Что такое способности человека: Северо-Восточный федеральный университет имени М.К.Аммосова

что это такое и как их развить?

У каждого из нас есть способности к определенной деятельности. Как их распознать, а затем развить? В каком возрасте они начинают проявляться? Какие их виды встречаются? Бывает ли так, что способность только одна, или, в основном, их несколько? Можно ли утверждать, что способности – это врожденные качества, или они все-таки могут появляться в течение всей жизни? Чем они отличаются от задатков и склонностей? В статье содержатся ответы на поставленные вопросы.

Что такое способности?

Способности — это свойства личности, позволяющие успешно заниматься определенным видом деятельности. Они развиваются из задатков в процессе обучения и практики. Способности и задатки – не одно и то же. Способности — результат развития задатков, которые обусловлены наследственностью. Это врожденные особенности анатомии или физиологии, способствующие лучшим результатам, нежели у обычных людей. Задатки обусловлены генами, которые передаются из поколения в поколение.

В семье спортсменов запросто может родиться ребенок, который также посвятит себя спорту. Сын известного кулинара, вероятно, пойдет по стопам отца. А дочь актрисы сама со временем попробует себя на большой сцене. И, скорее всего, у нее тоже получится пробиться в этой профессии. Хотя генотип ребенка формируется под влиянием генов обоих родителей. Даже у настоящего гения может родиться не самый развитый наследник, если от матери ему достанутся менее «гениальные» гены.

Способности и задатки взаимосвязаны, но имеют разную природу. Задатки мы получаем еще до рождения, а умения нуждаются в развитии. К примеру, у кого-то задатки к альпинизму. Они не превратятся в способности, если этот человек всю жизнь проживет в степи или пустыне. Задача взрослых, как можно быстрее выявить задатки своего ребенка, чтобы помочь ему их реализовать.

На базе способностей развиваются склонности – предпочтения относительно определенных видов деятельности. То есть, чем интереснее заниматься. Склонности – важный мотивирующий фактор к развитию личности.

Следующее важное понятие – одаренность, которая зависит от сочетания разных способностей, позволяющих достигнуть вершин в определенной профессии. Одаренность не гарантирует успех, но дает возможности к его достижению.

Способности в психологии занимают базовый уровень, на котором могут развиваться таланты, а в отдельных случаях, даже гениальность. Способности человека – это фундамент для его самореализации.

Пройти тест на тип личности

Какие виды способностей бывают?

Отвечая на вопрос, какими бывают способности, психология, как наука, выделяет несколько классификаций. По одной из них, способности бывают общие и специальные. В первом случае, речь идет об особенностях личности, позволяющих ей добиваться успеха во многих видах деятельности. Например, развитый интеллект, креативность и пытливость одинаково пригодятся как в науке, так и журналистике, политике и других профессиях. Во втором случае, подразумевается предрасположенность к конкретному занятию. Это может быть умение отчетливо различать звуки или тональности, помогающее в музыке, либо способность человека визуализировать свои мысли на холсте.

Чаще всего общие и специальные умения взаимосвязаны. Например, у кого-то имеется талант художника, но в этом ему помогает развитое пространственное и образное мышление, являющиеся более широкими понятиями.

Пройти тест на полушария мозга

Также, способности человека бывают таких видов:

• Интеллектуальные;
• Конструктивно-технические;
• Логико-математические;
• Творческие;
• Литературные;
• Музыкальные;
• Физические;
• Межличностно-коммуникативные.

Интеллектуальные определяют возможность усваивать новую информацию, воспроизводить ее в конкретной ситуации. Особенно значительную роль они играют для учеников, студентов и ученых.

Конструктивно-технические позволяют создавать новые механизмы или улучшать существующие. Присущи людям, у которых руки не только «золотые», но и растут оттуда, откуда надо.

Логико-математические актуальны не только для математиков, но и для экономистов, бухгалтеров, программистов, а также людей, увлекающихся азартными играми.

Творческие зависят от уровня развития фантазии, умения визуализировать свои мысли или эмоции. Они оказываются полезны даже на бытовом повседневном уровне, когда приходится оригинально выходить из различных нестандартных ситуаций.

Следующими идут литературные, которые хоть и являются также творческими, но охватывают сугубо писательскую парафию, от оригинальных СМС-сообщений до прозы или поэзии.

Музыкальные настолько же древние, как само человечество. Умение чувствовать ритм, самому воспроизводить мелодии, всегда ценились одинаково высоко.

Физические позволяют максимально эффективно использовать возможности своего тела. Применимы они во многих сферах, от танцев до спорта или военной подготовки.

Межличностно-коммуникативные характеризуют уровень развития эмпатии, умение налаживания связей. Они особенно эффективны для бизнесменов, политиков, общественных деятелей, журналистов, психологов.

Как развить способности?

Поскольку умения появляются из задатков только в процессе обучения и практики, то для их развития требуются регулярные тренировки либо упражнения.

• Во-первых, следует понять, к чему они имеются. Как говорилось ране, в этом могут пригодиться склонности. Необходимо понять, что нравится, чем хотелось бы заниматься. Если речь идет о детях, то им не всегда бывает легко сформировать свои мысли. Поэтому взрослым необходимо внимательно наблюдать за поведением своего ребенка. Уделить внимание тем занятиям, которые вызывают у него наибольший интерес.
• Во-вторых, важно собрать как можно больше информации. К примеру, очевидно, что есть задатки к боксу. Необходимо узнать об этом направлении спорта как можно больше, понять его перспективы, опасности. Взвесив все «за» и «против», думать дальше. Выяснить имеются ли поблизости секции, поспрашивать отзывы о тренерах и т.д.
• В-третьих, конечно же, приступить к изучению и практике. Ведь без теории практика не знает куда двигаться, а без практики теория – пустой звук. Это справедливо, как для занятий спортом, так и литературой, наукой или любой другой дисциплиной. Теоретическая часть помогает получить необходимые знания, а практика дарит бесценный опыт.

Способности – это хороший фундамент для дальнейшего успеха, но не гарантия его. Для их реализации необходим длительный самоотверженный труд. Одно дело обнаружить способность к чему-нибудь, а другое – ее развивать и улучшать. Но именно в труде появляются достойные люди, которые сумели поднять свои способности до уровня таланта или даже гениальности. Так что, даже самому способному человеку стоит поначалу «засучить рукава», чтобы потом насладиться плодами своих трудов.

Пройти тест на эмпатию

Способности и задатки. Какие бывают способности? Как развивать способности? Признаки спосбоностей.

«Этот парень — прирождённый спортсмен», «Та девушка будто родилась на сцене» — такие фразы можно услышать в исключительных случаях. Найти своё призвание совсем не просто. Что именно человеку дано делать лучше других, не всегда очевидно. Как разглядеть и реализовать потенциал, заложенный в нас природой? Адукар приблизит тебя к пониманию, что такое способности и как их правильно использовать.

Способности — это система психологических (любознательность, внимательность) и физиологических качеств (быстрота, ловкость, гибкость), которые обеспечивают лёгкость приобретения знаний и умений, а также создают предпосылки для достижения непревзойдённых результатов в каком-либо виде деятельности.

Если тебе удалось обнаружить в себе способности к определённой сфере, максимально соответствующие её требованиям, то с большой вероятностью ты добьёшься высокого признания в ней. В принципе, даже люди с очень низкими способностями к какой-либо профессии при должном старании могут в ней преуспеть. Но придётся потратить на это много времени и сил.

Чтобы лучше представить себе роль способностей для человека, проведём аналогию с компьютером. Само «железо» — способности; «софт» — знания, умения и навыки; пользователь это — мотивы, интересы, воля личности. Тот, кто работает за компьютером, может извлечь пользу из его аппаратных и программных возможностей. А толковый пользователь не только довольствуется ими, но и расширяет их с помощью апгрейда, используя определённые ресурсы.

Будь толковым пользователем по отношению к своим способностям!

Есть, конечно, и «суперкомпьютеры», которые за что ни возьмутся, всё им легко даётся. Однако таких людей немного. Тот, кто достигает выдающихся успехов, — вовсе не «чудо природы», а большой трудяга, знающий, на что способен. Ведь если на продвинутом компьютере установлены только примитивные программы, проку от его огромных возможностей нет. Даже мощный компьютер с наилучшими программами окажется бесполезным, когда они никому не нужны. То же самое происходит и со способным человеком, не найди он своего дела или воли и трудолюбия для выполнения работы.

Способности есть у всех, только у одних они выражены сильнее, а у других — слабее

Как обнаружить способности?

Первый и самый важный признак, по которому судят об их наличии, заключается в лёгкости приобретения знаний и навыков в каком-либо деле. Когда человек начинает осваивать то, к чему у него выражены способности, возникает

ощущение, будто он когда-то всё это уже знал и умел, только немного подзабыл. Чтобы ощутить притяжение к деятельности, не бойся пробовать себя во многих делах.

Второй признак — гибкость, возможность совершать действия разными способами. Например, о математических способностях свидетельствует то, что ученик находит несколько способов решения сложной задачи.

Способного человека отличает и умение сформированный навык перенести в новую ситуацию. Допустим, ты изучал английский, а потом взялся за французский. Между ними много общего. Если у тебя есть лингвистические способности, язык выучишь быстрее, чем первый. А вот если таковые слабо выражены, второй язык будет даваться сложнее первого.

Четвёртый признак — быстрое положительное реагирование на подсказку и поддержку. Достаточно намекнуть, показать человеку что-то или даже просто произнести: «У тебя всё получится!» — и он справляется с заданием более высокого уровня.

Существуют следующие группы способностей: интеллектуальные (лингвистические, логико-математические, пространственные, межличностные), творческие (оригинальность, беглость, гибкость), двигательные (выносливость, координация), физические (мышечная сила, быстрота, гибкость) и специальные (например, абсолютный музыкальный слух или устойчивость к «морской болезни»).

Способности — это врождённые качества или приобретённые?

Помни, что способности не сводятся к какому-то одному качеству. Это уникальные сочетания нескольких качеств, именуемых задатками. Задатки — особенности строения и функционирования организма человека, лежащие в основе способностей и передаваемые в основном по наследству (высокий рост, абсолютный слух).

По наследству передаются отдельные задатки, но их сочетания, лежащие в основе способностей, в неизменном виде не передаются

Современные исследователи утверждают, что примерно 50−60% способностей врождённые, а оставшиеся 40−50% определяются условиями жизни человека. То есть твои усилия и благоприятные условия (к примеру, время, обустроенный зал и хороший тренер для занятия спортом) компенсируют недостаток врождённых способностей. Поэтому в тех областях деятельности, где требуется высший уровень сложности исполнения (искусство, космос) важен предварительный отбор по способностям.

Раскрыть способности поможет хороший наставник. Ищи на жизненном пути таких людей, которые желают и умеют делиться знаниями и умениями. А нашёл — используй по максимуму возможность учиться у них. Помни, что талантливые учителя предпочитают работать с теми, кто сам проявил заинтересованность в обучении.

Хочешь понять, есть ли у тебя способности? Пройди тест на их определение и не ломай голову!

Перепечатка материалов с сайта adukar.by возможна только с письменного разрешения редакции. [email protected]

Задатки и способности — БУ «Республиканская психиатрическая больница» Минздрава Чувашии

Сознательные родители, заботящиеся о будущем своих детей, проявляют обеспокоенность в плане обнаружения и целенаправленного развития их задатков и способностей. Ведь от своевременности и правильности действий в этом направлении зависит жизненный путь личности. Для начала нужно понимать, в чем отличие между ними.

Способности – это уровень потенциала для решения задач разной сложности. Человек считается способным, когда он успешно и быстро овладевает какой-то деятельностью и при этом имеет высокое качество достижений. Отсутствие какой-либо способности можно восполнить усиленным развитием других, либо напряжением сил, упорным трудом и настойчивостью.

Задатки это некое основание заложенное природой, предрасположенность, которая часто передается с родительскими генами. Задатки человека являются биологической основой его способностей. Каждый человек от своего рождения наделен какими-то из них. Существует 2 вида задатков: приобретенные (социальные) и врожденные (природные). На базе одних и тех же внутренних потенциалов у разных людей могут быть разнообразные способности, возможно также одновременное возникновение сразу нескольких способностей или ни одной. Их эволюция происходит определенным образом.

Трехуровневая схема развития способностей

Выделяют три ступени развития способностей: гениальность, одаренность, талант:

Человек, наделенный одаренностью, имеет задатки и способности к разнообразным видам общения и деятельности. Его отличает широкий спектр интеллектуальных возможностей, своеобразие общения и высокая степень освоения деятельности. Одаренность – высокий уровень проявления способностей, который обуславливает благополучное осуществление деятельности. Она находится на первичном этапе развития способностей. Одаренность имеют многие дети вначале своего развития благодаря индивидуальным задаткам и особенностям.

Следующая ступень выраженности способностей называется талант. Талант – это особое сочетание способностей, позволяющее человеку оригинально и самостоятельно выполнить какое-то сложное дело. Он проступает в определенном занятии и обычно пробуждается и развивается у тех детей, которые активно учатся и занимаются деятельностью, способствующей его раскрытию. Когда задатки личности в таланте сочетаются со склонностями, у ребенка появляется импульс продолжать двигаться в том направлении, где он успешен. Но так может и не случиться, и этот дар оказывается невостребованным самим человеком или социальной ситуацией. При последующем развитии таланта зарождается гениальность, самая высокая степень проявления способностей. Она создает предпосылки для достижения результатов, открывающих новую эпоху в культуре и науке.

 

Талантливых людей много в различных отраслях деятельности, где они реализовывают себя, а гениальный человек это большая редкость. Только единицы достигают высшего уровня своего развития, поэтому важно скорее выявить одаренность, чтобы продолжить специальное воспитание и обучение для будущего развития способностей.

Для развития задатков необходима практика обучения, вхождение в деятельность, где будут усовершенствоваться соответствующие навыки. Она может уравновесить не самые удачные задатки и способности, а также способствовать достижению успеха вследствие формирования собственного стиля, в котором максимально задействованы сильные стороны человека.

Рассмотрим баскетбол. Один из благоприятствующих этому задатков является высокий рост. Рослые люди имеют больше перспектив в этой игре, но низкий человек может восполнить малый рост другими действиями – развитием ловкости, прыгучести или подвижности. Любое занятие многогранно и позволяет оптимально использовать свои особенности посредством развития своего стиля.

Способности развиваются благополучно, когда человек достигает предела личных возможностей и постепенно поднимает эту планку вверх. При неблагоприятных условиях воспитания, психических травмах детская энергия может расходоваться на напрасные переживания. Чрезмерное принуждение может потушить активность ребенка и высушить способность.

 

Источник: http://womanadvice.ru/zadatki-i-sposobnosti#ixzz3PXCAzdFj

Журнал WomanAdvice — советы на все случаи жизни

 

§ 4. СПОСОБНОСТИ ЧЕЛОВЕКА | 9 класс учебник «Человек и Общество»

§ 4. СПОСОБНОСТИ ЧЕЛОВЕКА

---

 Способности. Характеристика таланта. Память. Интеллект.

Что такое способности? Индивидуальные параметры личности являются субъективными предпосылками плодотворного выполнения ею определенного вида деятельности.

Способности — индивидуально-психологические особен­ности личности, являющиеся условием успешного выпол­нения той или иной продуктивной деятельности и прояв­ляющиеся в том, насколько индивид быстро и основательно, легко и прочно осваивает способы ее организации и осуще­ствления.

Долгое время в истории философии считалось, что способности являются специфической силой, изначально свойственной индивиду и передающейся по наследству. В настоящее время также немало сторонников этой позиции. В научной литературе иногда встречаются такие предположения, основанные на достижениях современной генетики. Но способности нельзя отождествлять с накопленными индивидом знаниями, умениями и навыками.

Большинство ученых врожденные свойства человека, его анатомо-физиологические особенности относят к предпосылкам развития его способностей, формирование которых происходит в сложной системе взаимоотношений индивида с другими людьми, в процессе выполнения им различных видов деятельности. Существуют комплексные структуры способностей, состоящие из различных компонентов и проявляющиеся при выполнении конкрет­ного вида деятельности. Это связано с широко распро­страненным явлением компенсации: в основе одинаковых достижений при выполнении какой-либо деятельности могут лежать различные способности, в то же время одна и та же способность может быть условием успеш­ности несхожих видов деятельности. Этим объясняется различие в личностных и физиологических харак­теристиках людей, показывающих высокий уровень развития способностей в определенном виде деятельности.

Большое практическое значение, в частности для профессиональной ориентации, имеет диагностика сложившихся способностей (возможность их становления) при профессиональном отборе и в спорте. Наиболее распространенной формой оценки степени выраженности способностей являются тесты, которые могут дать также и количественные оценки.

В педагогических и психологических исследованиях видное место занимают проблемы формирования способностей к конкретным видам деятельности. В них отражены возможности развития способностей через создание личностной установки на овладение предметом деятельности. Особое значение имеет научная отработка программ действия по освоению данного вйда деятельности.

