¿Cómo las regiones motoras del cerebro impulsan la inteligencia fluida?

Estaba emocionado de despertar esta mañana y leer acerca de un nuevo estudio fascinante del Instituto Beckman de Ciencia Avanzada y Tecnología en la Universidad de Illinois que nos ayuda a comprender mejor la mecánica cerebral detrás del complejo enigma de cómo la actividad física y la coordinación motriz están vinculadas a la inteligencia fluida.

¿Qué es la inteligencia fluida?

La inteligencia fluida es la capacidad de pensar de manera creativa y resolver problemas en situaciones nuevas, independientemente de los conocimientos específicos adquiridos. La inteligencia fluida implica la capacidad de utilizar la lógica analítica junto con el conocimiento implícito mediante la identificación de patrones aparentemente no relacionados y la conexión de los puntos en formas nuevas y útiles.

Tener un momento "Aha!" En el que luchas para encontrar una solución analítica, pero luego tienes un destello intuitivo de intuición que proporciona una respuesta correcta, es un ejemplo de inteligencia fluida. Por otro lado, la inteligencia cristalizada es la habilidad analítica estricta para utilizar las habilidades, el conocimiento y la experiencia para responder preguntas.

La inteligencia cristalizada es una forma de memoria declarativa que representa tu vida de conocimiento intelectual y cerebral. La inteligencia cristalizada se demuestra en gran parte a través de su vocabulario y otros tipos de conocimiento explícito que puede memorizar para una prueba estandarizada.

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En esta publicación de blog, voy a hacer una breve recapitulación del último estudio del Instituto Beckman sobre inteligencia fluida y luego presentaré una breve cronología que muestra cómo estos nuevos hallazgos encajan en mi marco hipotético de la mecánica cerebral. de "superfluidez" basada en publicaciones anteriores del blog de Psychology Today que he escrito sobre inteligencia fluida.

Defino superfluidez como el estado más alto de la experiencia de flujo. La superfluidez es una experiencia episódica en la que su mente, cuerpo y cerebro funcionan en un estado sin ego de "súper flujo" marcado por cero fricción, cero viscosidad y cero entropía entre pensamientos, ideas y movimientos.

El metabolismo cerebral en las regiones motoras se correlaciona con la inteligencia fluida

El nuevo estudio de los investigadores de la Universidad de Illinois ha identificado una forma en que el metabolismo cerebral saludable se corresponde con la inteligencia fluida , que definen como "una medida de la capacidad de uno para resolver problemas inusuales o complejos".

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Comprender las mecánicas cerebrales específicas y las fuentes de poder que impulsan la inteligencia fluida ayuda a los neurocientíficos a caracterizar los procesos cognitivos involucrados en varios tipos de inteligencia y ofrece información sobre qué tipos de intervenciones pueden mejorar la inteligencia fluida. Por ejemplo, tengo la hipótesis de que el ejercicio aeróbico estimula la creatividad y la inteligencia fluida, que esta nueva investigación corrobora.

El estudio de marzo de 2016, "Asociaciones multivariantes de inteligencia de fluidos y NAA", se publicó en la revista Cerebral Cortex .

Corteza cerebral en rojo.

Fuente: Base de datos de Ciencias de la vida / Wikimedia Commons

Para este estudio, los investigadores de Beckman utilizaron imágenes por resonancia magnética espectroscópica (MRSI) para medir el N-acetil aspartato (NAA). NAA es un marcador bioquímico utilizado para medir la producción de energía neuronal dentro de regiones cerebrales específicas. Luego, examinaron la relación entre las concentraciones de NAA en diferentes regiones del cerebro y la inteligencia fluida.

Los investigadores examinaron cómo la distribución de NAA en los lóbulos frontal y parietal se relacionó con la inteligencia fluida y encontraron que el metabolismo energético en la región del cerebro parietal frontal lateralizado a la izquierda predice la inteligencia fluida.

Estos hallazgos fueron independientes del tamaño del cerebro, que es considerado por muchos como otro predictor significativo de la inteligencia fluida. Estos hallazgos sugieren que las regiones motoras de la corteza cerebral desempeñan un papel clave en la visualización y planificación necesarias para la cognición espacial y el razonamiento.

En un comunicado de prensa, Aki Nikolaidis, quien dirigió la investigación con Ryan Larsen y el director del Instituto Beckman, Arthur Kramer, dijo: "La inteligencia fluida es una de las medidas cognitivas más útiles disponibles. Este dominio se relaciona con la satisfacción laboral y el nivel salarial de un individuo, entre otros resultados del mundo real ".

Nikolaidis y sus colegas encontraron que la concentración de NAA en un área del cerebro vinculada a las habilidades motoras en las cortezas parietal y frontal estaba específicamente relacionada con la inteligencia fluida. "Las regiones motoras del cerebro tienen un papel en la planificación y visualización de los movimientos, así como en su realización", dijo Nikolaidis. "La visualización mental es un elemento clave de la inteligencia fluida".

