The Research for Intelligence

The Research for Intelligence

A          In Robert Plomin’s line of work, patience is essential. Plomin, a behavioral geneticist at the Institute of Psychiatry in London, wants to understand the nature of intelligence. As part of his research, he has been watching thousands of children grow up. Plomin asks the children questions such as “What do water and milk have in common?” and “In what direction does the sun set?” At first he and his colleagues quizzed the children in person or over the telephone. Today many of those children are in their early teens, and they take their tests on the Internet. In one sense, the research has been a rousing success. The children who take the tests are all twins, and throughout the study identical twins have tended to get scores closer to each other than those of non-identical twins, who in turn have closer scores than unrelated children. These results— along with similar ones from other studies—make clear to the scientists that genes have an important influence on how children score on intelligence tests. 

B           But Plomin wants to know more. He wants to find the specific genes that are doing the influencing. And now he has a tool for pinpointing genes that he could not have even dreamed of when he began quizzing children. Plomin and his colleagues have been scanning the genes of his subjects with a device called a micro-array, a small chip that can recognize half a million distinctive snippets of DNA. The combination of this powerful tool with a huge number of children to study meant that he could detect genes that had only a tiny effect on the variation in scores.

C         Still, when Plomin and his co-workers unveiled the results of their micro-array study—the biggest dragnet for intelligence-linked genes ever undertaken— they were underwhelming. The researchers found only six genetic markers that showed any sign of having an influence on the test scores. When they ran stringent statistical tests to see if the results were flukes, only one gene passed. It accounted for 0.4 percent of variation in the scores. And to cap it all off, no one knows what the gene does in the body. “It’s a real drag in some ways”, Plomin says. D Plomin’s experience is a typical one for scientists who study intelligence. Along with using micro-arrays, they are employing brain scans and other sophisticated technologies to document some of the intricate dance steps that genes and environment take together in the development of intelligence. They are beginning to see how differences in intelligence are reflected in the structure and function of the brain. Some scientists have even begun to build a new vision of intelligence as a reflection of the ways in which information flows through the brain. But for all these advances, intelligence remains a profound mystery. “It’s amazing the extent to which we know very little,” says Wendy Johnson, a psychologist at the University of Minnesota.

E          In some ways, intelligence is very simple. “It’s something that everybody observes in others”, says Eric Turkheimer of the University of Virginia. Everybody knows that some people are smarter than others, whatever it means technically. It’s something you sense in people when you talk to them. “Yet that kind of gut instinct does not translate easily into a scientific definition. In 1996 the American Psychological Association issued a report on intelligence, which stated only that “individuals differ from one another in their ability to understand complex ideas, to adapt effectively to the environment, to learn from experience, to engage in various forms of reasoning, to overcome obstacles by taking thought.”

F          To measure these differences, psychologists in the early 1900s invented tests of various kinds of thought, such as math, spatial reasoning and verbal skills. To compare scores on one type of test to those on another, some psychologists developed standard scales of intelligence. The most familiar of them is the intelligence quotient, which is produced by setting the average score at 100. IQ scores are not arbitrary numbers, however. Psychologists can use them to make strong predictions about other features of people’s lives. It is possible to make reasonably good predictions, based on IQ scores in childhood, about how well people will fare in school and in the workplace. People with high IQs even tend to live longer than average”. If you have an IQ score, does that tell you everything about a person’s cognitive strengths and weaknesses? No,” says Richard J. Haier of the University of California, Irvine. But even a simple number has the potential to say a lot about a person. “When you go see your doctor, what’s the first thing that happens? Somebody takes your blood pressure and temperature. So, you get two numbers. No one would say blood pressure and temperature summarize everything about your health, but they are key numbers.”

G         Then what underlies an intelligence score? “It’s certainly tapping something”, says Philip Shaw, a psychiatrist at the National Institute of Mental Health (NIMH). The most influential theory of what the score reflects is more than a century old. In 1904 psychologist Charles Spearman observed that people who did well on one kind of test tended to do well on others. The link from one score to another was not very tight, but Spearman saw enough of a connection to declare that it was the result of something he called a g factor, short for general intelligence factor. How general intelligence arose from the brain, Spearman could not say. In recent decades, scientists have searched for an answer by finding patterns in the test scores of large groups of people. Roughly speaking, there are two possible sources for these variations. Environmental influences—anything from the way children are raised by their parents to the diseases they may suffer as they develop 一 are one source. Genes are another. Genes may shape the brain in ways that make individuals better or worse at answering questions on intelligence tests.

