VL9 (Neuro)kognitive/ Neurobiologische Grundlagen und Korrelate der Intelligenz Flashcards
Was sind die zentralen neurobiologischen Grundlagen der Intelligenz?
Mental Speed (Informationsverarbeitungsgeschwindigkeit), Neurale Effizienz, Nervenleitgeschwindigkeit (NCV, BNCV), Hirnvolumen, Neural Pruning, Myelinisierung, Neuronale Konnektivität, Neurale Plastizität
Wie beeinflusst die Informationsverarbeitungsgeschwindigkeit (Mental Speed) die Intelligenz?
Höhere Verarbeitungsgeschwindigkeit = effizientere Informationsaufnahme. Korrelation mit Intelligenztestwerten (Metaanalyse: r = -0.30). Methodischer Zugang über einfache kognitive Aufgaben (z. B. Inspektionszeit, Reaktionszeitmessung).
Was besagt die Neurale Effizienzhypothese?
Intelligentere Personen zeigen eine effizientere Informationsverarbeitung. Sie benötigen weniger Energie für kognitive Aufgaben (geringerer Glukosemetabolismus). Erfassbar durch PET-Scans und EEG-Messungen. Besonders ausgeprägt in frontalen Hirnbereichen.
Was ist die Rolle der Nervenleitgeschwindigkeit (NCV) für die Intelligenz?
Messung: Übertragungsgeschwindigkeit elektrischer Impulse in Nerven. Positive Korrelation mit Intelligenz (r = 0.42). Zusammenhang mit schnelleren Reaktionszeiten.
Was ist das Konzept des Neural Pruning?
Reduktion überschüssiger Synapsen in der Kindheit. Effektives Pruning → höhere Intelligenz durch effizientere neuronale Netzwerke. Unterstützt durch Studien zur synaptischen Dichte und kognitiven Leistung.
Welche Rolle spielt die Myelinisierung für die Intelligenz?
Schnellere neuronale Signalübertragung durch isolierte Axone. Reduziert Informationsverluste und Fehlerraten. Steht im Zusammenhang mit höherem IQ und größerem Hirnvolumen.
Wie ist der Zusammenhang zwischen Hirnvolumen und Intelligenz?
Positive Korrelation (Metaanalysen: r = 0.33 - 0.40). Zusammenhang mit Myelinisierung und neuronaler Konnektivität. Geschlechtsunterschiede im Hirnvolumen beeinflussen Intelligenz nicht signifikant.
Was besagt die String-Length-Hypothese?
Intelligente Personen haben komplexere EEG-Signale. Geringere Fehleranfälligkeit der neuronalen Übertragung. Korrelation mit Handlungs-IQ, aber nicht mit Verbal-IQ.
Wie kann neuronale Plastizität die Intelligenz beeinflussen?
Fähigkeit des Gehirns zur Anpassung durch neue Erfahrungen. Höhere Plastizität ermöglicht effizientere neuronale Netzwerke. Belegt durch Studien mit Taxifahrern (größerer Hippocampus durch Erfahrung).
Was ist der methodische Zugang zur Untersuchung von Mental Speed?
Inspektionszeit: Präsentation zweier Linien für wenige Millisekunden, Entscheidung über die längere Linie.
Hick-Paradigma: Messen von Reaktionszeit (Loslassen eines Home-Buttons) und Bewegungszeit (Drücken eines Ziel-Buttons).
EEG-Messungen: Erfassen der Reizverarbeitungslatenz.
Welche Kritik gibt es an der Mental-Speed-Hypothese?
Mental Speed erklärt nur ca. 10 % der Varianz in Intelligenz.
Stichprobeneffekt: Bei repräsentativen Stichproben steigt die Korrelation auf bis zu 0.50.
Einfluss von Testbedingungen und Zeitbegrenzungen.
Wie beeinflusst das Alter die Intelligenz in Bezug auf Mental Speed?
Fluide Intelligenz (gf) nimmt mit dem Alter ab.
Korrelation zwischen Alter und Leistung in Ravens Matrizentest: r = -0.57.
Wenn Mental Speed statistisch kontrolliert wird, sinkt diese Korrelation auf -0.24.
Wie wurde die Nervenleitgeschwindigkeit (NCV) mit Intelligenz in Studien untersucht?
Erste Studien (Vernon & Mori, 1989, 1992) untersuchten den Mediannerv des Arms.
Positive Korrelation mit IQ (r = 0.42) und negative Korrelation mit Reaktionszeit (r = -0.28).
Kritik: Messungen erfolgten am peripheren Nervensystem, nicht am ZNS.
Was ist der Unterschied zwischen peripherer und zentraler Nervenleitgeschwindigkeit (NCV vs. BNCV)?
NCV misst die Impulsübertragung im peripheren Nervensystem.
BNCV (Brain NCV) wird aus EEG-Latenzen geschätzt und misst Übertragungsgeschwindigkeit im Gehirn.
