Mengapa beberapa orang lebih pintar dari yang lain? Sejak dahulu kala, para ilmuwan telah mencoba mencari tahu apa yang perlu dilakukan untuk membuat kepala mengerti dengan baik. Tapi sekarang setidaknya sudah jelas: daftar komponen kecerdasan lebih panjang dari yang diharapkan.
Pada Oktober 2018, Wenzel Grüs menunjukkan sesuatu yang luar biasa kepada jutaan pemirsa TV: seorang siswa dari kota kecil Jerman, Lastrut, memukul bola sepak dengan kepalanya lebih dari lima puluh kali berturut-turut tanpa menjatuhkan atau mengangkatnya dengan tangannya. Tetapi fakta bahwa penonton acara TV Rusia "Orang Luar Biasa" memberinya tepuk tangan yang antusias tidak hanya dijelaskan oleh ketangkasan atletik pemuda itu. Faktanya adalah, saat bermain dengan bola, dia di sela-sela waktu menaikkan angka 67 ke pangkat lima, setelah menerima hasil sepuluh digit hanya dalam 60 detik.
Wenzel, yang kini berusia 17 tahun, memiliki bakat matematika yang unik: ia mengalikan, membagi, dan mengekstrak akar dari dua belas digit angka tanpa pena, kertas, atau alat bantu lainnya. Pada kejuaraan dunia terakhir dalam perhitungan lisan, ia menempati posisi ketiga. Seperti yang dia sendiri katakan, dia membutuhkan waktu 50 hingga 60 menit untuk memecahkan masalah matematika yang sangat sulit: misalnya, ketika dia perlu memfaktorkan dua puluh digit angka menjadi faktor prima. Bagaimana dia melakukannya? Mungkin, ingatan jangka pendeknya memainkan peran utama di sini.
Jelaslah bahwa otak Wenzel agak lebih unggul daripada organ berpikir rekan-rekannya yang biasanya berbakat. Setidaknya dalam hal angka. Tetapi mengapa, secara umum, beberapa orang memiliki kemampuan mental yang lebih besar daripada yang lain? Pertanyaan ini masih ada di benak peneliti alam Inggris Francis Galton 150 tahun lalu. Pada saat yang sama, ia menyoroti fakta bahwa sering kali perbedaan kecerdasan dikaitkan dengan asal usul seseorang. Dalam karyanya Hereditary Genius, ia menyimpulkan bahwa kecerdasan manusia dapat diwariskan.
Ternyata kemudian, tesisnya ini benar - setidaknya sebagian. Psikolog Amerika Thomas Bouchard dan Matthew McGue menganalisis lebih dari 100 studi yang diterbitkan tentang kesamaan kecerdasan di antara anggota keluarga yang sama. Dalam beberapa karya, kembar identik telah dijelaskan, dipisahkan segera setelah lahir. Meski demikian, pada tes kecerdasan, mereka menunjukkan hasil yang hampir sama. Si kembar yang tumbuh bersama bahkan lebih mirip dalam hal kemampuan mental. Mungkin, lingkungan juga memiliki pengaruh penting bagi mereka.
Saat ini, para ilmuwan percaya bahwa 50-60% kecerdasan diwariskan. Dengan kata lain, perbedaan IQ antara dua orang adalah separuh yang baik karena struktur DNA mereka yang diterima dari orang tua mereka.
Mencari gen untuk kecerdasan
Namun, pencarian materi turun-temurun yang secara khusus bertanggung jawab atas hal ini sejauh ini hanya menghasilkan sedikit. Benar, terkadang mereka menemukan beberapa elemen yang sekilas berkaitan dengan kecerdasan. Tetapi setelah diperiksa lebih dekat, hubungan ini ternyata palsu. Sebuah situasi paradoks muncul: di satu sisi, studi yang tak terhitung jumlahnya membuktikan komponen kecerdasan turun-temurun yang tinggi. Di sisi lain, tidak ada yang tahu gen mana yang secara spesifik bertanggung jawab atas hal ini.
Baru-baru ini, gambarannya agak berubah, terutama karena kemajuan teknologi. Rencana pembangunan setiap individu terkandung dalam DNA-nya - semacam ensiklopedia raksasa yang terdiri dari sekitar 3 miliar huruf. Sayangnya, ini ditulis dalam bahasa yang hampir tidak kita kenal. Walaupun kita bisa membaca huruf-hurufnya, namun makna teks ensiklopedia ini tetap tersembunyi dari kita. Bahkan jika para ilmuwan berhasil mengurutkan seluruh DNA seseorang, mereka tidak tahu bagian mana yang bertanggung jawab atas kemampuan mentalnya.