Los investigadores concluyeron que si bien el tamaño total del cerebro puede determinarse genéticamente y no cambiarse fácilmente, los niveles de NAA y el metabolismo cerebral pueden responder a intervenciones de salud que incluyen dieta, ejercicio o entrenamiento cognitivo, todo lo cual puede mejorar la inteligencia fluida.

¿Cómo las regiones motoras del cerebro impulsan la inteligencia fluida?

Como mencioné anteriormente, cuando leí por primera vez el nuevo estudio del Beckman Institute, sentí curiosidad de descubrir cómo estos hallazgos, que utilizaban tecnología de punta, podían ofrecer nueva evidencia empírica para respaldar algunas corazonadas y conjeturas fundadas. He tenido acerca de la mecánica cerebral de la creatividad y la inteligencia fluida.

En el siguiente pasaje, improvisé una línea de tiempo de varios estudios sobre los que escribí en publicaciones anteriores del blog de Psychology Today . Todos estos hallazgos son parte de mi intento continuo de resolver el enigma de qué papel desempeña el cerebelo (latín para "pequeño cerebro") en los procesos cognitivos y creativos. Durante los últimos diez años, he intentado responder preguntas sobre el cerebelo que mi padre me propuso antes de su muerte en 2007.

Cerebelo en rojo.

Fuente: Bases de datos de Ciencias de la vida / Wikimedia Commons

Mi padre, Richard Bergland, era neurocientífico, neurocirujano y autor de Fabric of Mind . Mi padre estaba obsesionado con el hecho de que el cerebelo tiene solo un 10 por ciento del volumen del cerebro, pero contiene más del 50 por ciento de las neuronas totales de su cerebro. Solía ​​decir: "No sabemos exactamente qué está haciendo el cerebelo, pero sea lo que sea lo que está haciendo, está haciendo mucho".

Históricamente, la mayoría de los neurocientíficos han considerado que el cerebelo es una región del cerebro que está principalmente involucrada en actividades no pensantes, como la coordinación del tiempo y la precisión de los movimientos musculares. Sin embargo, en los últimos años, una amplia gama de estudios han demostrado, por primera vez, que el cerebelo desempeña un papel fundamental en muchos de nuestros procesos cognitivos, emocionales y creativos, incluida la inteligencia fluida.

Este bosquejo rudimentario ilustra cómo las regiones motoras en varios hemisferios del cerebro y el cerebelo podrían trabajar juntas para impulsar la inteligencia fluida. Circa 2010.

Fuente: Foto e ilustración de Christopher Bergland

El hemisferio izquierdo del cerebro controla el lado derecho del cuerpo; el hemisferio izquierdo del cerebelo controla el lado izquierdo del cuerpo, y viceversa. Jeremy Schmamann, MD del Hospital General de Massachusetts (MGH) en la Facultad de Medicina de Harvard, tiene una teoría que dice que el cerebelo podría afinar pensamientos e ideas de la misma manera que afina los movimientos musculares. Creo que está en algo.

A continuación hay solo algunos ejemplos de decenas de estudios sobre los que he escrito en los últimos años: cada pieza del rompecabezas para resolver el enigma de la estructura del cerebro, la conectividad funcional y, ahora, cómo el metabolismo del NAA en las regiones motoras en la corteza cerebral: están relacionados con la inteligencia fluida y la superfluidez.

En octubre de 2013, investigadores de la Universidad de Jyväskylä en Finlandia informaron que los niños con habilidades motrices deficientes también tienen peor capacidad de lectura y aritmética. El estudio finlandés descubrió que los niños que obtuvieron malos resultados en agilidad, velocidad y pruebas de destreza manual también obtuvieron puntajes más bajos en lectura y puntaje en aritmética en primero a tercer grado. En general, los niños con mejor desempeño en pruebas motoras obtuvieron puntajes más altos en lectura y pruebas de aritmética.

En abril de 2013, un estudio publicado por investigadores de la Escuela de Desarrollo Infantil de la Facultad de Medicina de la Universidad de Osaka en Japón descubrió que la subconexión entre el cerebelo y otras regiones cerebrales contribuye a muchas de las características encontradas en los trastornos del espectro autista (TEA).

En diciembre de 2013, un estudio, "Incluso cuando los puntajes de las pruebas aumentan, algunas habilidades cognitivas no" de los neurocientíficos del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) que trabajan con investigadores de educación en la Universidad de Harvard y la Universidad de Brown encontraron que los estudiantes de las escuelas académicamente de alto rendimiento no necesariamente ha mejorado la inteligencia fluida.

En abril de 2014, los investigadores de la Universidad Estatal de Oregón publicaron un estudio que muestra una fuerte correlación entre la gravedad del trastorno del espectro autista y las deficiencias de las habilidades motoras en los niños muy pequeños.

