Aivojen kuvantamismenetelmien kehittyminen on lisännyt myös tutkimusta, jossa kartoitetaan älykkyyden näkymistä aivojen rakenteessa ja toiminnassa. Perinteisesti aivoalueiden toiminnan tutkiminen on keskittynyt kyseisiltä alueilta vammautuneiden potilaiden tutkimiseen ja tällaisten tutkimusten yhdistämisestä on syntynyt esimerkiksi P-FIT (Parieto-Frontal Integration Theory of Intelligence), teoria siitä, miten yksilöiden älykkyyserot näkyvät aivojen rakenteessa. Sen mukaan älykkyyserot johtuvat ensisijaisesti eroista aivoalueiden keskinäisessä viestintäverkostossa, sekä harmaassa että valkoisessa aineessa.

Yhä enemmän tutkitaan myös terveiden aikuisten aivoja. Grazioplene ym. selvittivät häntätumakkeen (caudate nuclei) ja älykkyyden yhteyttä. Häntätumaketta pidettiin alunperin liikkeiden säätelyn keskuksena, mutta myöhemmin on huomattu sen olevan oleellinen myös oppimisen kannalta. Häntätumakkeen koko vaihtelee suuresti ja perimä vaikuttaa siihen enemmän kuin muiden aivokuorenalaisten alueiden kokoon.

Tutkimuksessa saatiin selville, että häntätumakkeen koko korreloi älykkyyden kanssa, riippumatta aivojen kokonaiskoosta. Tutkimus perustui kolmeen aiempaan toisistaan riippumattomaan aineistoon, joissa osallistujille oli tehty älykkyystesti ja heidän aivonsa oli kuvannettu magneettikuvauksella (MRI). Kontrollina tutkittiin myös kuutta muuta aivokuorenalaista aivoaluetta, joiden koossa ei havaittu korrelaatiota älykkyysosamäärän kanssa. Tutkijoiden mallin mukaan häntätumakkeen koko selittää 2,4-4,3 % älykkyyden varianssista. Varsinaiseen toimintamekanismiin tutkimus ei kuitenkaan ota kantaa.

Toisenlaisen näkökulman älykkyyden ilmenemiseen tuo Men ym. tutkimuksessaan, jossa kartoitettiin Albert Einsteinin aivojen rakennetta uudella tavalla. Muutamia vuosia sitten löydettiin sarja valokuvia, jotka oli otettu Einsteinin aivoista hänen kuolemansa jälkeen. Aiempi kuvista tehty analyysi paljasti, että Einsteinilla oli epätavallinen etuotsalohkon kuori ja vasemman aivopuoliskon alemmat tuntoon ja motoriikkaan liittyvät alueet olivat laajentuneet. Osasta valokuvista näkyi hyvin myös aivokurkiainen (corpus callosum) ja näitä valokuvia Men ym. analysoi pidemmälle.

Aivokurkiainen koostuu hermosolujen haarakkeiden luomasta valkoisesta aineesta ja se on keskittynyt toimittamaan viestejä vasemman ja oikean aivopuoliskon välillä. Tutkimuksessa Einsteinin aivoja verrattiin kahteen verrokkiryhmään: 70-80 vuotiaisiin oikeakätisiin miehiin (Einstein oli kuollessaan 76 vuotta) ja 24-30 vuotiaisiin terveisiin valkoihoisiin ja oikeakätisiin miehiin. Analyysiä varten aivokurkiainen jaettiin usempaan eri alueeseen, joiden kokoja verrattiin. Suurin osa näistä osa-alueista havaittiin paksummaksi Einsteinillä kuin vanhemmalla verkkiryhmällä. Nuorempaan verrokkiryhmään verrattuna eroja havaittiin pääasiassa kohdissa, jotka yhdistävät etuotsalohkon kuoria. Yksi syy Eisteinin korkeaan älykkyyteen onkin voinut olla normaalia parempi tiedonkulku eri aivopuoliskojen välillä.

Näiden tutkimusten perusteella voidaan sanoa älykkyyserojen näkyvän myös aivoissa, vaikkakaan ei yhdellä täsmällisellä alueella. Vaikuttaakin siltä, että älykkyys on seurausta kehittyneestä yhteistyöstä eri aivoalueiden välillä.

The Parieto-Frontal Integration Theory (P-FIT) of intelligence: converging neuroimaging evidence. Jung RE, Haier RJ. Behav Brain Sci. 2007 Apr;30(2):135-54; discussion 154-87.

Subcortical intelligence: Caudate volume predicts IQ in healthy adults. Grazioplene RG, G Ryman S, Gray JR, Rustichini A, Jung RE, DeYoung CG. Hum Brain Mapp. 2014 Dec 9. doi: 10.1002/hbm.22710.

The corpus callosum of Albert Einstein’s brain: another clue to his high intelligence? Men W, Falk D, Sun T, Chen W, Li J, Yin D, Zang L, Fan M. Brain. 2014 Apr;137(Pt 4):e268. doi: 10.1093/brain/awt252.