Созданы, например, методики по развитию музыкаль­ного слуха у лиц, не имеющих его. По этой методике дети, раньше не понимавшие музыку и пение, научились мастерски играть на музыкальных инструментах. Можно и человека, никогда в жизни не прикасавшегося к кисти, сделать неплохим художником. Это доказывает, что в каждом человеке скрыта энергия, в том числе и богатые ресурсы творческих способностей.

Характеристика таланта. Качественный уровень развития способностей выражается понятиями талант и гениальность. Талантом называют такую совокупность способностей. которая позволяет получить продукт дея­тельности, отличающийся новизной, высоким совершенством общественной значимостью.

* v шествует множество типов и видов таланта. Все »ни необходимы человечеству. Это может быть | оголютный слух или зрение, комбинаторство, молние­носная реакция или способность к художественному творчеству. Главная цель при этом — как можно раньше разбудить талант в человеке, включить его в соот­ветствующую сферу деятельности.

Многие ученые придерживаются мнения, что талант передается по наследству. По их формулировке, некая волшебная сила не исчезает, а передается из поколения в поколение.

Пример

В генеалогическом древе Иоганна Себастьяна Баха пятьдесят шесть музыкантов, из которых двадцать — мастера самого высокого уровня.

Но есть и примеры, опровергающие это утверждение. Многие гении вышли из простых людей, в роду которых не было выдающихся личностей.

Интеллектуальные ресурсы человека. Канадский патофизиолог Г. Селье в своей книге об организации научных работ пришел к заключению, что энергия мышления мозга человека сравнима с физической энергией атомного ядра. То есть возможности человека, с теоретической точки зрения, нескончаемы и безграничны.

Известно, что некоторые люди во время стрессовых ситуаций совершают удивительные поступки. Однажды в Чехословакии рабочий смог удержать плечом груз, падавший с крана. Также не выдумка, что есть люди, способные мгновенно вычислить корень 21-й степени из 21-значного числа; определить, что первое января сто восьмидесятого года — это пятница; сказать, в какой день следующей осени, в какой области Западной Европы какая будет погода. Человек может угадать будущее или за тысячи километров почувствовать состояние близкого ему человека в чрезвычайной ситуации. И все это не «идеалистическая мистификация», а явления, доказанные и подтвержденные экспериментами. Сейчас нет однозначного мнения среди ученых и о так называемой телепатии. Мы знаем только, что это загадочное явление позволяет осуществлять коммуникацию между людьми.

По предположениям физиологов, мозг человека состоит из 15 млрд, нервных клеток — нейронов. Но человек использует лишь малую часть возможностей своего мозга. По некоторым сведениям, обычный человек в своей деятельности использует всего 4% всех нервных клеток мозга, а остальные 96% находятся в резерве. Психологи отмечают, что даже самые великие ученые используют всего 7—8% своих потенциальных возможностей. При наличии хорошего образования и воспитания человек со средними способностями сможет освоить информацию тридцати томов энциклопедии и овладеть пятью-шестью различными языками.

Можно с уверенностью сказать, что с помощью кибернетики, объединившей ряд наук, можно будет поднять наш уровень мышления. В настоящее время с использованием кибернетических конструкций созданы модели логических операций и ряда умственных действий. Английский математик и философ Бертран Рассел считает, что человека можно научить творчеству, как любому виду деятельности.

Память человека и ее возможности. Память — процес­сы организации и сохранения прошлого опыта, делающие возможным его повторное использование в деятельности или возвращение в сферу сознания.

Память связывает прошлое субъекта с его настоящим и будущим и является важнейшей познавательной функцией, лежащей в основе развития и обучения.

Память делится на подсистемы — долговременную, кратковременную и гипотетическую — сенсорную (лат. sensus — «чувство, ощущение”).

Юлий Цезарь, Александр Македонский, персидский царь Кир знали в лицо и по именам каждого воина своей армии, доходившей численностью до 30 тыс. человек. Фемистокл знал 20 000 жителей греческой столицы в лицо и по имени. А Сенека мог повторить в исходном порядке один раз услышанные 2000 несвязанных слов. Математик Леонард Эйлер знал наизусть шесть степеней всех чисел до ста. Академик С.А. Чаплыгин и шахматист Гарри Каспаров запоминали номер телефона, случайно набранный пять лет назад.

В быстром течении жизни человек запоминает все, что оставляет в его сознании какой-либо след, все, что заставляет задуматься, — неординарные события в жизни, слова, звуки, цвета заката какого-либо вечера. По расчетам Джона фон Неймана, крупного американского математика и кибернетика современности, человеческий мозг может запомнить около 10²⁰ единиц информации. Для сравнения 1Ш это примерно равно информации миллионов томов книг Московской центральной библио­теки, считающейся одной из самых крупных в мире. Если обратить внимание на способность к запоминанию у людей, искусства, то можно найти множество удивительных примеров.

Среди казахских сказителей были люди, способные читать один за одним множество поэм. Это явление также свойственно и киргизским певцам — манасши. Дина Нурпеисова в детстве могла, услышав один раз кюй в исполнении Курмангазы, в точности воспроизвести его. Моцарт мог воспроизвести однажды услышанную сложную и длинную пьесу. Такими способностями к запоминанию удивлял своих современников и русский композитор и пианист С. Рахманинов. Бетховен написал много своих произведений, уже будучи абсолютно глухим.

Интеллект (лат. intellectus — «познание, понимание, рассудок”) — способность человека к мышлению, рациональ­ному познанию. В основном это понятие связьюается с умственным развитием личности. Природа интеллекта отлична от таких способностей души, как чувство, воля, интуиция, воображение и т.п.

В современной психологии понятие интеллект употребляется главным образом в теории индивидуально — топологических особенностей развития личности. Существует понятие определения уровня интеллектуальности человека. Это коэффициент интеллектуальности (англ. Intellectual quotent — сокращенно IQ) — показатель умственного развития, уровня имеющихся знаний и осведомленности, получаемый на основе различных тестовых методик. По мнению большинства психологов, IQ оценивает главным образом личный уровень знаний индивида.

Вопрос и задание

1.              Изменилось ли ваше мнение о собственных способностях после ознакомления с материалами этого параграфа? 2. Расскажите об отличиях между понятиями способность, талант и интеллект.

Для обсуждения

Может ли школа раскрыть все способности ребенка? Если нет, то что, по-вашему, нужно изменить?

Люди с нечеловеческими способностями — BBC News Русская служба

15 апреля 2014

Обновлено 16 апреля 2014

Автор фото, thinkstock

Подпись к фото,

Новые способности помогут человеку стать суперменом. Или нет?

Желая ощущать окружающий мир так, как его чувствуют звери, эти люди меняют свои тела и сознание. Помогает ли это обрести способности животных, и зачем это нужно?

В конце Первой мировой войны аристократ Гораций Ридлер вернулся в Великобританию из Месопотамии другим человеком. И даже не совсем человеком. Ридлер забыл свое утонченное воспитание, покрыл лицо и тело круговой татуировкой, растянул мочки ушей и продел в нос большое кольцо. Облачившись в одежды, украшенные драгоценностями, он стал называть себя Оми, Человеком-зеброй, и гастролировал с известными в то время цирковыми труппами.

Ридлер — лишь один из тех многих, кто решился принять обличье животного. Американец Деннис Авнер, более известный как Крадущийся Кот или просто Человек-кот, перенес не меньше 14 хирургических операций, превращая свое лицо в кошачье. Он изменил форму щек, глаз и губ, добавил татуированные полосы, кошачьи усы и даже сумел сделать себе острые, как у кота, зубы.

На протяжении 20 лет на острове Скай на севере Шотландии можно было встретить Человека-леопарда, с головы до ног татуированного присущим этому красивому хищнику узором. Он жил в заброшенной каменной хижине, а пять лет назад Том Леппард (имя, под которым Человек-леопард известен своим друзьям) перебрался с острова в более удобный дом в Шотландии. Ему тогда было 73 года — не так плохо для представителя семейства кошачьих…

Подпись к фото,

Стать леопардом — об этом, возможно, мечтают немногие…

Мало кто готов на подобное преображение, и, конечно, такой человек на всю жизнь становится знаменитостью. В наши дни люди, вынужденные использовать протезы, ученые-любители и так называемые боди-хакеры выводят это явление на новый уровень. Современное развитие биологии и техники позволяет подражать уже не только внешнему виду, но и способностям животных. Теперь удается делать вещи, которые раньше были, как казалось, для человека недостижимы. Например, развивать свои возможности в средах, которые не очень приспособлены для человека. У Нади Весси с детства не развивались ноги. Несколько лет назад она начала использовать специально сконструированный хвост, как у русалки. С ним Надя может перемещаться в воде, подобно дельфину.

Другие обращаются к технологиям, чтобы окунуться в мир, скрытый от людей. Вот, например, невидимые человеческому глазу и не ощущаемые человеческими органами чувств электромагнитные поля. У акул на морде есть своего рода рецепторы, получившие название ампул Лоренцини. Они позволяют чувствовать возмущения электрического поля, вызываемые добычей. В отличие от кровожадных акул, птицы, лобстеры и пчелы, как предполагается, используют магнитные поля для навигации.

Шестое чувство

В последние годы художники, экспериментирующие с собственным телом, начали вживлять себе магниты, пытаясь заполучить «шестое чувство». С крошечными магнитными дисками в пальцах они могут чувствовать электромагнитные поля, порождаемые окружающей нас техникой. Широкое распространение неодимовых магнитов и падение цен на них делают эту операцию все более популярной.

Один из таких энтузиастов-биохакеров — Пейтон Роулендс из штата Техас. Он имплантировал магнит в безымянный палец левой руки. «Нет, палец ни к чему не притягивается, для этого магнит слишком маленький, — объясняет он. — Просто в нескольких сантиметрах от любого предмета, через который течет ток, вы чувствуете легкую вибрацию». С магнитом в пальце Роулендс обнаружил, что может чувствовать поле вокруг трансформаторов, холодильников и микроволновок. «Очень интересное ощущение, слегка безумное. Например, я заметил, что постоянный ток часто ощущается как статический магнитный пузырь, притягивающий или отталкивающий вас от предметов. В то время как переменный ток люди описывают как покалывание невидимых иголок».

У Роулендса началось отторжение организмом магнита, он был вынужден его удалить. На такой риск приходится идти при вживлении имплантата, который необходимо покрывать тем или иным биосовместимым материалом, чтобы избежать отторжения. Однако, как показывает опыт Роулендса, иногда даже такие материалы не спасают. Теперь он ищет альтернативное покрытие — с лучшими свойствами.

Способности животных не обязательно приобретаются техническим путем. Даниэл Киш потерял зрение в возрасте 13 месяцев после перенесенной ретинобластомы, злокачественной опухоли сетчатки глаза. Через два месяца его родители заметили, что Даниэл, кажется, в состоянии ориентироваться в окружающем пространстве и чувствовать предметы, находящиеся вокруг.

«Я применяю эхолокацию, сколько себя помню, — рассказывает он сейчас. — Я издаю щелчки, необходимые для ориентации, но пользуюсь этим только тогда, когда это необходимо, так что родителям это непросто заметить».

Бэтмен

Кишу пришлось самому научиться вызывать у себя в голове образы окружающей среды, пощелкивая языком и слушая отраженный звук. Эхолокацию используют летучие мыши и китообразные — дельфины и киты. Киш различает и использует по крайней мере два вида эхолокации: активную, когда он издает щелчки (он называет это сонар-вспышкой, по типу вспышки у фотоаппарата), и пассивную, при которой акустическая картина окружающего мира внимательно анализируется. Вместе эти два вида ориентации в пространстве образуют набор навыков, с помощью которых Киш до некоторой степени компенсирует отсутствие зрения.

Автор фото, thinkstock

Подпись к фото,

Способности летучей мыши можно развить у человека?

«Это заблуждение — считать, что для развития этого навыка нужен какой-то врожденный дар, — утверждает он. — Каждый из нас обладает самыми разными способностями, и главное, что нужно — это, во-первых, мотивация, во-вторых, готовность применять эти способности».

У Киша уже есть последователи — например, Сэм Олдридж, британский мальчик, который к своим восьми годам уже применял эхолокацию. Киш, как президент благотворительной организации World Access for the Blind, проводит семинары, обучая слепых студентов эхолокации – наряду с навыками использования белой трости и собаки-поводыря.

«Мозг — очень интересный механизм с огромными адаптивными возможностями», — говорит Киш. Но признает, что зрячему человеку научиться эхолокации очень трудно — не хватает мотивации. «Обучение эхолокации намного проще, чем изучение языка. Я знаю, я ведь делал и то, и другое, — смеется он. — Как и язык, без практики этот навык теряется».

Могут ли зрячие научить свои глаза видеть дальше, лучше и четче? Пейтон Роулендс полагает, что да. В сотрудничестве с организацией «Наука для всех», которая занимается открытыми исследованиями, не зависимыми от академических институтов, он ставит на себе эксперимент, призванный расширить видимый диапазон глаза до инфракрасного путем изменения одной лишь диеты.

Ключ — в биологии глаза. Человеческая сетчатка в основном использует для восприятия света молекулы йодопсина и родопсина. У пресноводных рыб, например, у мозамбикской тилапии, эту роль выполняет другая молекула — порфиропсин. Глаз тилапии гораздо чувствительнее к темно-красному, что позволяет ей видеть в ближнем инфракрасном диапазоне. Роулендс надеется, что, избегая в еде ретинола (витамина А) — жизненно важного питательного вещества, необходимого для производства йодопсина и родопсина, он сможет заставить организм перейти на порфиропсин, который в нормальной ситуации не используется.

Звучит, мягко говоря, необычно, но это не первый такой эксперимент. Во время Второй мировой войны в ВМС США пытались с помощью аналогичной процедуры развить у сигнальщиков инфракрасное зрение. Идея была в том, чтобы корабли могли связываться с помощью семафоров с инфракрасными лампами, не будучи замечены флотом противника. Однако появление приборов ночного видения убило эту идею.

«Это не значит, что я вижу в тепловом диапазоне, — предупреждает Роулендс. — Не хотелось бы создавать впечатление, что мы говорим о «зрении Хищника».

Тем не менее, в случае успеха он будет видеть яснее, так как свет инфракрасного диапазона легче проходит через пыль и смог. «Предполагается, что я буду видеть дальше, чем кто-либо, — объясняет он. — Это также касается солнечных очков и тонированных стекол автомобилей — мне будет гораздо проще видеть сквозь них».

Подпись к фото,

Насколько это мифическое существо — русалочка?

Роулендс говорит, что он сможет видеть свет, излучаемый инфракрасными камерами видеонаблюдения, и сигналы телепультов. И даже — сквозь одежду, сшитую из определенных материалов.

План рискованный. Отсутствие необходимых питательных веществ может быть опасно, поэтому Роулендс и другие экспериментаторы разработали специальный коктейль с добавками, снижающими риски.

Тот факт, что группа Роулендса не является частью академической науки и не имеет никакой подтвержденной квалификации, может вызвать недоумение. Но Пейтон полон решимости доказать, что наука возможна и вне академических кругов — достаточно следовать научному методу и использовать общепринятые экспериментальные протоколы. Сработает ли метод, выяснится в ходе трехмесячного исследования, которое скоро начнется.

Когда смотришь фильмы о животных, поневоле восторгаешься их способностями. Но и Роулендс, и Киш предупреждают: нас, людей, не следует недооценивать.

«Не стоит по умолчанию считать, что тот или иной человек не способен на то и на это, — считает Киш. — Судя по легкости, с которой я могу научить человека использовать его природный сонар, эта способность уже есть, ее просто нужно выявить. Она запрятана довольно глубоко, но она есть».

Нет сомнений, что наш мозг по части способностей к инновациям и по силе воображения даст фору мозгу любого другого живого существа. Использование необычных способностей животных может быть просто еще одним из не часто используемых человеческих талантов. Супермен, Бэтмен – не такая уж выдумка?

Об авторе: Фрэнк Суэйн — редактор по работе с аудиторией журнала New Scientist, автор книги «Как сделать зомби» и внештатный автор Mosaic, Wired, Slate, BBC Radio 4 и других СМИ. Его твиттер — @SciencePunk

сборник статей — Ural Federal University’s Research Portal

TY — BOOK

T1 — СПОСОБНОСТИ И МЕНТАЛЬНЫЕ РЕСУРСЫ ЧЕЛОВЕКА В МИРЕ ГЛОБАЛЬНЫХ ПЕРЕМЕН

T2 — сборник статей

AU — Коллектив авторов,

A2 — Журавлев, А. Л.

A2 — Холодная, М. А.

A2 — Сабадош, П. А.

