masterThesis
Hipóteses da inteligência e a tarefa de rotação mental: correlações entre o perfil espectral de ativação do córtex parietal e frontal e os escores de inteligência
Registro en:
OLIVEIRA, Sóstenes Silva de. Hipóteses da inteligência e a tarefa de rotação mental: correlações entre o perfil espectral de ativação do córtex parietal e frontal e os escores de inteligência. Orientador: Renata Figueiredo Anomal. 2022. 45f. Dissertação (Mestrado em Biologia Estrutural e Funcional) - Centro de Biociências, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2022.
Autor
Oliveira, Sóstenes Silva de
Resumen
The hypothesis of neural efficiency suggests a more efficient use of the cortex in
intelligent subjects performing cognitive tasks. This hypothesis is supported by
electroencephalographic data, which shows higher event-related spectral perturbation of
alpha band (alpha ERSP) in individuals with higher intelligence scores, reflecting alpha
synchronization and lower cortical activation. However, the inhibition-timing hypothesis
suggests that high or low amplitudes of ERSP could occur simultaneously in different or
in the same cortical areas, in accordance with the task demand and complexity. The main
objective of the present study was to identify correlations between alpha ERSP,
intelligence quotient scores and behavioral data from adolescents with high intellectual
abilities and with average intelligence during the mental rotation task. All procedures
were approved by the Research Ethics Committee of UFRN. Volunteers recruited into
the high abilities group (N = 15) were adolescents (13-21 years) with a total intelligence
quotient (IQ) score equal to or above 129. The control group (N = 15) was age-matched
and had a total IQ score between 80 and 128. Participants in both groups performed the
classic Shepard-Metzler’s mental rotation task, while having their electroencephalogram
recorded. A multiple linear regression was performed to analyze whether the alpha ERSP
recorded by the parietal and frontal electrodes was predicted by the total IQ scores, its
subscores and the behavioral data. Our results show that response accuracy has an inverse
correlation with alpha ERSP, and that there is also an inverse correlation between alpha
ERSP with total IQ and working memory scores. We observed that the lesser the alpha
ERSP value over the parietal cortex, the greater the total IQ, working memory score and
accuracy. Working memory scores also predict alpha ERSP values over parietal cortex.
These correlations are not observed during the pretest interval before stimuli presentation.
Considering that accuracy and Wechsler’s intelligence scale scores are negatively
correlated with alpha ERSP during the mental rotation task, reflecting lesser
synchronization and greater cortical activation in individuals presenting higher
intelligence scores, our data support the timing-inhibition hypothesis. A hipótese da eficiência neural da inteligência sugere que sujeitos com escores mais
altos nos testes de inteligência seriam mais eficientes no desempenho e no
processamento cerebral durante tarefas cognitivas, resultado de uma menor ativação
cortical e menor gasto de energia. Esta hipótese é apoiada por dados
eletroencefalográficos, que mostram maiores valores da perturbação espectral
relacionada a eventos da banda alfa (alfa ERSP) em indivíduos com maiores escores de
inteligência, refletindo uma menor ativação cortical. No entanto, a hipótese da inibição-temporização sugere que amplitudes altas ou baixas de ERSP poderiam ocorrer
simultaneamente em áreas corticais diferentes ou em momentos diferentes na mesma
área, de acordo com a demanda e a complexidade da tarefa. O objetivo do presente
estudo foi identificar correlações entre os valores de alfa ERSP, os escores do quociente
de inteligência e os dados comportamentais de adolescentes com altas habilidades
intelectuais e com inteligência dentro da média durante a tarefa de rotação mental.
Todos os procedimentos foram aprovados pelo Comitê de Ética e Pesquisa da UFRN. Os
voluntários recrutados para o grupo altas habilidades (N = 15) eram adolescentes (13-
21 anos) com escore do quociente de inteligência total (QI) igual ou acima de 129. O
grupo de controle (N = 15) era pareado por idade com o grupo altas habilidades e
tiveram escore total de QI entre 80 e 128. Os participantes de ambos os grupos
realizaram a tarefa clássica de rotação mental de Shepard-Metzler, enquanto tinham
seu eletroencefalograma registrado. Uma regressão linear múltipla foi realizada para
analisar se o alfa ERSP registrado nas regiões parietal e frontal era predito pelos escores
do QI total, seus subescores e pelos dados comportamentais. Nossos resultados
mostram que a acurácia da resposta tem uma correlação inversa com o alfa ERSP, e que
também há uma correlação inversa entre alfa ERSP com o QI e os escores de memória
de trabalho. Observamos que quanto menor o valor de alfa ERSP sobre os eletrodos
parietais , maior o QI, a pontuação da memória de trabalho e a acurácia. Os escores de
memória de trabalho também predizem valores de alfa ERSP sobre o córtex parietal.
Essas correlações não são observadas durante o intervalo do pré-teste antes da
apresentação dos estímulos. Considerando que a acurácia e os escores da escala de
inteligência de Wechsler estão negativamente correlacionados com alfa ERSP durante a tarefa de rotação mental, refletindo uma menor sincronização e maior ativação cortical em indivíduos com maiores escores de inteligência, nossos dados suportam a hipótese da inibição-temporização.