Nghiên cứu về trí thông minh

A           Trong chuỗi công việc của Robert Plomin, kiên nhẫn là yếu tố cần thiết. Plomin, một nhà di truyền học hành vi tại Viện Tâm thần học ở London, muốn hiểu được bản chất của trí thông minh. Là một phần trong nghiên cứu của mình, ông đã theo dõi quá trình hàng nghìn trẻ em lớn lên. Plomin hỏi bọn trẻ những câu hỏi như “Nước và sữa có điểm gì chung?” và “Mặt trời lặn hướng nào?” Lúc đầu, ông và các đồng nghiệp trực tiếp đặt câu hỏi cho các em hoặc qua điện thoại. Hiện tại nhiều đứa trẻ trong số đó đang ở độ tuổi thanh thiếu niên, và chúng thực hiện các bài kiểm tra qua Internet. Ở phương diện nào đó, nghiên cứu đã đạt thành công vang dội. Những đứa trẻ thực hiện các bài kiểm tra đều là sinh đôi, và trong suốt quá trình nghiên cứu, những đứa trẻ sinh đôi giống hệt nhau có xu hướng đạt điểm số cao gần nhau hơn so với những đứa trẻ sinh đôi nhưng không giống hệt nhau, và nhóm sinh đôi không giống nhau này có điểm số cao gần nhau hơn những đứa trẻ không cùng huyết thống. Những kết quả này – cùng với những kết quả tương tự thu được từ các nghiên cứu khác – giúp các nhà khoa học thấy rõ rằng gen có ảnh hưởng quan trọng đến điểm số của trẻ em trong các bài kiểm tra trí thông minh. 

B            Nhưng Plomin muốn hiểu rõ thêm. Ông muốn tìm được cụ thể các gen đang tạo ra ảnh hưởng. Và giờ đây ông đã có một công cụ để xác định được các gen mà thậm chí ông không thể mơ tới khi bắt đầu các bài kiểm tra với trẻ em. Plomin và các đồng nghiệp của ông đã thực hiện quét gen các đối tượng của mình bằng một thiết bị gọi là micro-array, một con chip nhỏ có thể nhận diện nửa triệu phân đoạn DNA đặc trưng. Sự kết hợp của công cụ mạnh mẽ này với một số lượng lớn trẻ em tham gia nghiên cứu đồng nghĩa với việc ông có thể phát hiện ra các gen chỉ có ảnh hưởng rất nhỏ đến sự thay đổi trong điểm số.

C            Tuy nhiên, khi Plomin và các đồng nghiệp của ông công bố kết quả nghiên cứu micro-array của họ — thành quả lớn nhất cho việc tìm ra các gen có liên kết với trí thông minh từng được thực hiện — họ đã không tạo được ấn tượng lớn. Các nhà nghiên cứu chỉ tìm thấy sáu dấu hiệu di truyền cho thấy tín hiệu có ảnh hưởng đến điểm số bài test. Khi họ tiến hành các cuộc kiểm tra thống kê chặt chẽ để xem kết quả có phải là xác suất may rủi hay không, chỉ còn một gen vượt qua bài test. Nó chiếm 0,4% sự thay đổi trong điểm số. Và họa vô đơn chí, không ai biết gen này làm gì trong cơ thể. Plomin nói: “Điều đó gây sự nản lòng thực sự về mặt nào đó”. D Kinh nghiệm của Plomin là một điển hình cho các nhà khoa học nghiên cứu về trí thông minh. Cùng với việc sử dụng các micro-array, họ đang sử dụng phương pháp quét não và các công nghệ phức tạp khác để thu thập một số bước nhảy phức tạp mà các gen và môi trường thực hiện cùng nhau trong quá trình phát triển của trí thông minh. Họ đang bắt đầu nhận thấy được sự khác biệt về trí thông minh được phản ánh như thế nào trong cấu trúc và chức năng của não. Một số nhà khoa học thậm chí đã bắt đầu xây dựng một cách nhìn mới về trí thông minh với vai trò là sự phản ánh cách thức thông tin di chuyển qua não bộ. Nhưng cho dù đã đạt được tất cả những tiến bộ này, trí thông minh vẫn còn là một bí ẩn sâu sắc. Wendy Johnson, nhà tâm lý học tại Đại học Minnesota, nói: “Thật đáng kinh ngạc về mức độ rất ít ỏi mà chúng ta biết”.