Kecerdasan dan IQ
Kata intelek berasal dari kata benda Latin intellectus, yang dapat diterjemahkan sebagai "persepsi", "pemahaman", "pemahaman", "alasan" atau "pikiran". Psikolog memahami kecerdasan sebagai kemampuan mental umum yang mencakup berbagai kompetensi: misalnya, kemampuan memecahkan masalah, memahami ide-ide kompleks, berpikir abstrak, dan belajar dari pengalaman.
Kecerdasan biasanya tidak terbatas pada satu mata pelajaran, seperti matematika. Seseorang yang pandai dalam satu bidang sering kali unggul dalam bidang lain. Bakat yang jelas terbatas pada satu mata pelajaran jarang terjadi. Oleh karena itu, banyak ilmuwan melanjutkan dari fakta bahwa terdapat faktor umum kecerdasan, yang disebut faktor G.
Siapapun yang akan mempelajari kecerdasan membutuhkan metode untuk mengukurnya secara objektif. Tes kecerdasan pertama dikembangkan oleh psikolog Prancis Alfred Binet dan Théodore Simon. Mereka menggunakannya pertama kali pada tahun 1904 untuk menilai kemampuan intelektual anak sekolah. Atas dasar tugas yang dikembangkan untuk tujuan ini, mereka menciptakan apa yang disebut "skala perkembangan mental Binet-Simon". Dengan bantuannya, mereka menentukan usia perkembangan intelektual anak. Ini sesuai dengan angka pada skala masalah yang bisa diselesaikan anak sepenuhnya.
Pada tahun 1912, psikolog Jerman William Stern mengusulkan metode baru di mana usia perkembangan intelektual dibagi dengan usia kronologis, dan nilai yang dihasilkan disebut intelligence quotient (IQ). Dan meski namanya bertahan hingga hari ini, saat ini IQ tidak lagi menggambarkan rasio usia. Sebaliknya, IQ memberikan gambaran tentang bagaimana tingkat kecerdasan seseorang berkorelasi dengan tingkat kecerdasan orang pada umumnya.
Orang berbeda satu sama lain, dan karenanya set DNA mereka berbeda. Namun, individu dengan IQ tinggi harus cocok setidaknya dengan bagian DNA yang terkait dengan kecerdasan. Ilmuwan hari ini melanjutkan dari tesis fundamental ini. Dengan membandingkan DNA dari ratusan ribu subjek tes dalam jutaan bagian, para ilmuwan dapat menentukan wilayah keturunan yang berkontribusi pada pembentukan kemampuan intelektual yang lebih tinggi.
Sejumlah penelitian serupa telah diterbitkan dalam beberapa tahun terakhir. Berkat analisis ini, gambarannya menjadi semakin jelas: kemampuan mental khusus tidak hanya bergantung pada data herediter, tetapi juga pada ribuan gen yang berbeda. Dan masing-masing hanya memberikan kontribusi kecil pada fenomena kecerdasan, terkadang hanya seperseratus persen. "Sekarang diyakini bahwa dua pertiga dari semua variabel gen manusia secara langsung atau tidak langsung terkait dengan perkembangan otak dan dengan demikian berpotensi dengan kecerdasan," kata Lars Penke, profesor psikologi kepribadian biologis di Universitas Georg August di Göttingen.
Tujuh Misteri Tertutup
Tapi masih ada satu masalah besar: saat ini ada 2 ribu tempat (lokus) dalam struktur DNA yang berhubungan dengan kecerdasan. Tetapi dalam banyak kasus, belum jelas apa sebenarnya penyebab lokus ini. Untuk memecahkan misteri ini, peneliti intelijen mengamati sel mana yang lebih mungkin merespons informasi baru daripada yang lain. Ini mungkin berarti bahwa sel-sel ini dalam beberapa hal terkait dengan kemampuan berpikir.
Pada saat yang sama, para ilmuwan terus-menerus dihadapkan pada sekelompok neuron tertentu - yang disebut sel piramidal. Mereka tumbuh di korteks serebral, yaitu di kulit terluar otak dan serebelum, yang oleh para ahli disebut korteks. Ini terutama berisi sel-sel saraf yang memberikan karakteristik warna abu-abu, itulah sebabnya disebut "materi abu-abu".
