(fā)展認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)家阿黛爾·戴蒙德（Adele Diamond）在內(nèi)的研究人員正在努力研究教育的哪些元素對(duì)大腦最有益。

探索思維

智力的生物學(xué)基礎(chǔ)仍然是一個(gè)黑匣子，不僅如此，研究者們還在試圖認(rèn)清這個(gè)概念本身。雖然g的實(shí)用性和預(yù)測(cè)能力被廣泛接受，但是替代模型的支持者認(rèn)為其是認(rèn)知能力的平均值或總和，而不是造成認(rèn)知能力的原因。

劍橋大學(xué)神經(jīng)科學(xué)家羅吉爾·基維特(Rogier Kievit)和他的同事去年發(fā)表的一項(xiàng)研究表明，智力是互相加強(qiáng)的特殊認(rèn)知能力的一個(gè)綜合指標(biāo)。通過(guò)算法預(yù)測(cè)研究人員發(fā)現(xiàn)，最合適的智力模型是互利模型，即不同的認(rèn)知能力相互支持形成正反饋。

2016年，加利福尼亞克萊蒙特研究生大學(xué)的安德魯·康威（Andrew Conway）和匈牙利羅蘭大學(xué)的克里斯蒂夫·科瓦奇斯（Kristóf Kovács）就智力的多重認(rèn)知過(guò)程提出了不同的觀點(diǎn)。在他們的模型中，特定作用的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)——如用于執(zhí)行簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)或?qū)Ш饺蝿?wù)的，和高級(jí)的總體執(zhí)行過(guò)程，例如將問(wèn)題分解成小塊，都在幫助一個(gè)人完成認(rèn)知任務(wù)中起了作用。研究人員認(rèn)為，事實(shí)上，許多任務(wù)都使用到了相同的執(zhí)行過(guò)程，這就解釋了為什么個(gè)體在不同任務(wù)上的表現(xiàn)是相互關(guān)聯(lián)的。g從平均水平來(lái)衡量整個(gè)復(fù)雜過(guò)程，而不只是看單個(gè)能力?？仆咂嫠拐f(shuō)，要想在理解智力上取得更大的進(jìn)展，神經(jīng)科學(xué)家可能需要著眼于執(zhí)行特定過(guò)程的大腦特征，而非g因素。

當(dāng)研究人員努力研究棘手的智力問(wèn)題時(shí)，有人提到：我們這個(gè)物種是否聰明到能理解我們自己智力的基礎(chǔ)？雖然研究者們普遍認(rèn)為，要解決這個(gè)問(wèn)題還有很長(zhǎng)的路要走，但大多數(shù)人態(tài)度都很樂(lè)觀，認(rèn)為未來(lái)幾十年將出現(xiàn)關(guān)于該問(wèn)題的重大見(jiàn)解。

“現(xiàn)在的發(fā)展不僅關(guān)注人類(lèi)大腦連接的映射，也開(kāi)始關(guān)注突觸映射，”海爾說(shuō)?！斑@將使我們對(duì)智力等基本生物學(xué)機(jī)制的理解達(dá)到一個(gè)全新的水平?！?

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