Korrelation BNCV mit Intelligenz: r = 0.26.
Was besagt die neurale Effizienz bei EEG-Messungen?
Intelligente Personen zeigen fokussierte kortikale Aktivierung.
Geringere Alpha-Desynchronisation während kognitiver Aufgaben.
EEG-Forschung zeigt stärkere Synchronisation bei intelligenteren Personen.
Wie wurde die neurale Effizienz in Taxifahrer-Studien untersucht?
EEG-Studie mit 31 Taxifahrern unterschiedlicher IQs.
Messung von Aktivierung bei bekannten und neuen Navigationsaufgaben.
Ergebnis: Höherer IQ → fokussiertere neuronale Aktivierung.
Wie verändert sich das Hirnvolumen durch Lernen oder Erfahrung?
Londoner Taxifahrer haben eine größere graue Masse im Hippocampus.
Medizinstudenten zeigten Zunahme grauer Masse während Prüfungsvorbereitung.
Belegt durch Längsschnitt-MRT-Studien.
Welche Rolle spielt das Corpus Callosum für Intelligenz?
Verbindung zwischen den Hirnhemisphären, bestehend aus 250 Mio. Nervenfasern.
Besonders ausgeprägt bei Einstein.
Ermöglicht effiziente hemisphärische Kommunikation.
Was besagt die Hypothese der neuronalen Konnektivität?
Individuelles neuronales Konnektivitätsprofil korreliert mit Intelligenz (r = 0.5).
Besonders wichtig sind frontale und parietale Areale.
Getestet mit funktionellen MRT-Analysen.
Was besagt die neurale Plastizitätshypothese?
Gehirn passt sich Umweltanforderungen durch strukturelle Veränderungen an.
Mehr synaptische Verbindungen bei intelligenteren Personen.
Belegt durch Studien zur Hippocampus-Plastizität.
bWas sind die Hauptannahmen der Myelinisierungshypothese zur Intelligenz?
Myelinisierung beschleunigt die neuronale Signalübertragung. Hohe Myelinisierung → geringere Fehlerrate, weniger Energieverlust. Zusammenhang mit höherem IQ durch schnellere Reaktionszeiten. Unterstützt durch neurobiologische und bildgebende Studien.
Was sind die zentralen Ergebnisse zur Korrelation zwischen Hirnvolumen und Intelligenz?
Metaanalysen zeigen Korrelationen zwischen 0.33 und 0.40. Gehirnvolumen erklärt ca. 16% der Intelligenzvarianz. Keine signifikanten Geschlechts- oder ethnischen Unterschiede.
Was ist die „Neural Pruning“-Hypothese der Intelligenz?
Effektive Elimination unnötiger Synapsen während der Entwicklung. Intelligente Personen haben ein optimiertes neuronales Netzwerk. Unterstützt durch Studien zur synaptischen Dichte und Effizienz.
Wie erklärt die „Neural Pruning“-Hypothese individuelle Unterschiede in der Intelligenz?
Intelligenz korreliert mit effizientem Pruning-Prozess. Hochintelligente Personen haben weniger überflüssige neuronale Verbindungen. Weniger neuronale Redundanz → geringerer Energieverbrauch → höhere Effizienz.
Welche Rolle spielt der Glukosemetabolismus für die neurale Effizienz?
PET-Studien zeigen, dass intelligentere Personen weniger Glukose verbrauchen. Negative Korrelation zwischen Intelligenz und Glukosemetabolismus (r = -0.48 bis -0.84). Intelligente Gehirne arbeiten energieeffizienter.
Wie verändert sich die kortikale Aktivität mit der Intelligenz?
Höhere Intelligenz → fokussierte kortikale Aktivierung. Geringere Alpha-Desynchronisation bei kognitiven Aufgaben. EEG-Studien zeigen weniger diffuse Aktivierung bei intelligenten Personen.
Was zeigen MRT-Studien über neuronale Plastizität und Intelligenz?
Lernprozesse verändern Hirnstrukturen (z. B. Taxifahrer-Studie). Medizinstudenten zeigten veränderte Hirnmasse nach intensiver Lernphase. Belege für adaptive Veränderungen im Hippocampus.
Wie hängen Neuronenanzahl und Intelligenz zusammen?
Mehr Neuronen = bessere Verarbeitungskapazität. Aber: Qualität der neuronalen Vernetzung ist wichtiger als bloße Anzahl. Studien zeigen Zusammenhang zwischen Dendritendichte und IQ.
Was ist der Zusammenhang zwischen neuronaler Konnektivität und Intelligenz?
Frontoparietale Netzwerke sind besonders relevant für hohe Intelligenz. Individuelles neuronales Konnektivitätsprofil korreliert mit Intelligenz (r = 0.5). Höhere Effizienz der Kommunikation zwischen Hirnarealen bei intelligenteren Personen.
Was sind die Hauptbefunde zur funktionellen Konnektivität des Gehirns?