PY — 2020

Y1 — 2020

N2 — Книга включает статьи, с разных сторон раскрывающие научное наследие выдающегося российского ученого В. Н. Дружинина: методологические и теоретические проблемы психологии способностей и ментальных ресурсов человека; история психологических исследований способностей и одаренности; виды и механизмы способностей и ментальных ресурсов; особенности их развития на разных этапах онтогенеза и их проявления в современном социокультурном пространстве; духовные способности как ментальный ресурс; способности к совладанию в условиях повседневного и травматического стресса; профессиональные способности в современной организации; когнитивные и ситуационные факторы проявления способностей и ментальных ресурсов в информационной среде; общие закономерности и индивидуальные вариации формирования и реализации поведения; современные подходы к психодиагностике, моделированию и формированию способностей и ментальных ресурсов; специфика химических способностей. Книга подготовлена к 65-летию В. Н. Дружинина.

AB — Книга включает статьи, с разных сторон раскрывающие научное наследие выдающегося российского ученого В. Н. Дружинина: методологические и теоретические проблемы психологии способностей и ментальных ресурсов человека; история психологических исследований способностей и одаренности; виды и механизмы способностей и ментальных ресурсов; особенности их развития на разных этапах онтогенеза и их проявления в современном социокультурном пространстве; духовные способности как ментальный ресурс; способности к совладанию в условиях повседневного и травматического стресса; профессиональные способности в современной организации; когнитивные и ситуационные факторы проявления способностей и ментальных ресурсов в информационной среде; общие закономерности и индивидуальные вариации формирования и реализации поведения; современные подходы к психодиагностике, моделированию и формированию способностей и ментальных ресурсов; специфика химических способностей. Книга подготовлена к 65-летию В. Н. Дружинина.

UR — https://www.elibrary.ru/item.asp?id=44101412

M3 — Монография/Сборник статей/Брошюра

SN — 978-5-9270-0415-7

BT — СПОСОБНОСТИ И МЕНТАЛЬНЫЕ РЕСУРСЫ ЧЕЛОВЕКА В МИРЕ ГЛОБАЛЬНЫХ ПЕРЕМЕН

PB — Институт психологии РАН

CY — Москва

ER —

ординарные и выдающиеся, талант и гениальность

 
Человек должен обладать специфическими качествами для того, чтобы выполнять разные виды деятельности. Индивидуально-психологическими особенностями называют способности личности.

Ординарные и выдающиеся способности

Но способности выделяют по психологической природе и только те особенности, которые варьируются индивидуально. Например, люди способны к освоению речи, но это не является психологической особенностью определенного человека и является общей особенностью.

Способности относятся к тем особенностям, которые относятся к успешному выполнению определенной деятельности. Но эти способности не должны сводиться к знаниям и навыкам личности, они должны объяснять легкость и быстроту приобретения этих навыков. 

Природной предпосылкой способности являются задатки, которые могут являться анатомо-физиологической особенностью. Задатки считаются врожденными и признаются статичными. Но определить природу задатков крайне тяжело, так как в мозге человека нет однозначно локации психических функций высшего уровня.

Например, из определенных задатков могут развиться выдающиеся математические способности, но могут развиться и способности другого вида. Во многом это определяется самой личностью человека и результатом его деятельности.

Выделяют такие способности как ординарные и выдающиеся, общие и специальные, коммуникативные и предметно-деятельностные. Существует много теорий по поводу того, как правильно классифицировать способности человека, и более точной будет разделение на ординарные и выдающиеся способности.

Степень развития способностей

Существует определенная иерархия способностей, которая довольно динамична. Можно сказать, что способности развиваются и существуют, как и потребности человека и мотивы его деятельности. Выделяют такие способности, как одаренность — талант и гениальность. 

Талант и гениальность

Талантом называют личностное сочетание способностей. Такая способность является понятием качественным. Чаще всего талантом называют одаренностью в специфической деятельности, то есть высокую степень одаренности. Талант зачастую включает в себя совершенство в определенной деятельности, увлеченность и значимость, а также работоспособность большого значения.

Что касается гениальности, то она считается качественно наивысшей степенью развития и выражения своей одаренности или таланта. Но гениальность отличается от таланта — она включается в себя творчество высшего уровня, уникальность и неповторимость.

Гениальность всегда относят к чему-то, что не было полноценно открыто раньше, к тому, что ранее не было постигнуто человеком. Поэтому и есть такое устойчивое выражение «непризнанные гении», которое говорит о том, что часто гениев не признают, и их труды лишь через время находят свое признание у других людей.

Сила воли и ее значение

Под силой воли подразумевают свойство человека, которое заключается в способности совершенно сознательно управлять своими поступками и психикой. Сила воли помогает человеку преодолевать препятствия, которые могут возникнуть на пути достижения поставленной им цели.

И во многих случаях человек преодолевает свои внутренние препятствия и свои недостатки для того, чтобы развить свои способности и проявить свою одаренность. Поэтому сила воли так важна для того, чтобы деятельность человека была успешной и максимально результативной.

Нужна помощь в учебе?

Предыдущая тема: Потребности человека: материальные и духовные, подлинные и мнимые
Следующая тема:&nbsp&nbsp&nbspПонятие и составляющие характера, его формирование

границ | Нейронные и генетические основы человеческих способностей

Введение

Понимание различий в чертах человеческих способностей, таких как познание, эмоции или поведенческие наклонности, было областью большого интереса в области нейропсихологии. Использование таких способностей может облегчить нейропсихиатрическую диагностику и лечение, а также позволяет прогнозировать индивидуальные риски. Это может помочь понять причины различных состояний, таких как хроническая боль (Alais et al., 2010; Vachon-Presseau et al., 2016), нарушения развития нервной системы (Barch et al., 2019), аутизм (Happé and Frith, 1996), реабилитация после инсульта (Carlozzi et al., 2017; Johnson et al., 2017), болезнь Альцгеймера. (Snyder et al., 2011) и другие психоневрологические состояния (Hayden et al., 2018). В то время как черты личности широко изучаются (Gerlach et al., 2018), человеческие способности, включая поведенческие и неврологические функции, все еще недостаточно изучены.

Человеческие способности по сравнению с личностью менее четко определены.Однако набор инструментов Национального института здоровья (NIH), который обеспечивает единую оценку неврологической и поведенческой функции, дает количественную оценку их широкого спектра. Он сочетает в себе различные наборы показателей, включая шкалы эмоциональных, когнитивных, моторных и сенсорных функций, чтобы обеспечить полный спектр индивидуальных оценок, что делает этот набор данных естественным кандидатом для определения человеческих способностей. Было показано, что измеренные параметры реакции чувствительны и эффективны при обнаружении тонких различий между участниками, а основные характеристики способностей, описываемые отдельными задачами, такие как когнитивные и двигательные навыки, хорошо изучены (Gershon et al., 2013). Его актуальность для медицинских исследований хорошо известна, демонстрируя полезность, например, при клиническом инсульте (Carlozzi et al., 2017), классификации инвалидности (Hessl et al., 2016) и восстановлении после травм головного мозга (Tulsky et al., 2017). . Кроме того, ожидается, что человеческие способности будут предсказывать реальные результаты, такие как социально-экономический статус, уровень образования и проблемы со здоровьем, точно так же, как это делают личностные черты (Eisenberg et al., 2019).

Помимо предоставления полной основы человеческих способностей, мы исследовали их биологическое происхождение.Мы использовали данные крупномасштабного анализа независимых компонентов (ICA) для молодых взрослых в рамках проекта Human Connectome Project HCP (Van Essen et al., 2012), чтобы определить, представлены ли эти черты способностей такими свойствами мозга, как морфология и функциональная связность.

Кроме того, мы оценили, играет ли наследственность роль в определении черт способностей, с целью оценить, насколько вариативность конкретной черты способностей обусловлена ​​факторами окружающей среды и генетическими различиями.Мы предположили, что черты способностей со значительными корреляциями в биологии мозга также будут демонстрировать значительную наследуемость, поскольку оба они указывают на общую биологическую основу.

Методы

В этом разделе мы покажем, как мы построили статистические модели, лежащие в основе анализа, и какие решения были приняты на каждом этапе процесса. Становится ясно, что каждый шаг мотивирован данными; все параметризации естественны для этих наборов данных.

Данные

В нашем первоначальном анализе мы использовали нормативный набор данных NIH Toolbox (Gershon, 2016), который содержит данные от здоровых субъектов на протяжении всей их жизни.Возраст 17 лет и младше тестируется по-разному, поэтому мы сосредоточились на возрастах 18 лет и старше. Кроме того, мы сделали выводы, используя данные из базы данных 1200 молодых взрослых в рамках проекта Human Connectome Project (HCP) (возраст 18–35) (Van Essen et al., 2012). В данных HCP мы использовали как оценки NIH Toolbox, так и структурированные данные по семье, что позволило идентифицировать близнецов, братьев и сестер, а также половинных братьев и сестер. Это позволило нам провести параллели с исходными нормативными данными NIH Toolbox и связать их с результатами наследуемости. Кроме того, также из выпуска данных HCP 1200, мы извлекли данные структурной и функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ).

Сначала данные были отфильтрованы, и были включены только оцененные NIH Toolbox переменные, присутствующие в обоих наборах данных. Статистический анализ проводился без учета возраста и пола (данные NIH Toolbox используют пол вместо биологического пола) в дополнение к другим демографическим переменным. Позже они были использованы для анализа природы тематических кластеров. Набор конечных переменных представлен в дополнительной таблице 4 и используется как в наборе нормативных данных NIH Toolbox, так и в данных HCP для молодых взрослых.Включена 31 переменная в когнитивной, моторной, сенсорной и эмоциональной областях.

Чтобы избежать чрезмерного условного исчисления, были включены только участники в возрасте 18 лет и старше, которые сообщили о более чем 70% рассматриваемых переменных. Из набора данных HCP были исключены все участники с проблемами контроля качества в фМРТ. 778 HCP субъектов в возрасте от 18 до 35 лет остались в группе (дополнительный рисунок 1). Показатели силы хвата и ловкости в наборе инструментов напрямую выводятся из исходных оценок. Мы используем их как в наборе данных NIH Toolbox, так и в наборе данных HCP.

После фильтрации индивидуальные оценки для наборов данных были масштабированы. Окончательные нормативные данные NIH Toolbox были стандартизированы до среднего нуля и стандартного отклонения, равного единице. Данные HCP были масштабированы этими значениями NIH Toolbox для обеспечения совместимости между двумя наборами данных: мы определили среднее значение и стандартное отклонение для каждой переменной нормативных данных NIH Toolbox и с их помощью оценили по z-шкале соответствующие данные HCP Toolbox.

Факторный анализ

Сначала мы уменьшили размерность данных.Это раскрывает лежащие в основе обобщенные переменные и может использоваться для уменьшения шума (Revelle, 2009). Мы протестировали методы главного компонента (PCA) и факторного анализа (FA) и сравнили их по вероятности. В моделях факторного анализа часть модели, описывающая ошибку, обрабатывается более гибко, в отличие от главных компонентов (Hastie et al., 2009) (дополнительный рисунок 2A). Основные компоненты моделируют ошибку с помощью ковариационной матрицы ∝ σ ² , где 𝕀 — это тождество, а факторный анализ ослабляет ее до ∝diag (σ12, σ22,…, σN2).

Параллельный анализ (Horn, 1965) использовался для получения оптимального количества компонентов. Этот подход сравнивает собственные значения ковариационных матриц: одно для нормативных данных NIH Toolbox и одно на основе белого шума. Факторы, соответствующие собственным значениям, меньшим, чем коэффициенты ковариации шума, были отброшены (дополнительный рисунок 2B). Здесь мы выбираем четыре фактора для описания нормативного набора данных NIH Toolbox. Этот выбор является консервативным в отношении того, сколько функций включать.Декомпозиции факторного анализа уникальны только до ротации (Hastie et al., 2009), поэтому есть некоторая свобода выбора точного состава скрытых переменных. Чтобы минимизировать перекрытие между ними, мы выбрали вращение варимакс (Kaiser, 1958). Это максимизирует дисперсию квадратов нагрузок по столбцам, что приводит к наиболее блочно-диагональной форме матрицы нагрузок. Другими словами, коэффициенты переменных, которые способствуют множеству скрытых факторов, сведены к минимуму. Мы используем готовую реализацию ротации факторов в Python (mvds314, 2017).Эти повороты не влияют на группировку предметов. Для данных HCP была проведена идентичная факторная декомпозиция. Дополнительный рисунок 2B показывает, что такое же количество факторов влияет на набор данных HCP.

Кластеризация

Кластерный анализ используется для демонстрации эквивалентности характеристик способностей в нормативных документах NIH Toolbox и наборе данных HCP. Мы группируем данные с использованием моделей гауссовой смеси (GMM). Преимущество использования этих алгоритмов по сравнению с более непосредственными алгоритмами, такими как кластеризация k-средних, заключается в их обобщаемости: любая точка в факторном пространстве может быть однозначно и легко сопоставлена ​​с кластером.Эквивалентно каждой точке в координатном пространстве назначается вероятность находиться в пределах любого кластера. Численно ряд гауссовых распределений соответствует плотности точек данных в четырехмерном факторном пространстве. С K гауссовыми компонентами его математическая форма p (x) = ∑k = 1KπkN (x | μk, Σk), и каждая гауссова плотность N (x | μk, Σk) сосредоточена вокруг своего среднего значения μ _k с ковариация Σ _k и взвешена с помощью π _k , что позволяет создавать кластеры разного размера.

Мы используем scikit-learn, чтобы подогнать эту модель к данным (Pedregosa et al., 2011). Для этого подхода выбираются сферические ковариационные матрицы, чтобы свести сложность модели к минимуму.

Количество кластеров нужно определять отдельно. Мы используем байесовский информационный критерий (BIC) (Schwarz, 1978) и индекс Rand (Rand, 1971), чтобы получить это значение. BIC учитывает вероятность сложности модели и дает количественный результат для получения оптимального значения. Индекс Rand, с другой стороны, является более прямым измерителем эффективности кластеризации и сравнивает различные разделы набора данных в отношении того, были ли пары субъектов внутри каждого кластеризованы вместе или нет.Скорректированный индекс Rand, равный 1, указывает на полное перекрытие между разделами кластера, тогда как значение 0 указывает, что никакие пары в одном разделе не были сгруппированы вместе в другом разделе. Подробности нашей реализации можно найти в Von Luxburg (2010).

Весь анализ проводился с учетом индивидуальных ответов только на задачи NIH Toolbox. Мы специально исключили исходную информацию из анкет, такую ​​как возраст, пол и этническая принадлежность. Факторный анализ уже обобщает переменные, а кластеризация разделяет предметы.Мы сравнили общее представление этих ковариат по четырем кластерам. Для возраста и пола мы наносим на график долю каждого из них в кластере. Та же модель GMM была применена к набору данных HCP. Парные t -тесты были выполнены между самым большим выбросом и остальными кластерами. Кластер с наибольшим отклонением от среднего по каждой переменной определяется как этот выброс. Результаты отображаются в дополнительных таблицах 1, 2. Состав кластера и количество кластеров в виде степеней свободы были протестированы с использованием различных методов кластеризации (k-средних, иерархический), чтобы подтвердить, что они не зависят от фактически используемого алгоритма.

Морфология мозга и возможности подключения

HCP предоставляет данные о морфологии и связях мозга. Мы проверили взаимосвязь между ними и чертами способностей, найденными в нормативных данных NIH Toolbox. Мы регрессировали свойства мозга по четырем скрытым чертам способностей.

В качестве переменных мы включили как морфологические данные, так и данные о связности. Данные HCP FreeSurfer (Fischl, 2012) содержат около 200 переменных, а HCP предоставляет данные о подключении от ~ 15 ² до ~ 300 ² функций — матриц корреляции независимых компонентов (IC) для каждого участника.Числа в квадрате указывают на то, что данные состоят из подключений, а не микросхем. Технически с ИС n можно получить n (n-1) 2 = O (n2) уникальных характеристик. Предоставляется несколько уровней обработки данных о подключении, из которых мы использовали наиболее обработанные «проанализированные» данные, в которых пространственные искажения были минимизированы, а данные были согласованы по модальностям и по субъектам с использованием соответствующей регистрации на основе объема и поверхности. методы (Glasser et al., 2013; WU-Minn, 2017).Сначала мы получаем лучший набор данных, используемый для прогнозного моделирования, из всех следующих комбинаций: (1) Любое количество независимых компонентов предоставленных данных (15, 25, 50, 100, 200, 300). (2) Два вида матриц связности, рассчитываемых на их основе: netmats1 и netmats2. (3) взаимосвязь по сравнению с узловыми степенями и (4) включение возрастных и гендерных переменных. Самый предсказуемый набор данных — это тот, который дает ближайшую L1-регуляризованную регрессию в своей 30% -ной выборке. Параметр L1 оптимизирован в выборке (IS).

