Ryhmätyöt 3: Älykkyyden käsite

COG121 ESSEE: ÄLYKKYYS
Iina Ala-Kurikka, Elina Palkama, Viljami Venekoski, Tuomas Kenttälä

 

Älykkyys on ihmisen psyykkisistä ominaisuuksista yksi keskustelluimmista ja tutkituimmista, mutta sen käsitemäärittely ei ole edelleenkään täysin selvä. Vuonna 1921 järjestetyssä symposiumissa esitettiin kysymyksiä koskien älykkyyttä, ja jo silloin nousi esiin kolme eri näkökulmaa älykkyyden määrittelyssä. Ensimmäisen mielestä älykkyyttä ovat sen takana toimivat perusprosessit kuten havaitseminen ja tarkkaavaisuus. Toisesta näkökulmasta katsottuna älykkyys perustuu vain aivojen fysiologisille mekanismeille. Kolmas painottaa erityisesti ympäristöön sopeutuvan älykkään käyttäytymisen roolia. Älykkyyden tarkasteluun liittyykin erilaisia ongelmia ja suuria kysymyksiä, kuten onko älykkyyden takana yksi mekanismi (holistinen) vai onko se useamman mekanismin yhteistyötä (modulaarinen)? Ovatko geenit vai ympäristö suuremmassa roolissa älykkyyden kehittymisessä? Entä mihin älykkyyden määrittelyn kuuluisi painottua; prosessiin, sisältöön vai lopputulokseen?

Älykkyyden varsinaista rakennetta on pohdittu jo pitkään. Eri tutkijat ovat ajatelleet sen olevan joko holistista, modulaarista tai hierarkkista. Mekanismeja ja taustalla toimivia tekijöitä koskevia teorioita onkin historiallisesti paljon. Spearmanin mukaan älykkyyteen liittyy kaksi komponenttia; jokaiselle tehtävälle oma spesifi komponenttinsa (kognitiivinen toiminto) ja yleinen, kaikissa älykkyyttä vaativissa tehtävissä toimiva, komponentti (g-tekijä). Teoria perustuu siihen, että eri kognitiivisia kykyjä vaativissa tehtävissä menestyminen korreloi positiivisesti. Cattellin mukaan taas on olemassa sekä joustavaa että kineettistä älykkyyttä. Joustava älykkyys sisältää esimerkiksi ongelmanratkaisukyvyn, päättelyn ja oppimisen, kun taas kineettinen älykkyys tarkoittaa enemmänkin hankittua tietoa. Cattell on kuitenkin ehdottanut, että näiden kahden älykkyyden lajin välillä toimii eräänlainen mekanismi. Täysin modulaarista teoriaa edustaa Guilfordin ”Intellect model” --teoria, jonka mukaan älykkyys jakautuu operaatioon, sisältöön ja lopputulokseen, eikä hänen mukaansa ole olemassa mitään yhteistä tekijää. Hierarkkista mallia edustaa Carrollin teoria kolmesta älykkyyden tasosta, joista ylin on älykkyyden yhdistävä tekijä.

Myöhemmin alettiin tutkia älykkyyttä sen takana toimivien tiedonkäsittelyprosessien kautta. Galton ehdotti älykkyyden näkyvän reaktionopeutena, ja useat muut tutkijat ovat luottaneet työmuistin rooliin älykkyyden takana. Useiden tutkimusten mukaan työmuistin kapasiteetilla onkin suuri rooli älykkyyttä vaativissa tehtävissä. Ackerman painotti persoonan vaikuttavan kognitiivisten kykyjen yhteyksissä mm. tietoon ja kiinnostukseen, ja Sternberg jakoi älykkyyden kolmeen komponenttiin: metakognitiiviseen, toiminnalliseen ja tiedonhankintaan.

Tutkijat ovat olleet kiinnostuneita myös älykkyyden kehittymisestä iän aikana, ja yhden kuuluisimmista teorioista on laatinut tutkija nimeltä Piaget. Piagetin innoittamana syntyi myöhempiä teorioita, joista erään mukaan älykkyyden kehittyminen on kolmivaiheista. Sen mukaan on olemassa synnynnäisiä kykyjä, joiden kehittymiseen vaikuttaa ympäristö ja myöhemmin motivaatio. ”The dual-process” -teoria korostaa yhtälailla biologian ja ympäristön yhteisvaikutusta.

