Artikelsamenvatting bij An integrative architecture for general intelligence and executive function revealed by lesion mapping van Barbey e.a. - 2012

Wat is de psychometrische g?

Theorieën over intelligentie hebben zich voornamelijk gericht op de analyse van een generale factor, de psychometrische g genoemd. Deze zou als basis dienen voor prestaties bij een breed scala aan cognitieve tests. Neurowetenschappelijke modellen in de stijl van Spearman’s klassieke theorie stellen dat de prefrontale cortex een uniforme neurale architectuur voor menselijke intelligentie levert. Neurowetenschappelijke data bevestigt het bestaan van dit framewerk en de betrokkenheid van de prefrontale cortex bij een breed scala aan hoge orde cognitieve processen.

Wat is het alternatief van Spearman’s generale factor model?

Het alternatief stelt dat toetsen van algemene intelligentie het gemiddelde of de gecombineerde activiteit van verschillende afzonderlijke cognitieve operaties reflecteert. Algemene intelligentie zou afhankelijk zijn van verschillende cognitieve processen die worden gemedieerd door functioneel gespecialiseerde hersengebieden. Dit model stelt dat algemene intelligentie het volgende incorporeert: 1) temporale en occipitaal specifieke gebieden voor de verwerking van sensorische gebieden, 2) pariëtale cortex voor sensorische integratie en abstractie, 3) frontale gebieden voor redeneren en probleemoplossing, 4) het anterieure cingulaat voor reactieselectie en de remming van automatische reacties. Discrete gebieden zouden nodig zijn voor kerncompetenties van algemene intelligentie, met een nadruk op de dorsolaterale prefrontale cortex en de pariëtale cortex. Witte stofassociaties zouden een belangrijke rol spelen bij het communiceren van informatie tussen deze hersengebieden. Ook voor deze theorie is neuropsychologisch bewijs gevonden.

Wat kan worden geconcludeerd over de informatieverwerkingsstructuur van algemene intelligentie?

Hoe de informatieverwerkingsstructuur van algemene intelligentie is opgebouwd, blijft nog altijd onderwerp van onderzoek. Sommige wetenschappers stellen dat de psychometrische g een enkele cognitieve vaardigheid beslaat die wordt geïmplementeerd in verwerkingsnetwerken van de prefrontale cortex. Anderen stellen dat de psychometrische g komt uit multipele cognitieve operaties die gebruik maken van een gedistribueerd systeem van functioneel gespecialiseerde corticale gebieden.

Wat voor rol kunnen patiënten met focale hersenschade spelen binnen dit onderzoek?

Patiënten met focale hersenschade leveren een bijzondere mogelijkheid voor het onderzoeken van de onderliggende mechanismen van algemene intelligentie en executief functioneren. Dit ondersteunt het onderzoek naar laesie-tekorte associaties, die de noodzaak van specifieke hersenstructuren toelichten en ons begrip van de informatieverwerkingsstructuur van hoge orde cognitie bevorderen. Onderzoek op dit gebied tot nog toe schiet echter tekort op methodologisch gebied. In dit onderzoek is daarom gekeken naar de sleutelcompetenties van algemene intelligentie en executief functioneren bij een grote steekproef van patiënten met focale hersenlaesies.

Wat zijn de gevonden resultaten?

Intelligentie en executief functioneren maken gebruik van een combinatie van conceptuele kennis en executieve processen. De communicatie tussen de hersengebieden die geassocieerd is met deze capaciteiten is zeer belangrijk. Algemene intelligentie en executief functioneren hebben een overlappend en wijd gedistribueerd netwerk van frontale en pariëtale gebieden. Schade aan het gedistribueerde netwerk van frontale en pariëtale gebieden is geassocieerd aan beperkte prestaties op intelligentietoetsen.

Wat is het fronto-pariëtale netwerk?

Het fronto-pariëtale netwerk dat door deze analyse is geïdentificeerd bevat de laterale frontopolare cortex, de anterieure prefrontale cortex, de dorsolaterale prefrontale cortex, de anterieure cingulate/mediale prefrontale cortex en de inferieure en superieure pariëtale kwab. Deze hersengebieden worden normaal gesproken geactiveerd wanneer iemand bezig is met taken die executieve controle processen vereisen. Dit netwerk geeft een uniforme architectuur voor de integratie en controle van cognitieve representaties. De integratie- en controleprocessen zijn essentieel voor doelgericht gedrag, omdat conceptuele representaties en executieve processen de basis vormen voor hoge orde cognitie. Men stelt voor dat mechanismen voor integratie en controle worden uitgevoerd door een centraal systeem met een uitgebreide toegang tot sensorische en motorische representaties. Het fronto-pariëtale netwerk is de beste plek in de hersenen om deze functies te ondersteunen. De hersenknopen van dit netwerk zijn nauw met elkaar verbonden en tevens met andere corticale en subcorticale hersengebieden. Dit levert een uniek verbindingspatroon.