Mungkin sel piramidal memainkan peran kunci dalam pembentukan kecerdasan. Bagaimanapun, ini ditunjukkan oleh hasil penelitian yang dilakukan oleh ahli saraf Natalia Goryunova, profesor di Universitas Gratis Amsterdam.
Baru-baru ini, Goryunova menerbitkan hasil penelitian yang menarik perhatian semua orang: dia membandingkan sel piramidal pada subjek dengan kemampuan intelektual yang berbeda. Sampel jaringan diambil terutama dari bahan yang diperoleh selama operasi pada pasien epilepsi. Dalam kasus yang parah, ahli bedah saraf mencoba menghilangkan fokus kejang yang berbahaya. Dengan melakukan itu, mereka selalu menghilangkan bagian materi otak yang sehat. Materi inilah yang dipelajari Goryunova.
Dia pertama kali menguji bagaimana sel piramidal yang terkandung di dalamnya bereaksi terhadap impuls listrik. Dia kemudian memotong setiap sampel menjadi irisan tertipis, memotretnya di bawah mikroskop dan mengumpulkannya lagi di komputer menjadi gambar tiga dimensi. Jadi, dia, misalnya, menetapkan panjang dendrit - hasil bercabang sel yang dengannya mereka mengambil sinyal listrik. “Pada saat yang sama, kami menjalin hubungan dengan IQ pasien,” jelas Goryunova. "Semakin panjang dan lebih banyak cabang dendrit, semakin pintar individu itu."
Peneliti menjelaskan hal ini dengan cara yang sangat sederhana: dendrit yang panjang dan bercabang dapat membuat lebih banyak kontak dengan sel lain, yaitu, mereka menerima lebih banyak informasi yang dapat diproses. Selain itu, ada faktor lain: "Karena percabangannya yang kuat, mereka dapat secara bersamaan memproses informasi yang berbeda di cabang yang berbeda," tegas Goryunova. Karena pemrosesan paralel ini, sel memiliki potensi komputasi yang besar. “Mereka bekerja lebih cepat dan lebih produktif,” Goryunova menyimpulkan.
Hanya sebagian dari kebenaran
Betapapun meyakinkannya tesis ini, itu tidak dapat dianggap sepenuhnya terbukti, seperti yang diakui oleh peneliti itu sendiri. Faktanya adalah bahwa sampel jaringan yang dia pelajari diambil terutama dari satu area yang sangat terbatas di lobus temporal. Kebanyakan kejang epilepsi terjadi di sana, dan oleh karena itu, sebagai aturan, operasi epilepsi dilakukan di area ini. "Kami belum bisa mengatakan bagaimana keadaan di bagian lain otak," aku Goryunova. "Tetapi penelitian baru yang tidak dipublikasikan dari kelompok kami menunjukkan, misalnya, bahwa hubungan antara panjang dendrit dan kecerdasan lebih kuat di otak kiri daripada di kanan."
Masih mustahil untuk menarik kesimpulan umum dari hasil penelitian para ilmuwan Amsterdam. Selain itu, ada bukti yang berbicara tentang kebalikannya. Mereka diperoleh oleh seorang ahli biopsikologi dari Bochum, Erhan Genç. Pada 2018, dia dan rekan-rekannya juga menyelidiki bagaimana struktur materi abu-abu berbeda antara orang yang sangat cerdas dan kurang cerdas. Pada saat yang sama, dia sampai pada kesimpulan bahwa percabangan dendrit yang kuat lebih berbahaya daripada kondusif untuk kemampuan berpikir.
Benar, Gench tidak menyelidiki sel piramidal individu, tetapi menempatkan subjeknya di pemindai otak. Pada prinsipnya, mesin pencitraan resonansi magnetik tidak cocok untuk memeriksa struktur serat terbaik - resolusi gambar, sebagai aturan, ternyata tidak mencukupi. Tetapi para ilmuwan Bochum menggunakan metode khusus untuk melihat arah difusi cairan jaringan.
Dendrit menjadi penghalang cairan. Dengan menganalisis difusi, dimungkinkan untuk menentukan ke arah mana dendrit berada, seberapa bercabang mereka, dan seberapa dekat mereka satu sama lain. Hasilnya: pada orang yang lebih pintar, dendrit sel saraf individu tidak terlalu padat dan cenderung tidak hancur menjadi "kabel" tipis. Pengamatan ini bertentangan dengan kesimpulan yang dibuat oleh ahli saraf Natalia Goryunova.
