مبانی زیستی هوش
استفاده از آزمونهاي هوش، براي مثال استفاده از آزمون استنفورد ـ بينه و يا مقیاسهای وكسلر، يكي از راههاي بررسي تفاوتهاي فردي در هوش است. اما آيا ميتوانيم تفاوتهای هوشي افراد را با بررسی مغزشان مشخص كنيم؟ مطالعات اوليه در این زمینه، مانند مطالعات لشلي[1] که مغز را مورد بررسي قرار دادند تا نشانههاي زیستشناختی هوش و ساير جنبههاي فرايندهاي ذهني را بيابند، بهرغم تلاش زياد، با شكست چشمگيري مواجه شدند (استرنبرگ، 1387). بااینحال، پیشرفتهای اخیر فنآوری و پیچیده و کاملتر شدن ابزارها، اين امكان را به پژوهشگران داده است تا مغز را در حين كار بررسي كنند. اكثر مطالعات علوم عصبشناختی بر تعيين همبستگي اندازة سر و مغز با هوش، يا بر تفاوتهاي فردي در فعاليت مغز براي مثال در سرعت پردازش مغز، فعاليت الكتريكي مغز و مصرف انرژي مغز متمركز شده اند، اما تاكنون این نتايج نشان ندادهاند که خصوصيات فيزيكي يا ميزان فعاليت مغز را ميتوان جايگزين آزمونهاي استاندارد هوش كرد.
اندازه سر و مغز
آيا بين سر يا مغز بزرگ و هوش رابطه وجود دارد؟ در مطالعات اوليه، بهجای بررسي اندازة مغز، يا از اندازههاي خارجي مانند اندازة سر استفاده ميشد يا از اندازة مغز فوتشدگان. اما فنآوري نوين ”تصویربرداری با تشدید مغناطیسی“ یا امآرآی[1] (MRI) اين امكان را براي دانشمندان عصبشناسی فراهم آورده است تا اندازة مغز انسانهاي زنده را اندازه بگيرند. شواهد حاکی از آن است كه بين هوش و اندازة مغز رابطه وجود دارد. البته رابطۀ اندازة مغز با هوش، بيش از ارتباط اندازة سر با هوش است؛ بااين حال مقدار این همبستگي خيلي زياد نيست (سانتراک، 1385؛ استرنبرگ، 1387). معلوم نيست که آيا اين همبستگي به اين دليل است كه مغزهاي بزرگتر، سلولهاي عصبي بيشتري دارند يا سلولهاي عصبي آنها ميلينيتر است و يا دلایل ديگر. در ضمن چون اين مطالعات از نوع همبستگي بودهاند، نميتوانيم قاطعانه بگوییم كه اندازة مغز علت هوش بيشتر است یا هوشمندانه رفتار كردن علت بزرگتر شدن مغز است، این احتمال وجود دارد که هر دوی اینها با عامل سومی ارتباط داشته باشند.
سرعت پردازش اطلاعات
برخي از مطالعات به بررسی رابطة احتمالي بین هوش و سرعت پردازش اطلاعات پرداختهاند. محور اصلي اين مطالعات زمان واكنش است. يكي از ملاكهاي سنجش زمان واكنش، سرعت فشردن دكمه پس از ديدن نور است. پژوهشگران با چنين اندازهگيريهايي متوجه شدهاند كه بين زمان واکنش و نمرات آزمونهاي سنتي هوش براي مثال آزمون استنفورد- بينه رابطۀ معناداري وجود دارد. آنها همچنین متوجه شدهاند كه هر چه نمره هوشبهر بالاتر باشد، زمان واكنش كمتر يا بهعبارتدیگر واكنش سريعتر ميشود (جنسن، 1982؛ ريجسديجك[1]، ورنون[2] و بومسما[3]، 1998). در پژوهشهای دیگر نیز نتایج نشان دادهاند که در تکالیف زمان بازبینی، زمانهای کوتاه بازبینی با نمرههای بالاتر هوش همبستگی وجود دارد (به نقل استرنبرگ، 1387). بعضي از متخصصان هوش بر اساس اين مطالعات نتيجه گرفتهاند كه سرعت پردازش اطلاعات، يكي از جنبههاي مهم هوش است (ورنون، 2000). اما برخي نيز ميگويند رابطة هوش و سرعت پردازش اطلاعات پيچيدهتر از اين هاست. تعدادي از پژوهشگران به این نتیجه دست یافتهاند كساني كه در آزمونهاي هوش عملكرد خوبي دارند عملاً درباره نوع استدلال مورد نياز براي حل مسئله زمان بيشتري صرف ميكنند؛ عاملي كه آنان را قادر ميكند سريعتر پاسخ صحيح بدهند؛ پس سرعت پردازش بهخودیخود هوش را تعيين نميكند (به نقل سانتراک، 1385).
