數百年的研究已經產生了許多關于大腦智慧如何形成的理論。一些神經科學家認為,智慧源自單一腦區或神經網絡;另一些人認為,新陳代謝或腦細胞利用率是關鍵。但美國伊利諾伊大學心理學教授阿隆?巴貝說,當我們說某人聰明時,通常指的是他們在做出決定和解決特定類型的問題方面很好。但最近,神經科學開始從生物學角度探索普遍性智慧的產生機制。
科學家已知,大腦功能是“模塊化”的,如大腦背部枕葉內腦區可處理視覺信息,但解釋所看到的東西,需要整合來自其他腦區的信息。也就是說,要識別一個對象,必須對它進行分類,除了處理視覺信息,還需要其他腦區支持,理解概念知識和進行信息處理。
科學家一直努力理解大腦如何組織和運作。此前人們認為,前額皮層驅動了包括規劃和組織行為在內的一般智慧。但實際上,整個大腦的結構及低高級機制之間的相互作用,是普通智慧所必需的。
大腦模塊提供了組成更大“內在連接網絡”的基本架構,每個網絡包括多個大腦結構,當一個人從事特定認知技能時,這些大腦結構會一起激活。例如,當注意力集中于外部線索時,前額網絡被激活;當注意力集中于相關事件時,突觸網絡被激活等等。
巴貝說,神經網絡有兩種連接機制:一種是在神經通路上磨合獲得的稱為“晶體智能”的強連接;另一種是適于推理和解決問題的被稱為“流體智能”的靈巧連接。然而,在不斷更新知識、形成連接過程中,應對變化的需求越多,大腦結構之間越容易建立連通性,且效果越好。
雖然“靈活性”一直被認為是人腦功能的重要特征,但直到最近“靈活性為人類智慧提供基礎”的想法才成熟起來。