Tetapi bukankah sel piramidal membutuhkan berbagai informasi dari luar untuk menjalankan tugasnya di otak? Bagaimana hal ini konsisten dengan tingkat percabangan rendah yang teridentifikasi? Gench juga menganggap hubungan antar sel itu penting, tapi menurutnya, hubungan ini harus ada tujuannya. “Jika Anda ingin pohon menghasilkan lebih banyak buah, potong cabang ekstra,” jelasnya. - Hal yang sama terjadi pada koneksi sinaptik antar neuron: ketika kita lahir, kita memiliki banyak neuron. Tapi sepanjang hidup kita, kita menipiskannya dan hanya menyisakan yang penting bagi kita."
Agaknya, berkat inilah kami dapat memproses informasi dengan lebih efisien.
Wenzel Grius "kalkulator hidup" melakukan hal yang sama, mematikan semua yang ada di sekitarnya saat memecahkan masalah. Memproses rangsangan latar belakang akan menjadi kontraproduktif baginya pada saat ini.
Memang, orang dengan kecerdasan yang kaya menunjukkan aktivitas otak yang lebih terfokus daripada orang yang kurang berbakat ketika mereka harus memecahkan masalah yang kompleks. Selain itu, organ berpikir mereka membutuhkan lebih sedikit energi. Kedua pengamatan ini mengarah pada apa yang disebut hipotesis neural tentang efisiensi kecerdasan, yang menurutnya bukan intensitas otak yang menentukan, tetapi efisiensi.
Terlalu banyak juru masak merusak kaldu
Gench percaya bahwa temuannya mendukung teori ini: "Jika Anda berurusan dengan sejumlah besar koneksi, di mana masing-masing dapat berkontribusi pada solusi masalah, maka itu memperumit masalah daripada membantunya," katanya. Menurutnya, sama saja dengan meminta nasihat bahkan kepada teman-teman yang belum paham tentang TV sebelum membeli TV. Oleh karena itu, masuk akal untuk menekan faktor-faktor yang mengganggu - demikian yang diyakini oleh ahli saraf dari Bochum. Mungkin orang pintar melakukannya lebih baik dari yang lain.
Tapi bagaimana ini dibandingkan dengan hasil grup Amsterdam yang dipimpin oleh Natalia Goryunova? Erkhan Gench menunjukkan bahwa materi tersebut mungkin memiliki teknik pengukuran yang berbeda. Berbeda dengan peneliti Belanda, dia tidak memeriksa sel individu di bawah mikroskop, tetapi mengukur pergerakan molekul air di jaringan. Dia juga menunjukkan bahwa tingkat percabangan sel piramidal di berbagai sektor otak mungkin berbeda. "Kami sedang menangani mozaik yang masih kekurangan banyak bagian."
Hasil penelitian yang lebih serupa ditemukan di poin lain: ketebalan lapisan materi abu-abu sangat penting untuk kemampuan intelektual - mungkin karena korteks serebral yang besar mengandung lebih banyak neuron, artinya, memiliki lebih banyak "potensi komputasi". Hari ini, hubungan ini dianggap terbukti, dan Natalia Goryunova sekali lagi menegaskannya dalam karyanya. "Ukuran itu penting" - ini dibuat 180 tahun lalu oleh ahli anatomi Jerman, Friedrich Tiedemann. “Ada hubungan yang tidak dapat disangkal antara ukuran otak dan energi intelektual,” tulisnya pada tahun 1837. Untuk mengukur volume otak, ia mengisi tengkorak orang yang meninggal dengan millet kering, tetapi hubungan ini juga dikonfirmasi oleh metode pengukuran modern menggunakan pemindai otak. Menurut berbagai perkiraan,6 hingga 9% perbedaan IQ dikaitkan dengan perbedaan ukuran otak. Namun ketebalan korteks serebral tampaknya sangat penting.
Namun, ada banyak misteri juga di sini. Ini berlaku sama untuk pria dan wanita, karena pada kedua jenis kelamin, otak yang lebih kecil berhubungan dengan kemampuan mental yang lebih kecil. Di sisi lain, wanita memiliki otak rata-rata 150 gram lebih sedikit daripada pria, tetapi mereka melakukan tes IQ serupa dengan pria.