Netmats1 означает использование полной нормализованной временной корреляции между таймсериями каждого узла и каждым другим. Это относительно простой подход, но он имеет различные практические недостатки и недостатки интерпретации (Smith, 2012). Netmats2 использует частичные временные корреляции между таймсериями узлов. Это нацелено на оценку силы прямого соединения лучше, чем достигается при полной корреляции. Чтобы немного улучшить оценки частных коэффициентов корреляции, применяется небольшая регуляризация L2 (установка ρ = 0.01 в опции netmats Ridge Regression в FSLNets) (Smith et al., 2014; WU-Minn, 2017). Для узловых градусов мы рассчитали градусы для плотностей от 1% до 10% с шагом 1%.

После выбора наилучших входных данных мы регрессируем эти предикторы по признакам способности для получения прогнозной модели. Чтобы оценить обобщаемость наших результатов и надежность моделей, исходная выборка из n = 778 участников HCP была снова разделена на две подвыборки: обучающая (IS, 70%) и тестовая (OOS, 30%), независимо от вышеупомянутого раскола.Для обучения модели и оптимизации ее гиперпараметра регуляризации в обучающем наборе данных была выполнена вложенная перекрестная проверка (5-кратная перекрестная проверка). Мы смоделировали данные, используя L1-регуляризованную линейную регрессию. Регуляризация L1 помогает экономить модели за счет выбора функций и обобщения, сохраняя небольшие параметры. Оптимальный параметр регуляризации позволяет избежать чрезмерного или недостаточного соответствия модели. Все предикторы включаются в регрессию одновременно, количество используемых предикторов зависит от размера параметра регуляризации.Это оставляет одну оптимальную модель для каждой из вышеперечисленных комбинаций данных. Мы рассчитали степень согласия r ² на тестовом наборе данных. Из этой процедуры мы выбрали нашу эталонную модель с максимальным OOS r ² .

Эта модель используется для оценки общих результатов и статистической значимости r ² . Однако, чтобы сообщить о свойствах мозга, имеющих отношение к нашему обсуждению, мы увеличили параметр регуляризации примерно в два раза с 0.05 до 0,095. Увеличение этого значения до 0,1 существенно ограничивает количество переменных, поэтому мы сохранили это значение на уровне 0,095. Качество подгонки OOS r ² снижается всего на 5% (с r ² = 0,317 ± 0,017 до r ² = 0,305 ± 0,021) при использовании только 1/10 оптимального количества функций (~ 40 вместо ~ 400). Учитывая это свидетельство, мы основали нашу интерпретацию признаков на этих более регуляризованных моделях.

Чтобы избежать чрезмерной подгонки к разделению на обучающий тест и другим случайным событиям, таким как выбор перекрестной проверки, которые имеют большое влияние на результаты, ансамбль моделей получается путем выполнения этой процедуры выбора модели 100 раз.Это влечет за собой разделение данных на обучающую и тестовую выборки и оценку результатов с использованием многократной перекрестной проверки. Разделение на обучающий тест оказало существенное влияние на результаты, но выполнение всех разделений данных несколько раз усредняет эти эффекты.

Обратите внимание, что получение точно настроенных результатов из конкретных разделений поезд-тест является распространенным источником систематической ошибки подтверждения (Klayman and Ha, 1987; Klayman, 1995). Благодаря нашему ансамблевому подходу мы избегаем этой ловушки за счет того, что нам приходится иметь дело с множеством моделей.Этот недостаток, однако, позволяет нам получить надежный набор функций: мы описали только те переменные, которые содержатся в более чем 80% модельного ансамбля.

Данные о подключении HCP объединяют пронумерованные ИС. Чтобы идентифицировать большие сети мозга из этих IC, мы использовали процедуру сопоставления шаблонов с использованием шаблонов канонических сетей (Shirer et al., 2012; Altmann et al., 2015). Каждая IC коррелировалась со всеми каноническими сетевыми шаблонами, и наибольшая корреляция определяла отображение (см. Дополнительный рисунок 6).Индивидуальные шаблоны ICA были созданы с использованием вокселей, отличных от 0, и с оценкой z выше 99 процентилей. Для визуализации мы использовали программу просмотра BrainNet (Xia et al., 2013).

Для дальнейшей характеристики и интерпретации этих результатов мы использовали Neurosynth (Yarkoni et al., 2011; Gorgolewski et al., 2015) для декодирования функциональной активности мозга, связанной с каждой из этих индивидуальных сетевых карт ICA.

Neurosynth — это крупномасштабная база данных функциональных данных нейровизуализации, которая может отображать любое изображение связи мозга с базой данных метаанализа.Neurosynth использует обратный вывод всего мозга, чтобы связать определенные термины с картами мозга. Эта функция («декодер») позволила нам извлекать слова и свойства, часто связанные с областями мозга, покрытыми ИС HCP. Мы создали облака слов из наиболее коррелированных слов, отфильтровывая дескрипторы морфологии мозга (дополнительный рисунок 7). Отдельные ИС описывают разные темы, и, как и ожидалось, ИС, классифицированные как равные канонические сети, имеют схожие темы.

Наследственность

Данные HCP 1200 также содержат информацию о семейной структуре субъектов.Эта информация использовалась для идентификации субъектов по 4 категориям: монозиготные (MZ) близнецы, дизиготные (DZ) близнецы, полные братья и сестры (не близнецы) и полные братья и сестры. Используя эту информацию, мы рассчитали среднее евклидово расстояние пар точек данных в данных HCP в пространстве характеристик способностей для MZ, DZ, полных братьев и сестер, полукровных братьев и сестер и неродственных участников (рис. 4A).

Чтобы оценить наследуемость черт способностей, мы следовали модели ACE (Everitt, 2005): чтобы вычислить компоненты наследуемости, мы сравнили коэффициенты регрессии в пределах MZ с данными внутри DZ, используя формулу Фальконера (Falconer, 1960).Наш набор данных невелик, поэтому мы использовали этот более простой подход, а не моделирование структурным уравнением, которое используется в других местах в литературе (Lynch and Walsh, 1998; Hill, Mackay, 2004; Visscher et al., 2008; Boker et al., 2011). .

Следуя модели ACE, можно было оценить относительный вклад аддитивной генетической дисперсии (A), общей дисперсии окружающей среды (C) и идиосинкратической дисперсии среды (E) для каждого признака способностей. Формула Фальконера предполагает, что близнецы MZ имеют 100% общих генетических и общих компонентов окружающей среды, поэтому rMZ2 = A + C, тогда как близнецы DZ имеют 50% своих генетических и 100% общих компонентов окружающей среды: rDZ2 = 12A + C.У нас также есть A + C + E = 1. Здесь r ² — коэффициенты корреляции для линейных регрессий любой переменной, охватываемой пространством пар близнецов.

Обратите внимание, что эти допущения являются довольно ограничительными по сравнению с подходами к моделированию структурным уравнением. Например, взаимодействия генетика и окружающей среды (Purcell, 2002; Caspi and Moffitt, 2006) здесь не моделируются.

Эти три допущения можно использовать для расчета вкладов трех компонентов из двух коэффициентов регрессии для пар MZ и DZ.В литературе этот генетический компонент известен как наследуемость в широком смысле H ² . Мы вычислили эту меру для компонентов из уменьшения размерности в дополнение к исходным переменным. Наследственность сообщается только для переменных и характеристик способностей, где регрессия для пар близнецов MZ и DZ была статистически значимой ( p <0,05) (Таблица 1).

Таблица 1 . Оценка наследственности черт способностей.

Результаты с поправкой на пол были получены путем линейной регрессии каждой переменной по бинарной гендерной категории и вычитания этого результата. Используя такие остатки регрессии, мы можем пересчитать наследуемость, не разделяя выборку на мужчин и женщин.

Результаты

Фильтрация данных и дизайн исследования

Мы использовали данные нормативного исследования NIH (4852 человека и 172 переменные) (Gershon, 2016) и данные HCP S1200 (1206 человек и 261 переменная) (Van Essen et al., 2012). Фильтрация данных была выполнена до начала анализа данных: только 31 балл NIH Toolbox, присутствующий в обоих наборах данных, был сохранен (рисунок 1 и дополнительный рисунок 1), в то время как некоторые оставшиеся переменные были позже использованы в качестве ковариат. Мы включили только взрослых субъектов (18–85 лет, исключая 3495), которые выполнили все оценки NIH Toolbox, с отсутствующими данными не более чем на 30%, за исключением 74 участников. Субъекты с проблемами контроля качества фМРТ ( n = 157), основанными на заметных анатомических проблемах головного мозга, обработке или данных (WU-Minn, 2017), были исключены.После фильтрации данных 1369 субъектов были сохранены в нормативных данных NIH и 778 субъектов — в наборе данных HCP. Отсутствующие данные были заменены средними значениями, поскольку общее количество отсутствующих данных было низким (2,7%), а консорциум NIH Toolbox рекомендует среднее вменение (Slotkin et al., 2012).

Рисунок 1 . Структура статьи. (1) Данные набора инструментов NIH из нормативного исследования и HCP были отфильтрованы, в первоначальный анализ были включены только данные о способностях. (2) Уменьшение размерности 31 переменной было выполнено с выявлением четырех характеристик способностей.(3) Набор данных HCP используется для связи функций мозга с характеристиками способностей и (4) для определения наследуемости индивидуальных черт способностей и сетей мозга.

Черты способностей

Здесь мы использовали набор инструментов для оценки NIH Toolbox, чтобы охватить базовое пространство для человеческих способностей. Чтобы извлечь основные черты способностей, мы провели снижение размерности факторного анализа. Это определило черты способностей как комбинации задач исходного набора инструментов; мы не включали какие-либо демографические характеристики на этом этапе анализа.Впоследствии четыре основных характеристики способностей объяснили все 31 переменную NIH Toolbox вплоть до внутреннего шума (дополнительный рисунок 2B), который объясняет 87,6% общей дисперсии. Черты способностей были интерпретированы на основе их факторов нагрузки как: (1) двигательная выносливость, (2) эмоциональная обработка, (3) исполнительная и когнитивная функция и (4) социальное взаимодействие (рис. 2). Обратите внимание, что нагрузки на наши черты чередуются по отношению к каноническим областям набора инструментов: познанию, эмоциям, сенсорным и моторным функциям.

Рисунок 2 . Снижение размерности раскрывает черты способностей. Фактор нагрузки с точки зрения отдельных переменных набора инструментов NIH. Факторный анализ, проведенный на 31 индивидуальной переменной набора инструментов NIH, выявил 4 характеристики вращаемых способностей варимакс: (1) двигательная выносливость, (2) эмоциональная обработка, (3) управляющая и когнитивная функция и (4) социальное взаимодействие. На рисунке подавлены нагрузки менее 0,3. Аббревиатуры сопоставлены с переменными набора инструментов NIH в дополнительной таблице 4.Переменные ловкости умножаются на отрицательные, потому что исходное значение представляет время до завершения теста, поэтому большие значения указывают на худшую производительность. Однако все другие переменные следуют соглашению, согласно которому более высокие значения представляют лучшую производительность теста.

Для дальнейшей оценки этих свойств мы исследовали, влияют ли свойства мозга (морфология и связность), предоставленные набором данных HCP, на характеристики способностей, описанные здесь.

Связывание данных HCP

Данные

HCP были использованы для вывода свойств мозга и степени наследственности четырех черт способностей.Чтобы показать, что оба набора данных — нормативный NIH и HCP — регулируются одними и теми же основными чертами, для них был проведен кластерный анализ. Последний определяет группы испытуемых с общими факторными нагрузками. Ковариаты, такие как возраст, пол, социально-экономический статус и образование, затем сравниваются по кластерам. Эквивалентность в нем показывает, насколько значимы четыре характеристики способностей, потому что они обобщаются на наборы данных с разными демографическими данными.

Модели кластеризации обучаются только четырем характеристикам способностей нормативных данных, поскольку черты характера также происходят исключительно из этих данных.На используемые статистические модели данные HCP вообще не повлияли, и они отражают только закономерности, встречающиеся в нормативных данных NIH. После того, как данные HCP были кластеризованы с помощью этой модели, можно сравнивать ковариаты.

И байесовский информационный критерий (BIC), и скорректированный индекс ранда (ARI) отдают предпочтение 4 кластерам участников в нормативных данных (дополнительный рисунок 3A). BIC сравнивает точность статистических моделей с их сложностью. ARI оценивает согласованность подмножеств разделов, созданных моделью кластеризации.Устойчивость была подтверждена применением одного и того же метода кластеризации к разным подмножествам данных и соответствующим расчетом баллов BIC и ARI.

Кластеры обобщают оба набора данных: хотя набор данных HCP содержит данные о более молодых субъектах (от 18 до 35 лет) (дополнительный рисунок 5A), согласие между этими кластерами в отношении возраста и пола является жестким. Распределение этих переменных согласовано по всем кластерам и отражает основную природу их состава.Например, кластер 1 представлен в основном мужчинами, кластеры 2 и 3 в большей степени представлены женщинами в обоих наборах данных, тогда как кластер 4 сильно коррелирует с увеличением возраста (дополнительный рисунок 5B) и поэтому недостаточно представлен в данных HCP.

Кластеры

HCP также сравниваются с подмножеством нормативных субъектов NIH из той же возрастной группы. Это показывает, что более низкая доля субъектов в кластере 4 и чрезмерная представленность кластера 1 в наборе данных HCP на самом деле является функцией возраста и пола: молодые люди в нормативных данных NIH следуют тем же образцам, что и в HCP, но общее количество перераспределяются между кластерами 1 и 4.Это отклонение вызвано гендерным соотношением в этих наборах данных: данные HCP представляют гораздо более низкую гендерную представленность — 1,24 женщины на мужчину по сравнению с нормативным набором данных NIH — 1,78. Соотношения субъектов в наборе данных HCP аналогичны в их первых двух возрастных группах данных NIH (дополнительный рисунок 5B показывает это подробно). С учетом гендерных и возрастных различий мы показали, что черты способностей являются обобщающими. Обратите внимание на сильную зависимость пола и возраста в кластерах 1 и 4: пол и возраст были исключены из анализа исходных данных, тем не менее, эти нескорректированные данные показывают их сильную кластеризацию.

Кроме того, четыре характеристики способностей объясняют аналогичное количество дисперсии данных (81% в наборе данных HCP против 87% для нормативных данных NIH), и оба набора данных поддерживают четыре основных характеристики способностей (см. Дополнительный рисунок 2). Следовательно, эти черты способностей обнаруживают адекватную конвергентную и дискриминантную валидность.

Морфология мозга и возможности подключения

Пока что мы сосредоточились на описании человеческих способностей, коренные причины этих различий остаются неуловимыми. В какой степени свойства мозга могут предсказать результаты этих способностей? Используя морфологические данные, такие как объем и толщина ткани, в сочетании со средней силой функциональной связи между крупномасштабными сетями, мы оценили взаимосвязь между этими биологическими свойствами и способностями человека.Вначале мы регрессировали свойства мозга по четырем характеристикам способностей.

Подключения к мозговой сети были взяты из ICA, предоставленного HCP (Van Essen et al., 2012). 15 ² -300 ² функций, соответствующих 15–300 независимым компонентам. Данные HCP FreeSurfer (Fischl, 2012) содержат около 200 морфологических переменных.

Функциональные связи с 50 независимыми компонентами показали наилучшие результаты при регрессии свойств мозга и характеристик.Для функций связи мозга предпочтение отдается более строго упорядоченному набору данных сетевых матриц функциональных соединений (netmats2) HCP. Netmats2 нацелен на оценку силы прямого подключения лучше, чем netmats1 (см. Раздел Методы: морфология мозга и подключение). Модель, одобренная данными, включает гендерные, морфологические переменные и переменные связности, в общей сложности около 400 характеристик. Однако, поскольку нас в первую очередь интересовала интерпретация модели, мы снизили сложность этой модели, удвоив ее коэффициент регуляризации по сравнению с оптимальным значением (подробности в разделе «Методы: морфология мозга и взаимосвязь»).Это оставляет нам 40 функций без серьезного снижения степени соответствия.

Интересно, что окончательные результаты модели вне выборки (OOS) в большей степени зависят от разбиения на поезд-тест, чем от точного выбора независимых переменных. Разница между netmats1 и 2, например, небольшая. Чтобы решить эту проблему, мы выполнили весь этот метод подбора 100 раз, чтобы получить статистически значимые результаты. Таким образом, например, получаются доверительные интервалы около результатов ниже.Все приведенные числа являются средними по ансамблю из 100 моделей.

Независимые компоненты для черты способностей 1 (Двигательная выносливость) и 3 (Исполнительная и когнитивная функции) содержат 73 и 91% переменных связности, соответственно, а также включают пол в качестве предиктора. Остальной модельный ансамбль составлен по морфологическим признакам. Мы сопоставили все четыре характеристики способностей, для которых OOS r ² = 0,302 ± 0,017 (скорректировано r ² = 0.222 ± 0,023). По отдельности, признак 1 имеет среднее качество соответствия r ² = 0,78 и p -значение близко к 0, а признак 3 имеет r ² = 0,27 и p = 0,003 (все OOS). P Значения рассчитываются путем регрессии прогнозируемых и реальных значений черт способностей.