En mayo de 2015, los investigadores de la Universidad de Stanford publicaron un estudio que identificó que el cerebelo, de hecho, puede ser la sede de la creatividad. En un comunicado de prensa, el autor principal del estudio de Stanford, Manish Saggar, Ph.D., resumió los hallazgos de cómo el pensamiento analítico impactó los momentos de "¡Ajá!" Al decir: "Cuanto más lo pienses, más lo estropearás . "Esto es exactamente lo que la leyenda del tenis Arthur Ashe describiría como" parálisis por análisis ".

Un estudio de julio de 2015 encontró que las actividades proprioceptivas dinámicas, que involucran específicamente al cerebelo, aumentaron la memoria de trabajo en un 50 por ciento. La memoria de trabajo crea el espacio de trabajo mental que facilita la creatividad y la inteligencia fluida.

En marzo de 2016, Ian Fyfe, MD, publicó un artículo, "La atrofia cerebelosa tiene patrones específicos de la enfermedad", en la revista Nature Reviews Neurology. En su revisión, Fyfe destaca dos estudios recientes que han identificado patrones distintivos de atrofia cerebelosa que están relacionados con patrones más amplios de degeneración de la red cerebral. Ambos estudios encontraron que la pérdida de volumen de materia gris del cerebro en regiones específicas del cerebelo está relacionada con la enfermedad de Alzheimer (EA) y la demencia frontotemporal (FTD).

Todos estos estudios pueden parecer ajenos a primera vista, desde una perspectiva estrictamente "de inteligencia cristalizada". Sin embargo, mirándolos a través del lente de la inteligencia fluida, tengo el presentimiento de que de alguna manera están conectados. Dicho esto, todavía no he podido conectar analíticamente todos los puntos en una conclusión perfecta. Este es un trabajo en progreso.

Conclusión: Metacognición y la importancia de "pensar en tu forma de pensar"

Durante las últimas horas, mientras escribía esta entrada en el blog, tanto en mi escritorio como en mi teléfono inteligente mientras trotaba, me di cuenta de que, de muchas maneras, este artículo representa el pensamiento fluido y el metabolismo de la energía en las regiones motoras del cerebro en acción.

Por ejemplo, me levanté alrededor de las 5AM de hoy y leí el nuevo estudio del Instituto Beckman por primera vez. Después de hacer una taza de café muy fuerte, pasé aproximadamente media hora en un estado cerebral intenso con enfoque láser tratando de comprender los detalles explícitos de la ciencia empírica incluida en el estudio utilizando inteligencia puramente cristalizada.

Luego, me até las zapatillas para correr y salí a correr al amanecer. El objetivo de mi carrera fue resolver problemas activamente y conectar los puntos de este estudio con investigaciones previas para ver cómo los últimos hallazgos se relacionaban con mi hipótesis sobre los cuatro hemisferios cerebrales del cerebelo y el cerebro vinculados a la cognición.

Mientras corría, estaba soñando despierto y espaciándome, pero también rumiando sobre esta investigación de una manera muy relajada y laissez-faire . Yo "solté" conscientemente mi corteza prefrontal y esperé pacientemente a que surgieran ideas. Cada vez que tenía un pequeño momento "Aha!", Me dictaba un mensaje de texto en mi teléfono como recordatorio, para que no me olvidara de la idea antes de volver a mi computadora para escribir esta publicación en el blog.

Durante mi trote, también se me ocurrió la estructura y el formato de esta publicación de blog, visualicé cómo quería que se vea y decidí cómo debería fluir. En el momento en que llegué a casa después de mi carrera, me dirigí directamente a mi computadora y me senté en mi escritorio (aún cubierto de sudor). . . apuntó con velocidad la copia que acaba de leer, subió algunas fotos, las perfeccionó y las publicó en el sitio web de Psychology Today . Voila!

Claramente, esta entrada de blog no va a ganar ningún premio Pulitzer. Dicho esto, mi principal motivación para escribir sobre neurociencia de vanguardia es transmitir resultados potencialmente esotéricos a una gran audiencia general. Mi esperanza es que alguien que lea esto aproveche su inteligencia fluida, tenga un momento de "¡Ajá!" Y avance en nuestra comprensión colectiva de estas ideas.

En mi opinión, la inteligencia fluida funciona mejor cuando las personas comparten sus hipótesis con los demás antes de que se hayan solidificado firmemente en un conocimiento cristalizado duro como una roca. Esté atento, y por favor comparta sus pensamientos e ideas conmigo mismo y con los demás en los comentarios.

Para leer más sobre este tema, revisa mis publicaciones del blog de Psychology Today ,

• "Demasiado pensamiento cristalizado reduce la inteligencia fluida"
• "¡Eureka! Deconstruyendo la Mecánica Cerebral de los momentos "Aha!"
• "¿El Cerebelo perfecciona los procesos cerebrales complejos?"
• "¿Pueden las actividades físicas mejorar la inteligencia de fluidos?"
• "Superfluidez: descifrando el enigma de la flexibilidad cognitiva"
• "La Neurociencia de la Imaginación"
• "¿Por qué Overthinking sabotea el proceso creativo?"
• "El cerebelo puede ser el asiento de la creatividad"

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