Frontoparietale Netzwerke bestimmen Intelligenzleistung. Individuelle neuronale Signatur als Marker für IQ. Hohe funktionelle Vernetzung → bessere kognitive Leistung.
Welche Evidenz gibt es für eine genetische Grundlage der Intelligenz?
Zwillingsstudien zeigen hohe Erblichkeit von Intelligenz (h² ≈ 50-80%). Genetische Faktoren beeinflussen neuronale Struktur und Effizienz. SNP-Studien identifizieren spezifische Gene, die mit Intelligenz assoziiert sind.
Was ist der Unterschied zwischen fluider und kristallisierter Intelligenz?
Fluide Intelligenz (gf): Problemlösungsfähigkeit, logisches Denken, nimmt mit dem Alter ab. Kristallisierte Intelligenz (gc): Wissen aus Erfahrung, bleibt im Alter stabil.
Wie beeinflusst das Arbeitsgedächtnis die Intelligenz?
Hohe Arbeitsgedächtniskapazität korreliert mit besserer Problemlösungsfähigkeit. Enger Zusammenhang mit fluider Intelligenz (gf). Studien zeigen, dass Training des Arbeitsgedächtnisses IQ-Leistung verbessern kann.
Welche Tests messen fluide Intelligenz (gf)?
Ravens Progressive Matrices (APM). Cattell Culture Fair Intelligence Test (CFIT). Berliner Intelligenzstruktur-Test (BIS).
Was sind die neurobiologischen Grundlagen kristallisierter Intelligenz (gc)?
Eng verbunden mit Gedächtnisregionen (z. B. Hippocampus). Stärkere Vernetzung zwischen Assoziationsarealen. Weniger von Mental Speed abhängig als fluide Intelligenz.
Was ist die Bedeutung der Mental Speed im Zusammenhang mit Intelligenz?
Schnellere Informationsverarbeitung korreliert mit höherer Intelligenz. Methodisch gemessen durch Inspektionszeit, Reaktionszeitmessung (Hick-Paradigma) und EEG-Latenzen. Metaanalyse (Grudnik & Kanzler, 2001) zeigt Korrelation von r = -0.30 zwischen Mental Speed und Intelligenz.
Was besagt die Neurale Effizienzhypothese?
Intelligentere Personen benötigen weniger neuronale Aktivität zur Lösung kognitiver Aufgaben. Belegt durch PET-Studien: Intelligente Personen verbrauchen weniger Glukose im Gehirn (Haier et al., 1988). EEG-Studien zeigen fokussiertere Aktivierung bei hochintelligenten Personen.
Was ist der Erklärungshintergrund der String Length Hypothese?
Entwickelt von Hendrickson & Hendrickson (1980). Annahme: Höhere Intelligenz → komplexere Gehirnaktivität → EEG-Signale mit längerer ‘String Length’. Messung: Anzahl der identifizierbaren EEG-Komponenten in einem evozierten Potenzial (EP).
Was zeigt die Studie von Batt et al. (1999) zur String Length Hypothese?
Die Studie zeigt positive Korrelation mit Handlungs-IQ, aber nicht mit Verbal-IQ.
Kritik: Heterogene Befunde, keine eindeutige Replikation.
Wie beeinflussen Neural Pruning und Myelinisierung Intelligenzunterschiede?
Neural Pruning: Reduktion überschüssiger Synapsen während der Entwicklung. Effizientes Pruning → weniger redundante Verbindungen → höhere neuronale Effizienz. Myelinisierung: Isolierung von Nervenfasern zur Erhöhung der Leitgeschwindigkeit neuronaler Signale.
Was sind die Auswirkungen einer höheren Myelinisierung auf die Intelligenz?
Höhere Myelinisierung → schnellere Informationsverarbeitung → höhere Intelligenz. Verringert Fehlerrate durch weniger neuronales ‘Übersprechen’ (cross talk). Unterstützt durch MRT-Studien zur Gehirnentwicklung.
Welchen Zusammenhang gibt es zwischen Hirnvolumen und Intelligenz?
Metaanalysen zeigen verschiedene Korrelationen: McDaniel (2005): r = 0.33, Rushton & Ankney (2009): r = 0.38-0.40, Pietschnig et al. (2015): r = 0.24.
Welche Mechanismen könnten den Zusammenhang zwischen Hirnvolumen und Intelligenz erklären?
Mehr Neuronen → höhere Verarbeitungskapazität. Stärkere Myelinisierung → effizientere Signalübertragung. Verbesserte neuronale Konnektivität → schnellere Informationsverarbeitung.
Gibt es Geschlechtsunterschiede im Zusammenhang mit Hirnvolumen und Intelligenz?
Es gibt keine signifikanten Geschlechtsunterschiede trotz durchschnittlich kleinerem weiblichen Gehirn. Intelligenz wird nicht allein durch Hirnvolumen bestimmt, sondern durch Struktur und Vernetzung.
Neurale Effizienzhypothese