Черты способностей 2 и 4 не являются статистически значимыми со средними значениями OOS p 0,1 и 0,4 соответственно. Это черты способностей, в которых преобладают переменные эмоционального и социального взаимодействия, и, по-видимому, они менее устойчиво отражаются на морфологии мозга или функциональных связях.

Лучшая статистическая модель включает пол как признак. При сравнении результатов моделей с полом и без, r ² падает на 50%. В частности, в прогнозах 1-й черты способностей преобладает пол, что неудивительно, поскольку здесь описывается моторная выносливость, которая сильно зависит от пола.

Нас интересовала точная анатомия, обеспечивающая эти отношения. На рисунке 3 показаны наиболее важные функции мозга, включенные в нашу окончательную модель.Этот график не содержит каких-либо морфологических особенностей, так как они полностью соответствуют точным разбиениям на поездах и не выбираются надежно.

Рисунок 3 . Широкомасштабное сетевое соединение определяет черту 1 (двигательная выносливость) и 3 (исполнительная и когнитивная функция). Крупномасштабные сетевые связи были определены путем усреднения более регуляризованных моделей и отображения среднего коэффициента для функций, преобладающих в каждой модели. Распространенность определяется наличием в 80% моделей.Отображаются только две важные черты способностей. Признаки способности 2 и 4 показывают несущественные предсказания вне выборки. Сопоставление шаблонов с использованием канонических сетевых шаблонов (Shirer et al., 2012; Altmann et al., 2015) было выполнено. Для визуализации карты ICA, полученные от консорциума HCP (размерность = 50), были установлены на верхнем уровне 1% z -счет для ненулевых вокселей, а мозг отображался с помощью программы просмотра BrainNet (Xia et al., 2013). Обратите внимание, что все независимые переменные имеют z-шкалу, поэтому значения параметров можно сравнивать.Столбики представляют собой средние коэффициенты модели, а не значения связности. (A) Коэффициенты модели связности признака способности 1 (моторная выносливость). Например, большая связь между IC 7 и 10 указывает на более высокие значения признака 1. (B) Характеристика способности 3 (исполнительная и когнитивная функция) коэффициенты модели взаимодействия мозга.

Напротив, статистически значимые ассоциации связывают черты способностей 1 (моторная выносливость) и 3 (исполнительная и когнитивная функция) с корреляциями в ряде сетей, включая исполнительный контроль, режим по умолчанию, заметность, предклинье, сенсорно-моторную, языковую и т. слуховые и визуальные сети.Независимые компоненты были сопоставлены с атласом регионов интереса для интерпретируемости.

Коэффициенты этих крупномасштабных сетевых связей и их вклад в характеристики индивидуальных способностей показаны на рисунке 3. Были более сильные положительные ассоциации между характеристикой способности к двигательной выносливости и межсетевым соединением слуховой и задней сети значимости. а также возможность подключения к сети в визуально-пространственном и вентральном режимах по умолчанию. Напротив, существует отрицательная связь с сенсомоторно-языковыми связями, представляющими координацию и производство речи (рис. 3A).Они относятся к паттернам связности, которые ранее были задействованы в сенсорных и моторных навыках, таких как зрительно-пространственная ориентация, внимание и тактильные ощущения (Johansen-Berg et al., 2002; Erickson et al., 2015).

Что касается исполнительной и когнитивной функции, наиболее заметной особенностью является интеграция левого исполнительного управления с сетью предклинья и задней выступающей части с сенсомоторной сетью. Все они положительно коррелируют с характеристикой управляющей функции (рис. 3В).С другой стороны, языковые и вентральные сети мод по умолчанию показали более сильные отрицательные коэффициенты. Этот паттерн, связанный с негативной интеграцией моторных / зрительно-пространственных сетей, ранее был связан с более низкой рабочей памятью у здоровых субъектов, а также при шизофрении и большом депрессивном расстройстве. Yamashita et al. (2018) показали, что рабочая память наиболее сильно связана с внутрисетевыми функциональными связями левой лобно-теменной сети, составляя 1/3 общей дисперсии. Следующим по величине вкладом в ~ 1/4 общей дисперсии являются связи между дополнительным двигателем и первичными сенсомоторными сетями, а также цингулооперкулярная сеть, соединенная со средним мозгом, в соответствии с тем, что мы получили.

В целом, мы показали, что две характеристики способностей (моторная выносливость и исполнительная и когнитивная функция) были надежно связаны с функциональной связью между сетями мозга в соответствии с предыдущими литературными результатами и конкретизирующими их. Затем мы исследовали, играет ли наследуемость роль в определении характеристик способностей.

Наследование черт способностей

Человеческие способности со временем меняются, однако с помощью подобных перекрестных исследований такие эффекты невозможно уловить.Тем не менее, более статические способности можно наблюдать, используя наследуемость черт способностей. Здесь мы использовали ограниченные данные HCP, содержащие информацию о семейной структуре участников, чтобы определить генетические влияния среди характеристик способностей. В нашем очищенном наборе данных HCP ( n = 714 после исключения субъектов с неясной семейной структурой или без результатов генотипирования) мы идентифицировали 148 субъектов, которые являются монозиготными (MZ) близнецами, 104 дизиготных (DZ) близнеца, 548 субъектов, которые являются полными братьями и сестрами, но не являются близнецами. близнецы и 25 человек — сводные братья и сестры.Сумма этих чисел> 714, потому что участники могут быть как близнецами, так и сводными братьями и сестрами, например, поэтому они могут появляться более одного раза.

Сначала мы охарактеризовали генетическое влияние по признакам способностей, просто вычислив евклидово расстояние между близнецами, братьями и сестрами и неродственными субъектами в пространстве признаков способностей (рис. 4A). Это расстояние увеличивается с уменьшением генетического совпадения между братьями и сестрами, что предполагает генетическое влияние на выявленные нами способности.

Рисунок 4 .Оценки генетического влияния на черты способностей. Данные о структуре семьи HCP были использованы для выявления генетических влияний между чертами способностей и сетями мозга, которые им способствуют. Среднее евклидово расстояние пар точек данных в данных HCP. MZ: монозиготные близнецы, DZ: дизиготные близнецы Планки ошибок соответствуют одному стандартному отклонению расстояний соответствующей подгруппы. (A) Расстояния между парами субъектов в четырехмерном пространстве характеристик способностей. (B) Расстояния между объектами в пространстве, охватываемом 19 соответствующими элементами из рисунка 3.Более высокое генетическое перекрытие ведет к меньшим расстояниям.

Показав эту четкую тенденцию, мы рассчитали числовые индексы наследуемости черт способностей. Эти расчеты предполагают, что каждая черта способностей может быть объяснена комбинацией генетических факторов, общих факторов окружающей среды или других факторов окружающей среды. Эти три типа вкладчиков могут быть получены путем сравнения совпадений между близнецами MZ и близнецами DZ, потому что оба предположительно имеют общие общие факторы окружающей среды и четко определенную часть генетических.Для этого анализа полы разделены, потому что для близнецов DZ противоположного пола эти предположения больше не верны. Таблица 1 показывает результаты этого анализа.

Черты способностей 1 и 3 (двигательная выносливость, исполнительная и когнитивная функция) продемонстрировали значимые результаты примерно 30% наследуемости в широком смысле для черты способностей 1 (женщины и мужчины) и 22% для черты способностей 3 (только женщины). Напротив, эмоциональные черты не показали значительной наследственности. Чтобы потенциально выявить дополнительные зависимости, и, несмотря на важность пола в расчете индекса наследуемости и общую роль этой переменной в определении черт способностей, мы дополнительно провели такой же анализ на данных с поправкой на пол, игнорируя теоретические предположения.Полученные результаты, однако, очень похожи на результаты, приведенные выше, в том смысле, что 2 и 4 характеристики способностей остались незначительными (Таблица 1).

Аналогичным образом мы также рассчитали наследуемость в зависимости от пола для каждой исходной тестовой переменной. Результаты показывают, какие основные черты способностей лежат в основе выводов, приведенных в таблице 1. Обратите внимание, что некоторые черты способностей — самоэффективность, оценка сравнения паттернов и сила верхних конечностей — имеют отрицательные коэффициенты наследуемости. В литературе это рассматривается как разбивка модели (Burton et al., 2018), и исключены из результатов.

Аналогичные результаты были также показаны для общих способностей и личностных черт в литературе (Робинсон и др., 1992; Вукасович и Братко, 2015), показывая, что и моторная выносливость, и исполнительная, и когнитивная функции имеют генетически влияющие компоненты. Обратите внимание, что черты способностей 1 и 3 важны как для прогнозов мозга, так и для наследственности в широком смысле.

Наш набор интеллектуальных функций мозга позволяет нам сравнивать, как отдельные типы братьев и сестер отличаются друг от друга по связности мозга.Чтобы проиллюстрировать это, мы сосредоточились на их расстояниях в пространстве, охватываемом 19 преобладающими характеристиками, описывающими характеристики моторной выносливости, исполнительных и когнитивных функций. Это эквивалентно приведенной выше иллюстрации в пространстве черт способностей, неудивительно, что на рисунке 4B показано, что большие сети мозга более похожи у братьев и сестер с большим генетическим перекрытием.

В целом, эти результаты наследуемости хорошо увязываются со значимыми факторами в анализе близнецов (таблица 1) и указывают на биологические, а не на поведенческие коренные причины, описывающие черты способностей 1 и 3.

Обсуждение

В этой статье мы использовали индивидуальные измерения NIH Toolbox (31 балл), чтобы идентифицировать черты способностей у здоровых субъектов и связали эти свойства с функциональной связностью мозга и генетической предрасположенностью. Мы выделили четыре характеристики способностей, которые могут последовательно описывать участников. Две из этих черт способностей, моторная выносливость и исполнительная и когнитивная функция, были связаны со связью между крупными мозговыми сетями и находились под влиянием генетической предрасположенности.Что касается характеристик способностей, первое (двигательная выносливость) отражает повышение физической подготовки и выносливости участников; вторая и четвертая черты способностей (2: эмоциональная обработка и 4: социальное взаимодействие) отражают социальные и эмоциональные свойства, включая психологическое благополучие, стресс, негативные эмоции и социальную цель. Третья характеристика способности (исполнительная и когнитивная функция) показывает скорость обработки, внимание, эпизодическую и рабочую память (см. Рисунок 2). Данные, используемые в этой статье, являются перекрестными, а черты способностей состоят из результатов, которые могут измениться в течение жизни испытуемого.Поэтому переменные возраста и гусака не были включены в факторный анализ; несмотря на то, что мы ожидаем изменений в поведении с течением времени в дополнение к гендерным различиям. Кроме того, исключение возраста и пола больше касается способностей. Например, на дополнительном рисунке 5, используя кластеры, мы показываем, что черта управляющей функции, которая сильно антикоррелирует с возрастом, по-прежнему отражает способности независимо от этого.

Мы использовали морфологию мозга и связность, чтобы охарактеризовать сети, связанные с характеристиками способностей, и определили, были ли они наследственными.Примечательно, что эти два подхода существенно отличаются друг от друга. Каждый выбирает из функций мозга, которые тесно связаны с выявленными чертами способностей. Другой сравнивает, как близнецы разных типов отвечают на опросы и выполняют задания. Вопреки этому неравному анализу, результаты равнозначно указывают на биологические коренные причины человеческих способностей: черты 1 и 3 способностей (двигательная выносливость, исполнительная и когнитивная функция) предсказуемы связью между крупными мозговыми сетями, и оба являются в значительной степени наследственными.

Значительные функциональные связи, задействованные в характеристике черт 1 и 3 способностей, включают ряд сетей мозга, включая режим по умолчанию и сеть значимости и их ассоциации с сенсомоторными, языковыми, слуховыми и визуальными сетями как часть вентральной сети внимания. . Что касается признака способности 1, недавнее исследование также показало, что изменения во внутренней и внутренней связности сети режима по умолчанию (DMN) с дорсальной сетью внимания, соматомоторного, заметного и исполнительного контроля могут объяснить различия в кардиореспираторной пригодности. независимо от физической активности (Voss et al., 2016). Неудивительно, что взаимосвязь между физической подготовкой и когнитивными способностями также согласуется с предыдущими исследованиями, показывающими, что функциональная связь DMN опосредует эту взаимосвязь (Voss et al., 2010). Многочисленные исследования показывают, что в состоянии покоя и заметность, и сети внимания (т. Е. Зрительно-пространственное восприятие) координируют обработку информации, регулируя активность DMN (Chen et al., 2013; Cohen and D’Esposito, 2016). Динамическая взаимосвязь между этими областями и внутри них связана с вариативностью выполнения когнитивных задач, таких как задачи рабочей памяти.Они также выявили аналогичные крупномасштабные сетевые подключения, которые коррелировали с производительностью рабочей памяти при психоневрологических состояниях, таких как шизофрения, большое депрессивное расстройство, обсессивно-компульсивное расстройство и расстройства с дефицитом внимания (Yamashita et al., 2018). Измененные связи в сетях исполнительного контроля наблюдались в четырех условиях. Кроме того, изменения визуальной сети также были связаны с более низкой способностью к рабочей памяти. Взятые вместе, наши результаты показывают, что функциональные связи сетей мозга, связанные с особенностями исполнительной и когнитивной способности, соответствовали литературным данным, но были более конкретными.Сети управления задачами, связанные с исполнительной и когнитивной функцией на рисунке 3B, как известно, осуществляют нисходящую регуляцию сенсомоторной обработки, а также взаимодействуют с DMN, влияя на поведенческие характеристики (Wen et al., 2013).

Эмоциональные и социальные черты не были достоверно связаны с мозговой связью или морфологией. Мы предостерегаем от вывода об отсутствии таких зависимостей. В то время как морфологические изменения требуют более хронических, патологических предрасположенностей, было показано, что взаимосвязь в состоянии покоя коррелирует с эмоциональными чертами (Roy et al., 2009; Блэкфорд и др., 2014; Guell et al., 2018). Эти исследования, однако, сосредоточены на индивидуальных особенностях мозга (миндалевидное тело, треугольная часть, верхняя височная извилина и другие) или даже на их подмножествах, тогда как здесь используются более широкие карты IC. Именно в этом контексте более мелкозернистые сети игнорируются и, следовательно, не имеют надежной связи с эмоциональными и социальными особенностями. В будущих исследованиях этот вопрос может быть решен путем выбора из более крупных разложений ICA, например 300 вместо наших 50, что позволяет выявить более мелкие сети.Однако здесь, поскольку большее количество микросхем превышает общие результаты, такие подробные предикторы остаются скрытыми.

Здесь мы оценили только отношения между большими сетями в состоянии покоя с переменными из набора тестов NIH Toolbox. Однако важно отметить, что активность этих мозговых сетей и подсетей также соответствует паттернам взаимодействия, связанным с отдыхом и задачами (Smith et al., 2009). Наши результаты подтверждают, что повышение производительности по определенному признаку способностей может зависеть от внутренней корреляции между этими парами сетей.

В дополнение к характеристике сетей, связанных с характеристиками способностей, мы исследовали эффекты генетического влияния на черты. Поведенческие черты и способности чувствительны к влиянию окружающей среды. Однако мы показали, что черты способностей 1 и 3 (двигательная выносливость, исполнительная и когнитивная функции) также сильно зависят от генетической предрасположенности. На наследуемость в широком смысле приходится около 31 и 49% наблюдаемой дисперсии по каждому признаку способностей, соответственно.Учитывая наблюдаемые нами ассоциации между характеристикой способности к двигательной выносливости и функциональной связностью, генетический вклад согласуется с предыдущими сообщениями о сильном генетическом влиянии (около 50%) на кардиореспираторную пригодность и о том, как это объясняет конкретную связь между познанием и физическая подготовка (Bouchard et al., 2011). Следовательно, люди, которые генетически предрасположены к более высокому уровню кардиореспираторной подготовки, будут лучше выполнять задачи, связанные с чертой двигательной выносливости, независимо от возраста.Кроме того, возможно, что они испытывают максимальную защиту от неблагоприятных последствий старения для мозга, что в конечном итоге имеет важные клинические последствия.

Наши результаты в отношении наследуемости черты исполнительной и когнитивной способности также хорошо обоснованы, поскольку предыдущие исследования показали умеренную наследуемость около 30% рабочей памяти в различных выборках популяции близнецов (Singer et al., 2006; Zhou et al. др., 2018). В то время как наследственность исполнительной и когнитивной функции показывает гораздо более разные результаты в литературе — оценки варьируются от 27% до примерно 77%, важно отметить, что свойства способности исполнительной и когнитивной функции намного сложнее, чем просто рабочая память. или только познание, и наблюдаемые нами сильные генетические влияния могут быть результатом дополнительных генетических факторов в рамках внимания, эпизодической памяти и познания.

