人类连接组中一般智力的网络架构

这对日常思维有何意义

当我们谈论“智力”时，通常会想象大脑某个聪明的点在做智力测验和艰难决策的重活。这项研究颠覆了这种图景。研究者在数百名青年成人中结合先进的脑成像和网络分析，表明一般智力并不寄居于某个心理“中央处理器”，而是从整个大脑布线的组织方式及其协同工作中涌现出来。

由多个脑区群体构成的网络

科学家常把一般智力（g）看作一种共享能力，用来解释为什么在一种认知任务上表现出色的人，例如推理，也倾向于在记忆或处理速度等任务上表现良好。在这里，研究者首先用涵盖词汇、推理、记忆、注意和速度的广泛测验电池，构建了对g的严谨统计模型。然后他们检验全脑连通模式在多大程度上能预测一个人的g得分。研究并未聚焦于单一“智力中心”，而是将大脑视为由12个大尺度网络组成的网络体系，其中包括视觉、听觉、运动、注意、语言和高级控制等系统。

智力是团队合作，而非单一英雄

当研究组在脑连通性数据上训练预测模型时发现，使用完整的全脑网络能最好地预测个体的智力得分。单个网络——即便是长期被认为关键的前额-顶叶控制网络——也无法匹配全脑模型。事实上，移除任何一个网络对预测几乎没有影响。最重要的是网络之间的连接，它们将感觉系统、注意枢纽和控制区域串联成一个协调的整体。这表明智力与其说取决于某个单一脑模块的强度，不如说依赖于多个群体之间交流的质量。

长距离连接的静默力量

这项工作中的一个核心理念是“弱联系”的重要性：那些较为微妙、跨越远距离的连接将大脑的远端区域联结起来。通过将结构扫描（显示物理连线）与功能扫描（显示静息时共同激活的区域）结合，作者比以往方法更可靠地检测到这些精细通路。他们发现，g较高的人往往具有更长的连接，这些连接在原始强度上较弱，但对预测智力更有信息性。与此同时，他们的较短、局部连接往往更强。换言之，更聪明的大脑似乎将紧密的局部簇与一组更轻的长距离桥梁配对，从而使信息能够高效地在整个系统中流动。

大脑的“交通指挥官”和小世界设计

研究还考察了一些像交通指挥官一样的特殊区域，这些区域能够将大脑推入完成复杂、目标导向思维所需的不同活动模式。利用控制论工具，研究者表明一个人的这些控制区分布特征——分布在注意、控制甚至视觉区域——与其g得分有关。最后，他们检验了大脑的整体布局，发现更高的智力与“小世界”设计相关：密集的局部邻域通过少量捷径相连，从而保持平均通信距离较低。这种架构在专门化与整合之间达成平衡，使大脑能够在聚焦处理与广泛协调之间灵活切换。

重新思考什么使大脑聪明

对于普通读者来说，关键结论是：智力并非某个单一强大脑区的专属，而更像是拥有一个高效、组织良好的心理城市。在这座城市里，各个街区处理自己的专长，薄弱但位置合理的通路连接着遥远的区块，而少数枢纽可以在出现新问题时重新调配“交通”。这些发现促使研究者不再单纯寻找“智力中心”，而应研究全球连线、长距离连接与控制枢纽如何共同产生那种帮助我们解决日常各种挑战的灵活思维。

引用: Wilcox, R.R., Hemmatian, B., Varshney, L.R. et al. The network architecture of general intelligence in the human connectome. Nat Commun 17, 2027 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-68698-5

关键词: 一般智力, 脑网络, 人类连接组, 小世界拓扑, 网络神经科学