Human intelligence and brain networks

Dialogues Clin Neurosci. 2010;12(4):489-501. doi: 10.31887/DCNS.2010.12.4/rcolom.

Abstract

Intelligence can be defined as a general mental ability for reasoning, problem solving, and learning. Because of its general nature, intelligence integrates cognitive functions such as perception, attention, memory, language, or planning. On the basis of this definition, intelligence can be reliably measured by standardized tests with obtained scores predicting several broad social outcomes such as educational achievement, job performance, health, and longevity. A detailed understanding of the brain mechanisms underlying this general mental ability could provide significant individual and societal benefits. Structural and functional neuroimaging studies have generally supported a frontoparietal network relevant for intelligence. This same network has also been found to underlie cognitive functions related to perception, short-term memory storage, and language. The distributed nature of this network and its involvement in a wide range of cognitive functions fits well with the integrative nature of intelligence. A new key phase of research is beginning to investigate how functional networks relate to structural networks, with emphasis on how distributed brain areas communicate with each other.

La inteligencia se puede definir como una capacidad mental general para razonar, resolver problemas y aprender. Dada su naturaleza general, la inteligencia integra funciones cognitivas como perceptión, atención, memoria, lenguaje o planificatión. De acuerdo con esta definitión la inteligencia se puede medir confiablemente mediante pruebas estandarizadas en que los puntajes obtenidos predicen algunas repercusiones sociales generales como éxito educacional, rendimiento laboral, salud y longevidad. Una comprensión detallada de los mecanismos cerebrales a la base de esta capacidad mental general podría entregar significativos beneficios individuales y sociales. Los estudios de neuroimágenes estructurales y funcionales en general le han dado soporte a una red frontoparietal como relevante para la inteligencia. Esta misma red se ha encontrado a la base de las funciones cognitivas relacionadas con la perceptión, el almacenamiento de la memoria de corto plazo y el lenguaje. La forma en que se distribuye esta red y su participatión en una amplia gama de funciones cognitivas se ajusta bien con la característica integradora de la inteligencia. Se está iniciando una nueva fase clave de la investigatión para estudiar cómo se relacionan las redes funcionales con las redes estructurales, con un énfasis en cómo las áreas cerebrales dispersas se comunican unas con otras.

L'intelligence peut se définir comme une capacité mentale générale de raisonnement, de résolution de problèmes et d'apprentissage. Sa nature généraliste lui permet d'intégrer des fonctions cognitives comme la perception, l'attention, la mémoire, le langage ou l'organisation. Selon cette définition, l'intelligence peut être mesurée de façon fiable par des tests standardisés dont les scores prédisent plusieurs données sociales importantes comme le niveau d'éducation, la performance professionnelle, la santé et la longévité. Une compréhension précise des mécanismes cérébraux sous-tendant cette aptitude mentale générale pourrait bénéficier de façon significative à l'individu et à la société. Des études de neuro-imagerie structurale et fonctionnelle sont dans l'ensemble en faveur d'un réseau frontopariétal pour l'intelligence. Ce même réseau est également à la base des fonctions cognitives liées à la perception, à la mémorisation à court terme et au langage. La nature multifocale de ce réseau et son implication dans de nombreuses fonctions cognitives cadre bien avec la démarche d'ensemble de l'intelligence. Une nouvelle phase clé de la recherche commence à s'intéresser aux rapports entre les réseaux fonctionnels et les réseaux structuraux, en insistant sur la façon dont les différentes aires cérébrales communiquent entre elles.

Publication types

  • Research Support, Non-U.S. Gov't
  • Review

MeSH terms

  • Brain / anatomy & histology*
  • Brain / physiology*
  • Brain Mapping
  • Diagnostic Imaging
  • Humans
  • Intelligence / physiology*
  • Mental Processes / physiology*
  • Neural Pathways / anatomy & histology
  • Neural Pathways / physiology*