Более того, наши результаты также подтверждаются недавней публикацией, в которой вычисляется наследуемость по набору данных HCP с использованием доменов набора инструментов NIH (Christova et al., 2020). Хотя мы применяем факторный анализ для получения четырех черт, их можно сопоставить с четырьмя областями NIH Toolbox: двигательными, когнитивными, эмоциями и сенсорными. Подобно нашим результатам, Christova et al. показали, что оценки наследственности для моторной области NIH Toolbox колеблются от 13 до 29% — по сравнению с 30% в нашей характеристике двигательной выносливости — и от 36 до 48% в области познания — по сравнению с 22-40% в исполнительной и когнитивная функция.Более того, Christova et al. показали, что наследуемость эмоциональной области NIH Toolbox составляет около 35%, что мы не смогли подтвердить. Чтобы вычислить наследуемость, мы рассмотрели только значимые корреляции между близнецами ( p <0,05), которые не выявили черты эмоциональной обработки и социального взаимодействия. Обратите внимание, однако, что наши черты, как упоминалось выше, не идентичны эмоциональной сфере NIH Toolbox.

Таким образом, как характеристики моторной выносливости, так и способности к исполнительной и когнитивной функции показали значительные факторы наследственности.С точки зрения сверху вниз этот результат неудивителен, потому что оба указывают на общие генетические факторы, которые определяют эти результаты.

Мы также показали, что общие генетические компоненты частично ответственны за индивидуальную изменчивость сетевых подключений, показав, что 19 больших мозговых сетей, включенных в нашу модель (связанных с признаками 1 и 3), становятся все более похожими у близнецов MZ, чем у близнецов и братьев и сестер DZ. (см. рисунок 4B). Таким образом, сходство функциональной связи между этими большими мозговыми сетями пропорционально общему генетическому фону.Недавнее исследование с использованием данных функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ) HCP оценило наследуемость 39 областей коры и показало, что в среднем наследуемость в широком смысле объясняет около 15% наблюдаемой вариации возможности подключения фМРТ (Colclough et al. , 2017). Аналогичные результаты, связывающие наследуемость и исполнительную, когнитивную функцию и моторные навыки, были обнаружены у Bouchard et al. (1997), Beunen et al. (2003), Damoiseaux et al. (2006) и Heutink et al. (2006). Как правило, существуют четкие результаты между наследуемостью и сетевым подключением (Smit et al., 2008; Янсен и др., 2015; Ян и др., 2016; Colclough et al., 2017).

Постоянной темой в этом анализе является скудность данных по определенным мерам. Несмотря на то, что набор данных HCP велик по сравнению с другими коллекциями фМРТ, его аналитическая сила в режиме наследуемости и функций мозга ограничена его размером. И для предсказания гендерно-независимых черт способностей, и для более значимых результатов наследуемости требуются большие наборы данных. В частности, исследования близнецов часто на один или два порядка больше (Lichtenstein et al., 2002; Trouton et al., 2002; Moayyeri et al., 2013). Однако часто их сфера применения намного уже. Прямая классификация, основанная на особенностях мозга, возможна только с большими наборами данных. Поэтому некоторые открытые вопросы, следующие за этим документом, будут легко решены после получения более крупных наборов данных.

С другой стороны, изучение связей между мозгом и способностями и соответствующий анализ наследуемости стали возможными только благодаря предоставлению стандартизированной структуры, в данном случае Инструментария NIH.Это указывает на его силу: после того, как был установлен общий знаменатель, на его основе можно проводить множество поворотных анализов. Это обеспечивает большую степень обобщаемости исследований. Включение опросов NIH Toolbox в другие проекты сбора данных позволило бы расширить этот анализ на другие области.

В этой статье мы нашли характеристику человеческих способностей, полную по отношению к задачам NIH Toolbox, и кратко описали их всего с четырьмя характеристиками способностей.Мы количественно определили, какие черты способностей коренятся в сетях мозга, и выяснили, в какой степени эти черты способностей подвержены генетическому влиянию. Заглядывая вперед, эта структура позволяет нам определять связи между пространством признаков и клиническими результатами.

Заявление о доступности данных

В данном исследовании были проанализированы общедоступные наборы данных. Эти данные можно найти здесь: https://www.healthmeasures.net/explore-measurement-systems/nih-toolbox; http: //www.humanconnectomeproject.org / data /.

Авторские взносы

AA, DR, CP и JB разработали исследование. JB и RJ проанализировали данные. CP и JB составили рукопись. DR, JG и AA представили критические исправления. Все авторы внесли свой вклад в статью и одобрили представленную версию.

Финансирование

Эта работа частично финансировалась грантом P50 DA044121 Национального института здравоохранения и грантом 1R01AR074274-01A1. Данные HCP были предоставлены [частично] Проектом Human Connectome, консорциумом WU-Minn (главные исследователи: Дэвид Ван Эссен и Камил Угурбил; 1U54MH091657), финансируемым 16 институтами и центрами NIH, которые поддерживают проект NIH для исследований в области неврологии; и Центром системной нейробиологии Макдоннелла при Вашингтонском университете.

Конфликт интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могут быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Благодарности

Мы особенно благодарим Пауло Бранко, Марвана Балики, Жоану Баррозу, Ричарда Гершона и Томаса Дж. Шнитцера за их предложения.

Дополнительные материалы

Дополнительные материалы к этой статье можно найти в Интернете по адресу: https: // www.frontiersin.org/articles/10.3389/fnhum.2020.609170/full#supplementary-material

Сноски

Список литературы

Альтманн А., Нг, Б., Ландау, С. М., Ягуст, В. Дж., И Грейциус, М. Д. (2015). Региональный гипометаболизм головного мозга не связан с нагрузкой на региональные амилоидные бляшки. Мозг 138, 3734–3746. DOI: 10.1093 / brain / awv278

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Барч, Д. М., Хармс, М. П., Тиллман, Р., Хоуки, Э., и Луби, Дж. Л. (2019). Депрессия в раннем детстве, регуляция эмоций, эпизодическая память и развитие гиппокампа. J. Abnorm. Psychol. 128, 81–95. DOI: 10.1037 / abn0000392

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Беунен, Г., Томис, М., Петерс, М., Маес, Х. Х., Классенс, А. Л., и Влитинк, Р. (2003). Генетика силовых и силовых характеристик у детей и подростков. Pediatr. Упражнение. Sci. 15, 128–138. DOI: 10.1123 / пес.15.2.128

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Блэкфорд, Дж. У., Клаусс, Дж. А., Эйвери, С. Н., Коуэн, Р. Л., Беннингфилд, М. М., и ВанДерКлок, Р. М. (2014). Внутренняя связь миндалевидного тела с поясной частью связана со степенью социального торможения. Biol. Psychol. 99, 15–25. DOI: 10.1016 / j.biopsycho.2014.02.003

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Бокер, С., Нил, М., Маес, Х., Уайлд, М., Шпигель, М., Брик Т. и др. (2011). OpenMx: расширенная среда моделирования структурных уравнений с открытым исходным кодом. Психометрика 76, 306–317. DOI: 10.1007 / s11336-010-9200-6

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Бушар К., Малина Р. М. и Перусс Л. (1997). Генетика фитнеса и физической работоспособности. Шампейн, Иллинойс: Human Kinetics.

Google Scholar

Бушар, К., Сарзински, М.А., Райс, Т.К., Краус, В.E., Church, T. S., Sung, Y.J. и др. (2011). Геномные предикторы максимальной реакции поглощения O ₂ на стандартизированные программы тренировок. J. Appl. Physiol . 110, 1160–70. DOI: 10.1152 / japplphysiol.00973.2010

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Бертон, К. Л., Парк, Л. С., Корфилд, Е. К., Форгет-Дюбуа, Н., Дюпюи, А., Синополи, В. М. и др. (2018). Наследование обсессивно-компульсивных черт в молодежи от общей популяции. Пер. Психиатрия 8, 1–10. DOI: 10.1038 / s41398-018-0249-9

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Карлоцци, Н. Е., Тульски, Д. С., Вольф, Т. Дж., Гуднайт, С., Хитон, Р. К., Казалетто, К. Б. и др. (2017). Построить валидность когнитивной батареи NIH Toolbox у лиц с инсультом. Rehabil. Psychol 62, 443–454. DOI: 10.1037 / rep0000195

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Чен, А.К., Оатес, Д. Дж., Чанг, К., Брэдли, Т., Чжоу, З.-В., Уильямс, Л. М. и др. (2013). Причинные взаимодействия между лобно-теменной центральной исполнительной и сетями по умолчанию у людей. Proc. Natl. Акад. Sci. США 110, 19944–19949. DOI: 10.1073 / pnas.1311772110

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Христова П., Джозеф Дж. И Георгопулос А. П. (2020). Поведенческие генетические ассоциации в проекте коннектома человека. Exp. Brain Res. 238, 2445–2456. DOI: 10.1007 / s00221-020-05893-w

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Коэн, Дж. Р., Д’Эспозито, М. (2016). Разделение и интеграция различных сетей мозга и их связь с познанием. J. Neurosci. 36, 12083–12094. DOI: 10.1523 / JNEUROSCI.2965-15.2016

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Колкло, Г. Л., Смит, С. М., Николс, Т. Э., Винклер, А.М., Сотиропулос, С. Н., Глассер, М. Ф. и др. (2017). Наследственность мультимодальной связности в деятельности человеческого мозга. Элиф 6: e20178. DOI: 10.7554 / eLife.20178.021

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Damoiseaux, J. S., Rombouts, S., Barkhof, F., Scheltens, P., Stam, C.J., Smith, S. M., et al. (2006). Согласованные сети состояния покоя у здоровых субъектов. Proc. Natl. Акад. Sci. США 103, 13848–13853. DOI: 10.1073 / пнас.0601417103

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Айзенберг, И. В., Биссет, П. Г., Энкави, А. З., Ли, Дж., Маккиннон, Д. П., Марш, Л. А. и др. (2019). Раскрытие структуры саморегулирования через обнаружение онтологий на основе данных. Nat. Commun. 10: 2319. DOI: 10.1038 / s41467-019-10301-1

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Эверитт Б. (2005). Энциклопедия статистики в поведенческой науке .Хобокен, Нью-Джерси: Уайли-Блэквелл.

Фальконер, Д. С. (1960). Введение в количественную генетику . Эдинбург: Prentice Hall, Inc.

PubMed Аннотация

Герлах М., Фарб Б., Ревелл В. и Амарал Л. А. Н. (2018). Надежный подход, основанный на данных, определяет четыре типа личности в четырех больших наборах данных. Nat. Гм. Behav. 2, 735–742. DOI: 10.1038 / s41562-018-0419-z

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Гершон, Р.(2016). NIH Toolbox Norming Study. Harvard Dataverse, V4 . DOI: 10.7910 / DVN / FF4DI7

CrossRef Полный текст

Гершон Р. К., Вагстер М. В., Хендри Х. К., Фокс Н. А., Кук К. Ф. и Новински К. Дж. (2013). Набор инструментов NIH для оценки неврологической и поведенческой функции. Неврология 80 (11 Приложение 3), S2 – S6. DOI: 10.1212 / WNL.0b013e3182872e5f

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Глассер, М. Ф., Сотиропулос, С. Н., Уилсон, Дж.A., Coalson, T. S., Fischl, B., Andersson, J. L., et al. (2013). Минимальные конвейеры предварительной обработки для проекта коннектома человека. Нейроизображение 80, 105–124. DOI: 10.1016 / j.neuroimage.2013.04.127

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Горголевски, К. Дж., Вароко, Г., Ривера, Г., Шварц, Ю., Гош, С. С., Маумет, К., и др. (2015). NeuroVault. org: веб-репозиторий для сбора и обмена статистическими картами человеческого мозга без пороговых значений. Фронт. Нейроинформ. 9: 8. DOI: 10.3389 / fninf.2015.00008

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Гуэль, X., Габриэли, Дж. Д., и Шмахманн, Дж. Д. (2018). Тройное представление языка, рабочей памяти, социальной обработки и обработки эмоций в мозжечке: конвергентные данные из анализа фМРТ состояния покоя на основе задач и семян в одной большой когорте. Neuroimage 172, 437–449. DOI: 10.1016 / j.neuroimage.2018.01.082

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Хасти, Т., Тибширани Р. и Фридман Дж. Х. (2009). Элементы статистического обучения: интеллектуальный анализ данных, вывод и прогнозирование. Нью-Йорк, Нью-Йорк: Спрингер.

PubMed Аннотация | Google Scholar

Хайден, К. М., Бейкер, Л. Д., Брей, Г., Карвахал, Р., Демос-МакДермотт, К., Хергенродер, А. Л. и др. (2018). Долгосрочное влияние интенсивного изменения образа жизни на когнитивные функции, оцененное с помощью набора инструментов национальных институтов здоровья: исследование Look AHEAD. Демент Альцгеймера. 10, 41–48. DOI: 10.1016 / j.dadm.2017.09.002

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Хессл, Д., Сансон, С. М., Берри-Кравис, Э., Райли, К., Видаман, К. Ф., Аббедуто, Л. и др. (2016). Когнитивная батарея набора инструментов NIH для умственных нарушений: три предварительных исследования и направления на будущее. J. Neurodev. Disord. 8:35. DOI: 10.1186 / s11689-016-9167-4

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Хойтинк, П., Верхулс, Ф. К., и Бумсма, Д. И. (2006). Продольное исследование близнецов по IQ, исполнительному функционированию и проблемам с вниманием в детстве и раннем подростковом возрасте. Acta Neurol. Бельг 106, 191–207.

PubMed Аннотация | Google Scholar

Хилл, У. Г., и Маккей, Т. Ф. (2004). Д. С. Фалконер и Введение в количественную генетику. Генетика 167, 1529–1536.

PubMed Аннотация | Google Scholar

Янсен, А.Г., Мус, С.Э., Уайт, Т., Постума, Д., Полдерман, Т. Дж. (2015). Что исследования близнецов говорят нам о наследуемости развития, морфологии и функций мозга: обзор. Neuropsychol. Ред. 25, 27–46. DOI: 10.1007 / s11065-015-9278-9

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Йохансен-Берг, Х., Дауэс, Х., Гай, К., Смит, С. М., Уэйд, Д. Т., и Мэтьюз, П. М. (2002). Корреляция между улучшением моторики и изменением активности фМРТ после реабилитационной терапии. Мозг 125, 2731–2742.DOI: 10.1093 / мозг / awf282

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Джонсон, Н. X., Маркин, М. Дж., Флорес, И., Умлауф, А., Баум, К. М., Вонг, А. В. и др. (2017). Расовые различия в нейрокогнитивных исходах после инсульта: влияние медицинских переменных. J. Int. Neuropsychol. Soc. 23, 640–652. DOI: 10.1017 / S1355617717000480

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Клайман Дж. (1995). «Разновидности предвзятости подтверждения», в Психология обучения и мотивации , под ред К.Федермейер (Шампейн, Иллинойс: Эльзевьер), 385–418.

Google Scholar

Клайман, Дж., И Ха, Я.-В. (1987). Подтверждение, опровержение и информация при проверке гипотез. Psychol. Версия 94: 211. DOI: 10.1037 / 0033-295X.94.2.211

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Лихтенштейн, П., Де Фэр, У., Флодерус, Б., Свартенгрен, М., Сведберг, П., и Педерсен, Н. Л. (2002). Шведский реестр близнецов: уникальный ресурс для клинических, эпидемиологических и генетических исследований. J. Intern. Med. 252, 184–205. DOI: 10.1046 / j.1365-2796.2002.01032.x

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Линч М. и Уолш Б. (1998). Генетика и анализ количественных признаков. Сандерленд, Массачусетс: Синауэр.

Google Scholar

Pedregosa, F., Varoquaux, G., Gramfort, A., Michel, V., Thirion, B., Grisel, O., et al. (2011). Scikit-learn: машинное обучение на Python. J. Mach. Учить. Res. 12, 2825–2830.

Google Scholar

Перселл, С. (2002). Модели компонентов дисперсии для взаимодействия генов и окружающей среды в анализе близнецов. Twin Res. Гм. Genet. 5, 554–571. DOI: 10,1375 / 1362762342026

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Рэнд, В. М. (1971). Объективные критерии оценки методов кластеризации. J. Am. Стат. Доц. 66, 846–850. DOI: 10.1080 / 01621459.1971.10482356

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ревелле, W.(2009). Введение в психометрическую теорию с применением в R . Эванстон, Иллинойс: Спрингер.