"Pada saat yang sama, struktur otak pria dan wanita berbeda," jelas Lars Penke dari University of Göttingen. "Pria memiliki lebih banyak materi abu-abu, yang berarti korteks serebral mereka lebih tebal, sedangkan wanita memiliki lebih banyak materi putih." Tapi itu juga sangat penting untuk kemampuan kita memecahkan masalah. Pada saat yang sama, pada pandangan pertama, ia tidak memainkan peran yang begitu mencolok seperti materi abu-abu. Materi putih terutama terdiri dari serabut saraf panjang. Mereka dapat mengirimkan impuls listrik jarak jauh, kadang-kadang sepuluh sentimeter atau lebih. Ini dimungkinkan karena mereka diisolasi dengan sempurna dari lingkungannya oleh lapisan zat jenuh lemak - mielin. Ini adalah selubung mielin dan memberi warna putih pada serat. Ini mencegah kehilangan tegangan karena korsleting dan juga mempercepat transfer informasi.
Putus di kabel di otak
Jika sel piramidal dapat dianggap sebagai pengolah otak, maka materi putih itu seperti bus komputer: berkat itu, pusat-pusat otak yang terletak sangat jauh satu sama lain dapat berkomunikasi satu sama lain dan bekerja sama dalam memecahkan masalah. Meskipun demikian, materi putih telah lama diremehkan oleh para peneliti kecerdasan.
Fakta bahwa sikap ini sekarang telah berubah juga merupakan kelebihan Lars Penke. Beberapa tahun lalu, ia menemukan bahwa materi putih berada dalam kondisi yang lebih buruk pada orang dengan kecerdasan yang berkurang. Di otak mereka, jalur komunikasi individu terkadang berjalan kacau, dan tidak rapi dan sejajar satu sama lain, selubung mielin tidak terbentuk secara optimal, dan dari waktu ke waktu bahkan terjadi "kawat putus". "Jika ada lebih banyak kecelakaan seperti itu, maka ini mengarah pada perlambatan dalam pemrosesan informasi dan akhirnya pada fakta bahwa individu dalam tes kecerdasan menunjukkan hasil yang lebih buruk daripada yang lain," jelas psikolog kepribadian Penke. Diperkirakan sekitar 10% perbedaan IQ disebabkan oleh keadaan materi putih.
Tetapi kembali ke perbedaan antara jenis kelamin: Menurut Penke, menurut beberapa penelitian, wanita berhasil dalam tugas intelektual seperti pria, tetapi terkadang mereka menggunakan area lain di otak. Alasannya hanya bisa ditebak. Sebagian, penyimpangan ini dapat dijelaskan oleh perbedaan struktur materi putih - saluran komunikasi antara berbagai pusat otak. “Bagaimanapun, berdasarkan data ini, kita dapat melihat dengan jelas bahwa ada lebih dari satu dan satu-satunya kesempatan untuk menggunakan intelek,” tegas peneliti dari Bochum. "Kombinasi faktor yang berbeda dapat mengarah pada tingkat kecerdasan yang sama."
Jadi, "kepala pintar" terdiri dari banyak komponen, dan rasionya dapat bervariasi. Sel piramidal juga penting sebagai prosesor yang efisien, dan materi putih sebagai sistem komunikasi cepat dan memori kerja yang berfungsi dengan baik. Selain itu adalah sirkulasi otak yang optimal, kekebalan yang kuat, metabolisme energi aktif, dan sebagainya. Semakin banyak sains mempelajari fenomena kecerdasan, semakin jelas pula bahwa ia tidak dapat dikaitkan hanya dengan satu komponen dan bahkan dengan satu bagian tertentu dari otak.
Tetapi jika semuanya berjalan sebagaimana mestinya, maka otak manusia mampu melakukan hal-hal yang menakjubkan. Ini bisa dilihat pada contoh fisikawan nuklir Korea Selatan Kim Un Yong, yang, dengan IQ 210, dianggap sebagai orang terpintar di dunia. Pada usia tujuh tahun, ia memecahkan persamaan integral kompleks di sebuah acara televisi Jepang. Pada usia delapan tahun, dia diundang ke NASA di Amerika Serikat, tempat dia bekerja selama sepuluh tahun.
Benar, Kim sendiri memperingatkan agar tidak terlalu menekankan IQ. Dalam sebuah artikel tahun 2010 di Korea Herald, dia menulis bahwa orang yang sangat cerdas tidaklah mahakuasa. Layaknya rekor dunia bagi para atlit, IQ tinggi hanyalah salah satu wujud dari bakat manusia. "Jika ada banyak jenis hadiah, maka milikku hanya sebagian dari itu."