Myös älykkyyden periytymisestä ja genetiikan vaikutuksesta on ollut paljon puhetta. Tutkijat luottavat hyvin paljon teoriaan g-tekijästä, jonka sanotaan antavan ikään kuin lähtötason henkilön älylliselle kapasiteetille. Sillä on vahvin periytyvyys, ja siitä syystä g-tekijän avulla voidaan jokseenkin ennustaa pärjäämistä elämässä. Geenit vaikuttavat myös yksilön kykyihin tai riskeihin asettamalla taipumuksia johonkin suuntaan. Niiden vaikutus on kvantitatiivisesti kumuloituvaa, mutta ympäristöllä on viime käden mahdollisuus vaikuttaa yksilön kehitykseen. Myös ikääntymistä on tutkittu g-tekijän osalta. Ikääntyvillä yksilöillä g-tekijän periytyvyys kasvaa, sillä perimä vaikuttaa ympäristöön, johon yksilö hakeutuu ja sopeutuu.

Kuuluisin tapa testata älykkyyttä lienee tavallinen älykkyysosamäärää mittaava testi. Se sai alkunsa Binetin testatessa jälkeenjääneitä lapsia ja vakiintui sittemmin. Nykyisin polttava kysymys on ollut: missä kohdin aivoja älykkyys sijaitsee? Eräässä joustavaa älykkyyttä tutkivassa testissä tutkimuskysymyksen selvittäminen aloitettiin hypoteesilla, jonka mukaan älykkyys piilee tarkkaavaisuudessa ja kyvyssä poistaa häiriötekijät varsinaisesta tietoaineksesta. Tähän viittaavia tutkimustuloksia saatiinkin psykometrisessä tutkimuksessa (”three-back”), jossa koehenkilölle esitettiin kolme sanaa, jonka jälkeen hänen oli kerrottava, onko neljäs sana sama kuin ensimmäinen. Kokeen edetessä koehenkilölle esitettiin häiriöitä, eli hänelle sanottiin sanoja, jotka olivat esiintyneet kokeessa jo aikaisemmin. Tuloksista nähtiin, että normaalissa häiriöttömässä älykkäämmiksi arvioitujen tulos ei eronnut ”vähemmän älykkäistä”, mutta häiriötilanteessa nähtiin selkeä ero. Korkeamman joustavan älykkyyden omaavat koehenkilöt pystyivät päättämään useammin oikein myös häiriötilanteessa.

Tutkimusta täydennettiin aivotutkimuksella (PET ja fMRI), sillä haluttiin selvittää, ovatko tehtävän aikana oletettavasti aktivoituvat joustavan älykkyyden aivoalueet samoja kuin tarkkaavaisuuden. Tulos oli myönteinen, sillä koehenkilöillä näkyi aktivaatiota lateraalisella prefrontaalikorteksilla, vasemman temporaalilohkon STS/STG --alueiden välissä ja oikealla puolella pikkuaivoja, ja tämä aktivaatio oli voimakkaampaa paremmin joustavan älykkyyden testissä menestyneillä. Aikaisemmin saatua päinvastaista tulosta perusteltiin sillä, että PET-kuvauksessa älykkäämpien koehenkilöiden nopea aivoaktivaatio ehtinyt näkyä.

---

Cog121 ryhmätyö 3

(Tekijät: Altti Laiho, Janne Hukkinen, Jukka Sundvall, Lari Linden, Simo Sorsakivi)

Älykkyyden määritteleminen on hankalaa ja tutkijoilla on ollut vuosien varrella useita toisistaan poikkeavia näkemyksiä siitä, miten älykkyyttä olisi kuvailtava. Älykkyys on varsin arvosidonnainen käsite ja ihmiset mieltävätkin älykkyyden usein eri tavoin.  Ei voi helposti olettaa, että älykkyyden taustalla olisi yksi tai vain muutama geeni tai helppo yksittäinen tekijä. Moni tekijä kontribuoi älykkyyteen. Älykkyyden taustalla on laaja geneettinen pohja jota on vaikea seuloa esiin. Toisaalta fenyyliketonuria-taudissa (PKU) yksinkertainenkin muutos geenissä aiheuttaa kehitysvammaisuuden, joka voidaan kuitenkin välttää oikealla ruokavaliolla. Siis virhe yhdessä geenissä voi aiheuttaa radikaalia älykkyyden heikentymistä. Kuitenkaan ei voida osoittaa yhtä yksittäistä geeniä joka olisi vastuussa älykkyydestä.. 

Älykkyyden käsitteestä voi erottaa testiälykkyyden joka on mitattavissa erilaisilla standardoiduilla psykometrisillä testeillä. Toisaalta älykkyys on myös kyky toimia mahdollisimman joustavasti ja tarkoituksenmukaisesti muuttuvassa ympäristössä. Ei voi siis älykkyystestissä hyvin suoriutumisen suoraan korreloivan ”fiksuuden” kanssa.