Google Scholar

Робинсон, Дж. Л., Каган, Дж., Резник, Дж. С. и Корли, Р. (1992). Наследственность заторможенного и раскованного поведения: исследование близнецов. Dev. Psychol. 28: 1030. DOI: 10.1037 / 0012-1649.28.6.1030

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Рой, А.К., Шехзад, З., Маргулис, Д.С., Келли, А.С., Уддин, Л.К., Готимер, К., и другие. (2009). Функциональная связь миндалины человека с использованием фМРТ в состоянии покоя. Нейроизображение 45, 614–626. DOI: 10.1016 / j.neuroimage.2008.11.030

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ширер, В. Р., Ряли, С., Рыхлевская, Э., Менон, В., и Грейциус, М. Д. (2012). Расшифровка когнитивных состояний, управляемых субъектом, с помощью паттернов связи всего мозга. Cereb. Cortex 22, 158–165. DOI: 10.1093 / cercor / bhr099

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Зингер, Дж.Дж., МакГрегор, А. Дж., Черкас, Л. Ф., и Спектор, Т. Д. (2006). Генетические влияния на когнитивные функции с использованием автоматизированной батареи кембриджских нейропсихологических тестов. Разведка 34, 421–428. DOI: 10.1016 / j.intell.2005.11.005

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Слоткин, Дж., Новински, К., Хейс, Р., Бомонт, Дж., Гриффит, Дж., Магаси, С. и др. (2012). NIH Toolbox Руководство по оценке и интерпретации . Вашингтон, округ Колумбия: Национальные институты здравоохранения.

Смит, Д. Дж., Стэм, К. Дж., Постума, Д., Бумсма, Д. И., и Де Геус, Э. Дж. (2008). Наследуемость сетей «маленького мира» в мозге: теоретический анализ графов функциональной связности ЭЭГ в состоянии покоя. Hum. Brain Mapp. 29, 1368–1378. DOI: 10.1002 / hbm.20468

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Смит, С. М., Фокс, П. Т., Миллер, К. Л., Глан, Д. К., Фокс, П. М., Маккей, К. Е. и др. (2009). Соответствие функциональной архитектуры мозга при активации и отдыхе. Proc. Natl. Акад. Sci. США 106, 13040–13045. DOI: 10.1073 / pnas.07106

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Смит, С. М., Хювэринен, А., Вароко, Г., Миллер, К. Л., и Бекманн, К. Ф. (2014). Group-PCA для очень больших наборов данных фМРТ. Neuroimage 101, 738–749. DOI: 10.1016 / j.neuroimage.2014.07.051

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Снайдер, П. Дж., Джексон, К. Э., Петерсен, Р.К., Хачатурян А.С., Кэй Дж., Альберт М.С. и др. (2011). Оценка когнитивных функций при легких когнитивных нарушениях: сравнительное исследование. Деменция Альцгеймера 7, 338–355. DOI: 10.1016 / j.jalz.2011.03.009

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Траутон А., Спинат Ф. М. и Пломин Р. (2002). Исследование раннего развития близнецов (TEDS): многомерное продольное генетическое исследование языковых, когнитивных и поведенческих проблем в детстве. Twin Res. Гм. Genet. 5, 444–448. DOI: 10,1375 / 13623205

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Тульски Д. С., Карлоцци Н. Э., Холднак Дж., Хитон Р. К., Вонг А., Голдсмит А. и др. (2017). Использование когнитивной батареи набора инструментов NIH (NIHTB-CB) у лиц с черепно-мозговой травмой. Rehabil. Psychol. 62, 413–424. DOI: 10.1037 / rep0000174

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Вашон-Прессо, Э., Tétreault, P., Petre, B., Huang, L., Berger, S.E., Torbey, S., et al. (2016). Кортиколимбические анатомические характеристики предопределяют риск хронической боли. Мозг 139, 1958–1970. DOI: 10.1093 / мозг / aww100

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ван Эссен, Д. К., Угурбил, К., Ауэрбах, Э., Барч, Д., Беренс, Т. Э. Дж., Бухольц, Р., и др. (2012). Проект человеческого коннектома: перспектива сбора данных. Neuroimage 62, 2222–2231.DOI: 10.1016 / j.neuroimage.2012.02.018

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Фон Люксбург, У. (2010). Стабильность кластеризации: обзор. Фундаменты Тенденции Маш. Учить. 2, 235–274. DOI: 10.1561 / 2200000008

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Voss, M. W., Erickson, K. I., Prakash, R. S., Chaddock, L., Malkowski, E., Alves, H., et al. (2010). Функциональная взаимосвязь: источник разницы в связи между кардиореспираторной подготовленностью и познанием? Neuropsychologia 48, 1394–1406.DOI: 10.1016 / j.neuropsychologia.2010.01.005

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Voss, M. W., Weng, T. B., Burzynska, A. Z., Wong, C. N., Cooke, G. E., Clark, R., et al. (2016). Фитнес, но не физическая активность, связаны с функциональной целостностью сетей мозга, связанных со старением. Нейроизображение 131, 113–125. DOI: 10.1016 / j.neuroimage.2015.10.044

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Вэнь, X., Лю Ю., Яо Л. и Дин М. (2013). Нисходящее регулирование активности режима по умолчанию в пространственном визуальном внимании. J. Neurosci. 33, 6444–6453. DOI: 10.1523 / JNEUROSCI.4939-12.2013

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ямасита М., Йошихара Ю., Хашимото Р., Яхата Н., Итикава Н., Сакаи Ю. и др. (2018). Модель прогнозирования рабочей памяти в зависимости от состояния здоровья и психических заболеваний с использованием функциональной связи всего мозга. Элиф 7: e38844.DOI: 10.7554 / eLife.38844.024

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Янг, З., Цзо, X.-N., МакМахон, К. Л., Крэддок, Р. К., Келли, К., Де Зубикарай, Г. И. и др. (2016). Генетический и экологический вклад в функциональную архитектуру связности человеческого мозга. Cereb. Cortex 26, 2341–2352. DOI: 10.1093 / cercor / bhw027

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Яркони Т., Полдрак Р. А., Николс Т.Э., Ван Эссен, Д. К., и Вейджер, Т. Д. (2011). Масштабный автоматизированный синтез данных функциональной нейровизуализации человека. Nat. Методы 8, 665–70. DOI: 10.1038 / Nmeth.1635

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Zhou, H. Y., Li, Z., Xie, D. J., Xu, T., Cheung, E. E. F., Li, H., et al. (2018). Оценка наследуемости пространственной рабочей памяти и смещения установок в выборке здоровых китайских близнецов: предварительное исследование. Psych. J. 7, 144–151.DOI: 10.1002 / pchj.227

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

определение человеческих способностей | Словарь английских определений

человек

прил

1, характеризующие или относящиеся к человеку и человечеству
человеческая природа

2 состоящих из людей
человеческий род, человеческая цепь

3 обладающий качествами человека в отличие от животных, божественных существ или машин
человеческие недостатки

добрые или внимательные

b натуральный
n

5 человек; человек
Родственный префикс → anthropo-
(C14: от латинского humanus; родственник латинского homo man)
♦ человекоподобный прил.
♦ человечность n

человек
n член любой из рас Homo sapiens; человек; мужчина, женщина или ребенок

человеческий капитал
n (Экономика) способности и навыки любого человека, особеннополученные за счет инвестиций в образование и профессиональную подготовку, которые увеличивают потенциальный доход

человеческий интерес
n (в газетной статье, выпуске новостей и т. Д.) Ссылка на людей и их эмоции

природа человека
n

1 качества, общие для человечества

2 обычное человеческое поведение, особенно. считается менее совершенным

3 (Социол) уникальные элементы, которые составляют основную часть человеческой жизни и отличают ее от других видов животного мира

Вирус папилломы человека
n любой из класса вирусов, вызывающих опухоли, включая бородавки, у людей.Определенные штаммы поражают шейку матки и считаются причиной рака шейки матки (аббревиатура). ВПЧ

человеческие ресурсы
pl n

а трудовые ресурсы организации

b (как модификатор)
Управление людскими ресурсами, сотрудник по кадрам

2 вклад в организацию-работодатель, который ее сотрудники могли бы внести в виде усилий, навыков, знаний и т. Д.

права человека
pl n права человека на свободу, справедливость и т. Д.

Человеческие навыки: определения и примеры

Социальные навыки, или человеческие навыки, становятся все более востребованными работодателями, поскольку клиенты обычно предпочитают вести бизнес с организациями, которые им нравятся и которым они доверяют. Если вы хотите преуспеть в личном и профессиональном плане, вам необходимо развивать и продавать свои человеческие навыки. В этой статье мы рассмотрим определение человеческих навыков, предоставим вам примеры, дадим способы улучшения человеческих навыков и предложим идеи о том, как вы могли бы выделить свои собственные развивающиеся человеческие навыки.

Связанный: Мягкие навыки: определения и навыки

Что такое человеческие навыки?

Человеческие навыки — это навыки, которые мы используем, чтобы общаться друг с другом. Тот, кто обладает сильными человеческими навыками, скорее всего, очень хорошо разбирается в социальных сетях в деловых целях. Человек с сильными человеческими навыками легко привлекает аудиторию, потенциального или текущего покупателя. Они могут общаться с людьми, и эти люди чувствуют, что знают человека лично.

Люди с сильными человеческими навыками излучают радушное тепло, частью которого хочет быть большинство людей. Это выгодно как на личном, так и на профессиональном уровне.

Примеры человеческих навыков

Вот несколько примеров человеческих навыков:

• Общение
• Понимание языка тела
• Эмпатия
• Самосознание
• Мышление роста

0 Коммуникация

7

навыки — основа любых отношений.Не умея хорошо общаться, мы часто сбиваемся с толку и все искажается. Квалифицированным коммуникаторам доверяют, и они эффективно передают мысли или потребности.

Хороший коммуникатор может достичь всех уровней организации от коллег до руководства. Они преуспеют как в электронной переписке, так и в личном общении. Ключом к хорошему общению является также сильное умение слушать. Важно слышать, что вам говорят.

Связанный: 4 типа общения

Понимание языка тела

Поскольку большая часть общения невербальна, способность читать язык тела является очень важным навыком, который нужно освоить.Человек выражает эмоции тем, как он стоит, независимо от того, смотрит он в глаза или нет, и даже наклон головы. Вы можете изучить секреты расшифровки языка тела и применить эти навыки в таких областях, как продажи, поддержка клиентов и общение. Обладая этими навыками, вы будете знать, кто восприимчив к вашему сообщению, а кому нужно немного больше убедительности.

Связано: Навыки невербального общения: определение и примеры

Эмпатия

Эмпатия — один из самых известных навыков межличностного общения в наши дни.Сочувствие означает, что вы способны понимать мнения и предубеждения других, а также то, как их собственная история или положение могут влиять на их мысли и реакции. Это может помочь вам в таких областях, как маркетинг и отношения в целом.

Сочувствие означает, что вы отказываетесь от суждений и сосредотачиваетесь на понимании чужой точки зрения. Он может быть очень мощным в установлении отношений, а также в убеждении других. Например, полезно понять, на что они повлияли, прежде чем разрабатывать кампанию, побуждающую их делать то, что вы просите.

Самосознание

Самосознание — это понимание предубеждений и проблем, которые могут возникнуть в вашей собственной жизни. Наш опыт часто определяет наше отношение, а самосознание означает, что вы осознаете и понимаете эти вещи, что дает вам возможность выйти за их рамки.

Установка на рост

Эта модная фраза часто используется в отношении инноваций в бизнесе, но установка на рост также может быть применена к вашему взгляду на личное развитие. Утверждать, что у кого-то есть установка на рост, означает, что он не удовлетворен существующим положением вещей.Например, человек с установкой на рост будет сосредоточен на том, чтобы стать лучше и расширить свои знания в личном и профессиональном плане. Многие работодатели нанимают людей, которые могут служить примером установки на рост, потому что это означает, что кандидат, как правило, более склонен к изменениям, чем тот, кто не поддерживает рост.

Как улучшить человеческие навыки

Повышение человеческих навыков часто включает:

Получение обратной связи

Попросите обратную связь, чтобы понять, какие области предлагают наибольший потенциал для улучшения.Организации, которые используют всестороннее понимание профессионального роста, могут помочь сотруднику увидеть потенциальные области для улучшения на всех уровнях.

Включите конструктивную критику

Включите возможности обучения и конструктивную критику, которую вы получили из отзывов. Ищите закономерности и области для улучшения. Если один человек предлагает улучшение, за комментарием может стоять личная предвзятость. Но если их комментарий повторяется несколькими источниками, вероятно, это хорошая область для работы.

Создайте план

Обсудите с вашим менеджером, наставником или другом идеи, как вы можете действовать в соответствии с предложениями. У вас больше шансов изменить свое поведение и стать лучше в предложенной области, если вы наметите план действий, как вы это сделаете. Например, желание стать лучшим слушателем — это только начало. Вы должны составить план того, как вы больше не будете проводить разговоры, думая о том, что вы скажете дальше. Вместо этого обращайте внимание на то, что говорит другой человек, пока не придет ваше время говорить.

Тогда вместо того, чтобы добавлять свое мнение или опыт, попросите их дать дополнительные разъяснения или объяснения того, что они говорят. Это поможет вам лучше слушать и заставит их чувствовать себя более ценными, потому что вы проявляете интерес к тому, что они говорят.

Практика

Если вы хотите улучшить определенный человеческий навык, вы должны попробовать его несколько раз, чтобы преуспеть в нем. Выработайте привычку к новой практике, чтобы добиться в ней успеха. Это означает включение человеческих навыков во все аспекты вашей личной и профессиональной жизни.Например, умение быть хорошим слушателем в личной жизни, но не в профессиональной, не поможет вам полностью овладеть этим навыком. Для этого вам нужны повторение, практика и подкрепление. Попробуйте возможность стать волонтером для дополнительной практики. Например, если вы хотите лучше слушать, работа волонтером в доме престарелых создает прекрасную возможность испытать свои новые навыки.

Как выделить человеческие навыки

Независимо от того, родились ли вы с ними или много работали над их приобретением, работодатели ценят человеческие навыки.Чтобы произвести впечатление на менеджера по найму, вам нужно доказать, что у вас есть человеческие навыки. В этой ситуации, например, недостаточно сказать, что вы хороший коммуникатор. Вы должны привести примеры, но человеческие навыки сложно проиллюстрировать. Вот несколько способов их выделить:

Покажите мыслительный процесс

Во время собеседования вы находитесь в уникальном положении, чтобы рассказать о себе и своих достижениях. Вместо того, чтобы каждый ответ на вопрос интервью был просто о том, что вы сделали, поговорите с мыслительным процессом, лежащим в основе ваших действий.

Пройдите курс

Самый простой способ подчеркнуть овладение человеческими навыками — это пройти курс в нем и получить оценку или сертификат. Это легко можно добавить в резюме.

Волонтер

Позиция волонтера помогает продемонстрировать развитие человеческих навыков, и о ней легко говорить в этих терминах. Например, вы можете присоединиться к торговой палате и войти в комитет их посла, чтобы лучше понять различные стили лидерства, чтобы вы могли улучшить свой собственный.

Просите о дополнительной работе или заданиях

Профессиональная практика может помочь вам улучшить в выбранной вами области. Например, если вы хотите научиться лучше общаться, вы можете спросить своего руководителя, можете ли вы помочь человеческим ресурсам в комитете, работающем над изменением корпоративной культуры. Иногда существуют межведомственные группы и другие специальные проекты, которые могут помочь вам поработать в желаемой области для получения большей практики.

Создание человеческих способностей

Издатель

New York Times и международный автор бестселлеров Л.Рона Хаббарда

Вслед за открытиями Рона оперирующего тэтана последовал год интенсивных исследований, посвященных исследованию царства тэтана. экстерьер тэтана. Путем одитинга и обучения, включая 450 лекций за те же двенадцать месяцев, Рон систематизировал весь предмет Саентологии. И все это содержится в этом справочнике из Краткое изложение саентологии к его основным Аксиомы и Коды. Более того, вот Интенсивная процедура, содержащий знаменитые процессы экстериоризации Маршрут 1 и Маршрут 2 — процессы, основанные на Аксиомах. Подробно описан каждый из них — , как процесс используется, почему он работает, аксиоматическая технология, лежащая в основе его использования, и полное объяснение того, как существо может нарушить ложные соглашения и барьеры, созданные самим собой которые поработили его в физической вселенной.Короче говоря, эта книга содержит окончательное резюме внешних ОТ-способностей тэтана и их постоянных достижений.