فعاليت الكتريكي مغز
با توجه به اثبات رابطة سرعت پردازش اطلاعات و هوش در برخي مطالعات، پژوهشگران اين احتمال را كه شايد بين انتقال عصبي و هوش رابطه باشد، بررسي كردهاند. دانشمندان علوم عصبشناختی به دنبال پيدا كردن رابطه بین فعاليت مغز و هوش از طريق اندازهگيري سرعت رسانش عصب و پتانسيل فراخوانده هستند.
سرعت رسانش عصب، سرعت انتقال تكانههاي عصبي در طول تارهاي عصبي و بين سيناپسهاست. در ابتدا چندین مطالعه نشان دادند كه سرعت رسانش تكانههاي عصبي ممكن است با هوش، آنطور كه از طريق آزمونهاي هوشبهر اندازهگيري ميشود، همبستگي داشته باشد (ورنون و موري[1]، 1992). بههرحال، مطالعه پيگير بعدي نتوانست رابطة قوي ميان سرعت رسانش عصبي و هوش بهدست آورد (ويكت[2] و ورنون، 1994). در اين مطالعه، سرعت رسانش عصبي بر اساس سرعت رسانش عصبي در عصب اصلي بازو اندازهگيري شده بود. هوش با مجموعه آزمونهاي چندبعدی استعداد[3]اندازهگيري شده بود. در كمال تعجب مشاهده شد كه سرعت رسانش عصبي پيشبينيكنندهي قويتري براي نمرات هوشبهر مردان در مقايسه با زنان است. بنابراين تفاوتهاي جنسيتي ممكن است مسئول بعضي از تفاوتهاي دادهاي باشد. از اینرو، مطالعات بيشتري در مورد زنان و مردان مورد نياز است. ورنون (2000) نیز اعتقاد دارد که همسانی نتایج تحقیقات انجامشده در زمینه رابطه رسانش عصبی و هوش اندک است.
پتانسيل فراخوانده به فعاليت الكتريكي نواحي حسي مغز كه معلول تحريك خارجي مثلاً تحريك ديداري (نور چشمكزن) يا تحريك شنيداري (صداي بيب) است، گفته ميشود. پژوهشگران متوجه شدهاند كساني كه اين محركها را سريعتر ثبت ميكنند، در آزمونهاي هوش، نمرات بالاتري ميگيرند (سانتراک، 1385). شايان ذكر است كه اين پژوهشها هم از نوع همبستگي هستند؛ بنابراين نميتوانيم نتيجه بگيريم كه فعاليت مغزي سريعتر در مطالعات پتانسيل فراخوانده، هوش را افزايش ميدهد ـ بلكه فقط با هوش بالا ارتباط دارد.
پژوهشهای جديدتر نیز نشان ميدهند كه ممكن است انعطافپذيري مدارهاي عصبي و نه سرعت رسانش، نقش كليدي در هوش داشته باشد (نيومن[4] و جاست[5]، 2005). بنابراين، ما بايد نه تنها سرعت، بلكه مدارهاي عصبي را نيز مطالعه كنيم.
مصرف انرژي مغز
مغز مثل سایر اندامها، انرژي مصرف ميكند. در نتيجه وقتي مردم درگير تكليفي ميشوند كه مستلزم فعاليت شناختي است، يكي از ملاكهاي ميزان كار مغز، ميزان تجزيه گلوكز براي جبران انرژي مصرف شده است (ورنون، 2000). ميزان مصرف گلوكز مغز نيز با اسكنهاي مقطعنگاری با نشر پوزيترون[1] (PET) اندازه گرفته ميشود. پژوهشها نشان دادهاند که هوش بالاتر با سطوح كمتر سوختوساز گلوكز در جريان تكليف حل مسئله همبستگي دارد (هاير[2] و همكاران، 1992). آزمودنيهاي باهوشتر در نتيجه تمرين، نه فقط سوختوساز گلوكز كمتري را در مغز خود نشان ميدهند، بلكه سوختوساز گلوكز در جاهاي بسيار خاص را نيز نشان ميدهند. آزمودنيهاي باهوشتر در بيشتر نواحي مغزشان سوختوساز گلوكز كمتري را نشان ميدهند؛ اما در نواحي خاصي از مغزشان كه براي تكليف در دست اجرا اهميت دارد، سوختوساز گلوكز بالاتري را نشان ميدهند. بنابراين آزمودنيهاي باهوشتر ممكن است ياد گرفته باشند كه چگونه از مغزشان بهصورت مؤثرتري استفاده كنند. آنها با دقت فرايندهاي فكري خود را روي يك تكليف خاص متمركز ميكنند. پژوهشهاي ديگر نیز نشان ميدهند كه رابطه ميان سوختوساز گلوكز و هوش ممكن است پيچيدهتر باشد (استرنبرگ، 1387). ازاینرو، يافتههاي مقدماتي در اين زمينه قبل از مطرح كردن پاسخهاي قطعي نياز به بررسيهاي بيشتر دارد. به طور کلی نتایج اندازهگیریهای زیستشناختی در هوش سنجی، خیلی قاطع نبودهاند. اما با پیشرفت فنآوری احتمالاً اندازهگیریهای زیستشناختی بهتری برای هوش ابداع خواهد شد.