E            Ở một khía cạnh nào đó, trí thông minh rất đơn giản. Eric Turkheimer đến từ Đại học Virginia cho biết: “Đó là thứ mà mọi người đều quan sát được ở những người khác. Mọi người đều biết rằng một số người thông minh hơn những người khác, bất kể điều đó có nghĩa chính xác là gì. Đó là điều bạn cảm nhận được từ người khác khi bạn nói chuyện với họ. “Tuy nhiên, loại bản năng gốc đó không dễ dàng để biến đổi thành một khái niệm khoa học. Năm 1996, Hiệp hội Tâm lý học Mỹ đã đưa ra một báo cáo về trí thông minh, trong đó chỉ nói rằng “mỗi người khác nhau ở khả năng hiểu những ý tưởng phức tạp, thích ứng hiệu quả với môi trường, học hỏi từ những kinh nghiệm, tham gia các hình thức tranh luận khác nhau, vượt qua những trở ngại bằng cách suy nghĩ. “

F           Để đo lường những sự khác biệt này, các nhà tâm lý học vào đầu những năm 1900 đã phát minh ra các bài kiểm tra về nhiều loại tư duy khác nhau, chẳng hạn như toán học, suy luận không gian và kỹ năng nói. Để so sánh điểm số của một loại bài kiểm tra với những bài khác, một số nhà tâm lý học đã phát triển các thang đo tiêu chuẩn về trí thông minh. Quen thuộc nhất trong số đó là chỉ số thông minh, được tạo ra bằng cách đặt mức điểm trung bình là 100. Tuy nhiên, chỉ số IQ không phải là những con số tùy ý. Các nhà tâm lý học có thể sử dụng chúng để đưa ra những dự đoán chắc chắn về các đặc điểm khác trong cuộc sống của mỗi người. Có thể đưa ra các dự đoán tốt ở mức vừa phải, dựa trên điểm IQ thời thơ ấu, về mức độ thành công của mỗi người ở trường học và nơi làm việc. Những người có chỉ số IQ cao thậm chí có xu hướng sống lâu hơn mức trung bình ”. Nếu bạn có trong tay điểm số IQ của một người, điều đó có cho bạn biết mọi thứ về điểm mạnh và điểm yếu trong nhận thức của người đó không? “Không, ”Richard J. Haier đến từ Đại học California, Irvine nói. Nhưng ngay cả một con số đơn giản cũng có khả năng nói lên rất nhiều điều về một người. “Khi bạn đến gặp bác sĩ, điều đầu tiên xảy ra là gì? Ai đó sẽ đo huyết áp và nhiệt độ của bạn. Vì vậy, bạn nhận được hai con số. Không ai nói huyết áp và nhiệt độ có thể tổng kết mọi thứ về sức khỏe của bạn, nhưng chúng là những con số quan trọng. ”

G           Vậy thì điều gì là cơ sở cho điểm số thông minh? Philip Shaw, bác sĩ tâm thần tại Viện Sức khỏe Tâm thần Quốc gia (NIMH) cho biết: “Chắc chắn chúng đang tác động vào một thứ gì đó. Lý thuyết có ảnh hưởng nhất về những gì điểm số phản ánh đã có tuổi đời hơn một thế kỷ. Vào năm 1904, nhà tâm lý học Charles Spearman đã quan sát thấy rằng những người làm tốt một loại bài kiểm tra có xu hướng làm tốt những loại bài kiểm tra khác. Mối liên quan từ loại điểm số này đến điểm số khác không chặt chẽ lắm, nhưng Spearman thấy được có đủ mối liên hệ để tuyên bố rằng đó là kết quả của một thứ mà ông gọi là yếu tố ag, viết tắt của yếu tố thông minh tổng quát. Spearman không thể chỉ ra được trí thông minh tổng quát hình thành từ não như thế nào. Trong những thập kỷ gần đây, các nhà khoa học đã tìm kiếm câu trả lời bằng cách tìm ra các mô hình từ điểm số bài kiểm tra của các nhóm lớn người tham gia. Nói một cách tương đối, có hai nguồn có thể dẫn đến những thay đổi điểm số này. Ảnh hưởng của môi trường – bất cứ điều gì từ cách mà những đứa trẻ được nuôi dưỡng bởi cha mẹ của chúng cho đến bệnh tật chúng có thể mắc phải trong quá trình phát triển一là một nguồn. Gen là một nguồn khác. Các gen có thể định hình bộ não theo cách giúp mỗi cá nhân trả lời các câu hỏi trong bài kiểm tra trí thông minh tốt hơn hoặc tệ hơn.