Прочитайте больше Вы пытаетесь закупить материалы в России. Казахстан. Кыргызстан. Беларусь. Молдова. Чтобы сделать заказ, посетите new-era.ru. Зайти на сайт

Дополнительные форматы

Подробнее о

Создание человеческих способностей

От трех футов позади вашей головы до Грандиозного путешествия по Вселенной, внутри раскрываются тайны экстериоризации и пошаговый путь к способности нативного состояния в качестве экстерьера тэтана.Он уже обозначил неограниченные возможности тэтана в Scientology 8-8008, , вот кульминация следующего года интенсивных исследований и разработок г-на Хаббарда — работы с одитором за одитором, преклиром за преклиром и прочтением не менее 500 лекций — чтобы воплотить эти потенциалы в реальность. Результатом стали аксиомы Саентологии и процессы одитинга, взятые из самой ткани этих откровений. Вот и полный панорамный вид Саентологии:

• Кодекс аудитора, Кодекс чести и Кодекс саентолога
• Краткое изложение саентологии и аксиом
• Интенсивная процедура и знаменитые процессы Маршрута 1 и Маршрута 2 — процессы, которые буквально заставляют и прерывать связь с физической вселенной, чтобы разрушить перевернутое убеждение человека в том, что механика превосходит собственные соображения
• И, наконец, средства для полной реабилитации врожденных способностей существа … как внешний тэтан

И поэтому ни одна книга не получила более удачного названия.Ибо это: Создание человеческих способностей.

Сопутствующие товары

« Аудиокниги $ 35 | ДОБАВИТЬ В КОРЗИНУ

Когнитивные способности человека — обзор

СОЦИАЛЬНАЯ ПРИРОДА СПОСОБНОСТЕЙ ЧЕЛОВЕКА

В этом разделе мы собираемся более подробно рассмотреть идею, которая периодически возникает при обсуждении базовой стратегии увеличения. Это понятие «естественных» когнитивных способностей человека, которое, по-видимому, является одним из основных предположений, поддерживающих подход к увеличению с тех пор, как он был сформулирован Дугласом Энгельбартом (1963/1988). Его центральная роль проиллюстрирована утверждением Энгельбарта о том, что «Увеличение Эффективность использования индивидом своих основных возможностей является проблемой при перепроектировании изменяемой части системы.«(Стр. 43) и что« Тщательная переработка системы требует инвентаризации основных доступных возможностей ». (стр.50).

В истории психологии было несколько попыток определить окончательный набор базовых когнитивных способностей человека, но этот проект все еще далек от завершения. Более того, как мы вскоре увидим, есть основания полагать, что цель составления такого списка, вероятно, нереальна и вообще не может быть достигнута.

Растущий объем исследований, в том числе кросс-культурные исследования познания и исследования роли обучения в когнитивном развитии (см. Cole, 1996), показали, что одним из наиболее важных факторов, формирующих когнитивное функционирование, являются социальные практики в какие люди вовлечены.В частности, было доказано, что тесты на IQ не подходят для измерения межкультурных различий, поскольку не существует единой шкалы интеллекта, применимой ко всем культурам. Конечно, «оборудование» мозга налагает важные ограничения на то, как люди обрабатывают информацию, но в этих пределах есть огромные возможности для качественных и количественных различий между (и внутри!) Людей. Механизмы мозга обеспечивают основу для когнитивного функционирования, но не определяют его содержание.Именно культура и развитие являются основными определяющими факторами того, что и как думают люди.

Давайте рассмотрим два примера навыков, которые играют решающую роль в познании человека: навыки чтения и арифметические навыки. Конечно, то, как люди читают различные тексты, сколько слов они могут распознать или насколько сложны вычисления, которые они могут выполнять, связаны с архитектурой мозга и глаза. Однако эти навыки в гораздо большей степени определяются социальными и культурными факторами.Человеческий мозг развился до своих нынешних возможностей задолго до того, как были изобретены системы письма и арифметика. Следовательно, чтение и математика, строго говоря, не являются «исконными» человеческими способностями. Они, как и другие «основные человеческие способности», приобретаются людьми из культуры. В то время как «естественные» механизмы активно задействованы, и не все может быть присвоено из культурной среды (как ясно продемонстрировали неудачные попытки реализовать социальные утопии), культура является наиболее важным источником того, что считается базовыми человеческими способностями.Согласно Майклу Коулу (1996), «… онтогенез — это процесс совместного конструирования факторов, рассматриваемых как биологические, социальные и психологические, которые периодически вызывают« биосоциально-поведенческие сдвиги », которые происходят в среде культура ». (стр. 337).

Представление об основных когнитивных способностях, определяемых культурой, имеет прямое значение для разработки когнитивных инструментов. Во-первых, это понятие предполагает, что когнитивные технологии должны зависеть от культуры. Возможно, системы поддержки принятия решений, процессоры идей или системы визуализации информации, подходящие для одной культуры, будут менее эффективными или даже бесполезными в другой культуре.Например, культурные нормы и процедуры, связанные с групповым принятием решений, различны в Японии и США (Nakakoj, 1993). Это, вероятно, означает, что эффективное использование систем поддержки принятия решений (DSS) в одной стране следует рассматривать как убедительное доказательство против , использующих ту же систему в другом культурном контексте. Другими словами, «естественные» возможности индивидуальных и коллективных «действующих лиц» различны в разных культурах, как и технологии, предназначенные для расширения этих возможностей.

Что еще хуже, большинство культур не являются однородной средой. Обычно они состоят из субкультур, суб-субкультур и т. Д. Также следует учитывать различия между ними. В конечном итоге может оказаться, что набор базовых возможностей, которые должны поддерживаться и расширяться когнитивными технологиями, должен быть установлен для каждого отдельного пользователя (человека или организации).

Во-вторых, разнообразие культур — не единственная и не самая сложная проблема, которую необходимо решать.Еще важнее то, что культура постоянно влияет на людей. Через обучение люди приобретают новые навыки и способности, расширяя, таким образом, репертуар своих основных способностей. Другими словами, люди развиваются, и, следовательно, один и тот же человек может иметь разные базовые способности на разных этапах своего развития.

В-третьих, само появление нового инструмента означает, что его пользователи могут участвовать в новых культурных практиках и, таким образом, приобретать новые навыки, смысл и стратегии решения проблем.Это означает, что расширение человеческих возможностей с помощью инструмента — это вмешательство, которое может изменить сами расширенные возможности. Эти измененные возможности должны быть расширены другим способом, возможно, с помощью новых или модифицированных технологий, которые, в свою очередь, могут привести к изменениям возможностей и т. Д. Этот цикл «увеличения / преобразования» в некотором смысле похож на понятие цикла «задача / артефакт», введенное Carroll et al. (1991). Согласно последнему, новые артефакты не только помогают более эффективно решать существующие проблемы, но и меняют саму задачу.Следовательно, необходимы новые артефакты для поддержки выполнения новой задачи и т. Д. В обоих случаях, это цикл «увеличение / преобразование» и цикл «задача / артефакт», понимание природы циклов развития может помочь избежать нереалистичное отношение к созданию инструмента, который решал бы раз и навсегда все проблемы в определенной сфере. Вместо этого разработчики систем должны принять перспективу развития когнитивных технологий. Например, они могут подумать о том, чтобы сделать систему достаточно гибкой и открытой, чтобы в будущем ее можно было модифицировать в соответствии с развивающимися потребностями пользователей (например,g., Henderson and Kyng, 1991), или попытаться предвидеть изменения в развитии и реализовать ряд решений, чтобы можно было выбрать одно из них в зависимости от того, какой конкретный сценарий реализуется.

В-четвертых, самая важная черта человека, которая отличает нас от других животных, — это способность создавать и использовать инструменты. Если эту способность рассматривать как базовую, то использование артефактов следует понимать не только с точки зрения расширения «естественных» человеческих возможностей, но также как modus vivendi одной из самых основных способностей человека.Эту возможность нельзя учесть, если отправной точкой анализа является различие между «естественными» человеческими возможностями и их внешними устройствами расширения.

Подводя итог, большинство текущих попыток рассматривать распределенное познание как расширение «собственных» структур обработки информации обычно не принимают во внимание тот фундаментальный факт, что внутренние когнитивные процессы также формируются артефактами (см. Также: Biocca, 1996). . Фактически, когнитивные способности людей в целом не только проявляются в культурном контексте, но и фактически трансформируются и формируются этой культурой.Тот факт, что человеческие способности приобретаются в результате изменений в развитии, формируемых бесконечно разнообразной социальной культурной средой, затрудняет, если не делает невозможным, создание таксономии базовых способностей, которые можно дополнить артефактами. Конечно, люди используют артефакты для повышения своего потенциала, и важно помочь им с помощью соответствующих технологий. Однако в интересах установления эффективных методов проектирования такие улучшения или дополнения следует анализировать в более широком контексте.Люди не только используют свой существующий познавательный потенциал, пытаясь достичь более высокого уровня производительности, но и трансформируют себя через участие в социальных практиках. Этот важный аспект использования артефактов обычно отсутствует в подходе к расширению.

Расширение возможностей человека с помощью технологий

Введение

В этом уроке вы изучите некоторые способы использования людьми технологий для улучшения или расширения человеческих способностей.

---

Разведка

Перейти к Barbie Legs из Science Update. Вы должны прочитать стенограмму. Подумайте об ответах на эти вопросы:

• Как возникла идея улучшения протеза пальца?
• Что исследователи узнали, изучив колени Барби?
• Как в этой истории используются технологии для расширения возможностей человека?
• Можете ли вы вспомнить другие технологии или медицинские вмешательства, которые используются для расширения возможностей человека?
• Какой была бы жизнь до изобретения этих технологий?

Посетите веб-сайт Invention Dimension, чтобы увидеть больше примеров адаптивных технологий.Обдумайте эти вопросы, исследуя различные изобретения:

• Какие ограничения помогает людям преодолеть эта технология?
• Как эта технология улучшит и расширит человеческие способности?
• Существуют ли другие технологии, устраняющие то же ограничение?
• Как возникло изобретение этого продукта?
• Для кого предназначена эта технология?
• Какие материалы используются?
• Как можно продавать этот продукт?

Ваш учитель поручит вам изучить одну из этих технологий:

По указанию учителя работайте в группе, чтобы заполнить справочную информацию о назначенной технологии.Подготовьте короткую презентацию для одноклассников на тему:

• Как работает продукт или устройство
• Как продукт или устройство модифицируются или адаптируются для преодоления человеческих ограничений
• Как продукт или устройство позволяет пользователю делать то, что он не мог или с трудом мог делать без него
• Как можно дальше модифицировать продукт или устройство, чтобы сделать его еще более полезным

---

Проверка знаний

Спортсмены сегодня бегают быстрее, выше прыгают и сильнее бьют.По мере того как диетологи, врачи, тренеры и спортивные психологи раздвигают границы человеческих возможностей, инженеры и ученые следят за тем, чтобы оборудование, которое они используют, идет в ногу со временем.

От спортивной обуви до высокотехнологичного защитного снаряжения, спасшего бесчисленное количество жизней, инженерное дело внесло большой вклад в мир спорта. Чтобы узнать больше об этом, прочтите «Меняющееся лицо спорта».

Напишите краткое эссе в поддержку или против расширения использования технологий в спорте.Эссе должно включать несколько примеров того, как технологии улучшили функции человека и оказало ли это положительное или отрицательное влияние на спортивные соревнования.

---

Эта электронная таблица является частью урока «Расширение возможностей человека с помощью технологий».

Познакомьтесь с настоящими сверхлюдьми, раздвигающими пределы человеческих возможностей

1

Подводное видение: кочевники мокен

© National Geographic

Наши глаза адаптированы к жизни на суше, а это значит, что мы можем видеть только расплывчатые формы, когда плаваем под водой без очков.Но дети из племени морских кочевников — мокенов, которые, как сообщается, учатся плавать, прежде чем они научатся ходить, могут видеть достаточно хорошо, чтобы собирать ракушки, морские огурцы и моллюсков с морского дна.

В Андаманском море, на побережьях Мьянмы и Таиланда проживает от 2 000 до 3 000 мокенов.

По оценкам исследователей из Лундского университета в Швеции, у детей мокенов под водой четкость зрения под водой более чем в два раза выше, чем у европейских детей, хотя их зрение на суше такое же.

Подробнее о глазах:

Они фокусируются под водой, сужая зрачки и изменяя форму хрусталика глаза. Исследователи обнаружили, что европейских детей можно научить видеть так же хорошо, как и мокенов.

Трудно сказать, учатся ли дети мокенов этому лучшему видению с раннего возраста или эволюция сыграла свою роль, поэтому мы все, возможно, сможем лучше видеть под волнами, если приложим все усилия.

2

Сопротивление холоду: гималайские монахи

Вим Хофф © Хенни Бугерт / Caters News

В горах Гималаев есть рассказы о монахах, которые используют дыхание и медитацию, чтобы поднять температуру своего тела до такой степени, что они могут сушить мокрые простыни, обернутые вокруг их тела, выбрасывая пар в ледяной воздух.

Исследователи из США и Сингапура исследовали эти утверждения, измерив внутреннюю (подмышечную) и периферическую (пальцы) температуру тела монаха. Во время измерения они попросили их использовать дыхательные техники с медитацией или без нее. Исследователи обнаружили, что, хотя дыхание может повысить температуру тела, добавление медитации повысило ее по сравнению с обычной лихорадкой.

«Iceman» Вим Хоф использовал те же методы, что и монахи, чтобы установить мировой рекорд по самой продолжительной ледяной ванне (один час 52 минуты и 42 секунды) и даже пробежал марафон за Полярным кругом в одних шортах.

Так в чем может быть польза от возможности поднять температуру собственного тела? Адаптация к холоду очевидна, но более высокая температура тела также связана с улучшением когнитивных функций и повышением иммунитета.

3

Ультра бег: племя тараумара

Босоножки тараумара © National Geographic

Бег босиком в последнее время стал трендом. Но тараумара, живущие на северо-западе Мексики, на протяжении поколений делали нечто подобное, даже вдохновляя книги на эту тему.Они поразили мир своей способностью пробежать до 320 км (200 миль) за два дня в традиционных сандалиях.

Их слово, обозначающее мужчин, Рарамури, означает что-то вроде «бегущие быстро».

Никто на самом деле не знает, почему у них, казалось бы, сверхчеловеческое спортивное мастерство. Это могло быть потому, что они традиционно жили далеко друг от друга, поэтому бегство между поселениями стало необходимым для общения.

Подробнее о ходовой:

Их диета, состоящая преимущественно из бобов, кукурузы и овощей, вероятно, также играет роль.

Пьют домашнее пиво, а также смесь воды, лайма, семян чиа и сахара. Эта смесь наполнена омега-3, жиром, белком и антиоксидантами.

В целом у тараумара низкий уровень холестерина и низкий уровень сердечных заболеваний и диабета. Но по мере того, как каменистые тропы каньона заменяются дорогами, фастфуд начинает появляться, а показатели ожирения и высокого кровяного давления растут.

4

Фридайвинг: кочевники Баджау

Подводная охота народа баджау, Сулавеси, Индонезия © Oceans Image / Photoshot

Человек шагает по дну океана с гарпуном в руке в поисках добычи.На одном дыхании он заплыл на глубину 20 метров, чтобы поохотиться. Он является членом баджау, группы морских кочевников, живущих на побережьях восточной части Индонезии, Филиппин и восточной Малайзии.

Когда вы собираете пищу и средства к существованию на морском дне, вы хотите каждый день проводить как можно больше времени под волнами. Дайверы Баджау проводят под водой около пяти часов в день, погружаясь на среднюю глубину около 8 м — но до 30 м — на несколько минут за раз, с короткими промежутками между погружениями.

Подробнее:

Они производят различные физиологические адаптации, в том числе «реакцию при нырянии», которая замедляет работу сердца и направляет кровь к сердцу, мозгу и работающим мышцам, вытягивая кислород из дыхания перед погружением. Селезенка также сокращается, заставляя дополнительные кислородные эритроциты попадать в кровоток.

Баджау — не единственные, кто проявляет эту способность. Другие группы, такие как японская Ама, ныряют на большую глубину, а во фридайвинге участники могут достигать глубины до 100 метров.Может быть, у всех нас есть способность нырять, которая только и ждет, чтобы выбраться наружу.

5

Переносимость боли: племя Сатере-Маве

Что может быть болезненнее самого болезненного укуса насекомого, известного человеку? Быть укушенным множеством этих насекомых одновременно… на 10 минут. Это то, что мальчики-подростки из племени сатере-маве в бразильской Амазонии делают до 20 раз, прежде чем их считают мужчинами.

Ритуал включает продевание сотен бессознательных муравьев-пуль ( Paraponera clavata ) — укусов внутрь — в «перчатки» из пальмовых листьев.Когда муравьи просыпаются, мальчик вставляет свои руки, получая сотни укусов, в которых муравьи вводят в его кожу яд, называемый понератоксином.

Понератоксин блокирует связь между нервными клетками, вызывая паралич и сильную боль во всем теле, которая длится до 24 часов. Муравьи-пули называются так потому, что ощущение от одного укуса так же плохо, как от попадания пули.

Но есть тонкая грань между параличом и болью, и исследования на крысах показали, что понератоксин можно использовать как болеутоляющее.Он также исследуется как инсектицид, поэтому Sateré-Mawé, возможно, предупредил мир о полезном химическом веществе.

.

No related posts.