In deze studie werd de hersenactiviteit van 128 kinderen zonder ontwikkelingsproblemen in de leeftijd van 6 tot 19 jaar onderzocht. Met behulp van elektro-encefalografie (EEG) onderzochten de onderzoekers hoe elektrische signalen fluctueren wanneer de hersenen in rust zijn, en in hoeverre verschillende hersengebieden dicht bij dit optimale evenwicht functioneren. Ze ontdekten dat kinderen met hogere IQ-scores hersenactiviteit vertoonden die dichter bij deze evenwichtige toestand lag, met name in hersengebieden die betrokken zijn bij planning en complex denken. “We wilden begrijpen of hersensignalen verband houden met intelligentie bij gezonde kinderen,” legt Cristian uit. “Dit zou heel belangrijk kunnen zijn om te begrijpen wat er misgaat bij neurologische ontwikkelingsstoornissen zoals autisme of ADHD.”
Een evenwichtig brein is een efficiënter brein
Neuronen communiceren via elektrische signalen, en een gezonde hersenfunctie hangt af van een zorgvuldig evenwicht tussen activiteit en remming. Te veel prikkeling kan schadelijk zijn, terwijl te veel remming de informatieverwerking kan belemmeren. Je kunt het zien als het gaspedaal en de rem van de hersenen. Als er geen rem is, kunnen de hersenen de controle verliezen, zoals bij epilepsie. Als er te veel geremd wordt, stroomt de informatie niet efficiënt.
Cristian en haar collega's richtten zich op EEG-gebaseerde metingen die dit evenwicht in grootschalige hersennetwerken vastleggen. Ze ontdekten dat kinderen met hogere IQ-scores signalen vertoonden die dichter bij een optimaal evenwicht lagen, vooral in associatiegebieden van de hersenen, zoals de frontale en temporale regio's, die planning en hogere cognitie ondersteunen.
“Wat we zien is dat hersenactiviteit die evenwicht weerspiegelt, geconcentreerd is in gebieden die verantwoordelijk zijn voor planning en complexe cognitie,” zegt Cristian. “En deze relatie wordt vooral duidelijk tijdens de adolescentie.”
Waarom de adolescentie belangrijk is
De bevindingen waren het duidelijkst bij tieners, een periode waarin de frontale hersengebieden nog in ontwikkeling zijn. „Dit was voor mij het meest fascinerende deel van het onderzoek”, zegt Gianina Cristian. „De hersenen zijn ongelooflijk complex. Hoewel verschillende gebieden na een letsel soms elkaars functies kunnen overnemen, zijn er nog steeds sterke aanwijzingen dat bepaalde gebieden functioneel gespecialiseerd zijn. Gebieden die betrokken zijn bij basisfuncties zoals zien of reageren op de omgeving, rijpen vroeg, terwijl gebieden die verantwoordelijk zijn voor planning en hoger orde denken, zoals frontale en temporale gebieden, zich later ontwikkelen. Dat verschil in timing is belangrijk, omdat het ons helpt te begrijpen hoe hersenontwikkeling verband houdt met intelligentie.”
Vooruitblik
Belangrijk is dat de onderzoekers benadrukken dat de bevindingen niet betekenen dat intelligentie gemakkelijk kan worden verhoogd of gemanipuleerd. In dit stadium gaat het onderzoek over het begrijpen van mechanismen, niet over het doen van voorspellingen of het uitvoeren van interventies. Binnen deze studie hebben ze verbanden waargenomen, geen oorzaken.
Op de lange termijn zou het werk kunnen helpen bij het vaststellen van referentiewaarden voor een gezonde hersenontwikkeling en het verbeteren van het begrip van neurologische ontwikkelingsstoornissen. “Als we begrijpen hoe een gezond brein een optimale balans ontwikkelt,” zegt Cristian, “zijn we beter toegerust om te herkennen wanneer de ontwikkeling afwijkt, en waarom dat van belang is voor de cognitie.”