Vaikka älykkyys onkin hankala ja monitulkintainen käsite, älykkyystutkimuksella on käytössään hyviä ja objektiivisia älykkyystestejä. Yleisälykkyys (engl. g factor) kuvataan yleistä kognitiivista suorituskykyä ja sitä mitataan faktorianalyysilla, jonka yhteispistemäärä kertoo, mitä monilla erilaisilla kognitiivisilla kyvyillä on yhteistä. Yleisälykkyys argumentoikin vahvaa modularisuutta vastaan. Esimerkiksi spatiaalisten testien tulokset korreloivat jonkin verran verbaalisten testien kanssa, muut osa-alueet vähemmän. Mitä enemmän tietty yksittäinen kyky korreloi muiden kykyjen kanssa, sitä suurempi on yksittäisen kyvyn suhde heritabiliteettiin.

Älykkyyttä voidaa testata psykometrisesti erilaisilla tavoilla. WAIS-testisarjassa (Wechsler adult intelligence scale IV) testataan mm. matematiikkaa, verbaalista ja spatiaalista osaamista, loogista päättelyä ja työmuistin kapasiteettia. Wechslerillä on myös kuviopäättelytehtäviä. Gray ym. (2003) tutkimuksessa vertailtiin joustavan älykkyyden testituloksia (kyky) työmuistia kuormittavista tehtävistä suoriutumiseen häirintätehtävien aikana sekä näihin tehtäviin liittyviin neuraalisiin lokalisaatioihin ja anatomiaan (ryhmä C artikkeli). Joustavan älykkyyden neuraalisille mekanismeille löydettiin joitain reunaehtoja.

Teorioita älykkyyden rakenteesta:

Siitä, miten älykkyys rakentuu, on esitetty useita eri teorioita. Teoriat poikkeavat siinä, onko älykkyys jokin jakamaton ominaisuus vai onko se jotain pluralistista, useasta komponentista koostuvaa, tai hierarkkista.

Kaksoisfaktoriteorian (Spearman) mukaan hyvä suoriutuminen esimerkiksi verbaalista kyvykkyyttä mittaavissa tehtävissä näyttäisi korreloivan positiivisesti esimerkiksi matemaattisiin taitoihin. Spearmanin yleisen älykkyyden teorian mukaan yksilölliset erot suorituksissa voidaan yleiseen kaikkiin kognitiivisiin tehtäviin vaikuttavaan älykkyyteen (g) ja tehtäväkohtaiseen komponenttiin. Näin ollen g selittää positiivisen korrelaation testituloksissa.

Thurstone puolestaan uskoi, että älykkyys rakentuu toisistaan riippumattomista faktoreista. Tätä näkemystä ei voitu kuitenkaan empiirisesti varmentaa.

Gf/Gc  teoria (Cattell) erottaa joustavan älykkyyden, eli ongelmanratkaisukyvyn, päättelyn, oppimisen ym. (gf, ”fluid”) ja kiteytyneen älykkyyden, eli hankitun tiedon käyttämisen (gc, ”crystallized”). Cattell esitti myös yksilönkehityksellisen investointiteorian tarkentaakseen joustavan ja kiteytyneen älykkyyden suhdetta.  Kulttuuri, kokemus- ja tietopohjainen kiteytynyt älykkyys ilmenisi enemmänkin biologisen ja kypsymiseen liittyvän prosessin seurauksena, jossa nk. investointiteorian mukaan joustavaa älykkyyttä investoidaan oppimiskokemuksiin, jotka kasvattavat kiteytynyttä älykkyyttä.

Guilfordin SOI --teorian (The Structure of Intellect Model) mukaan älykkyys rakentuu useista eri faktoreista. Hän siis puolustaa pluralistista näkemystä eikä kannata yleisälykkyyttä.

Hierarkkisen kolmikerrosteorian (Caroll) mukaan älykkyyden piirteet voidaan jakaa kolmeen eri tasoon. Yksinkertaisimmalla tasolla on yli 60--70 spesifiä kykyä jotka korreloivat toisen tason 10 laajemman kyvyn kanssa. Nämä toisen tason ominaisuudet/kyvyt ovat samankaltaisia kuin Thurstonen esittämät faktorit. Korkein taso kuvaa kognitiivisten kykyjen kokonaisuutta.

---

Cog121 ryhmätyö: Älykkyys

Älykkyydellä tarkoitetaan psykologiassa usein jonkinlaista yleistä kognitiivista suorituskykyä tai ”testiälykkyyttä”, eli niitä tekijöitä, jotka saavat aikaan yksilöiden välisen vaihtelun standardoiduissa älykkyystesteissä suoriutumisessa. Älykkyyden määritteleminen on kuitenkin osoittautunut vaikeaksi, eikä aiheesta ole useista teorioista huolimatta saavutettu yksimielisyyttä.

Keskeisiä kiistakysymyksiä ovat olleet muun muassa se, minkä kautta älykkyys tulisi määritellä: perustavien prosessien (esim. havaitseminen, tarkkaavaisuus), aivojen fysiologisten mekanismien vai adaptiivisten behavioraalisten vasteiden. Toinen mielipiteitä jakava kysymys älykkyystutkimuksessa on ollut perinteisesti, onko älykkyys luonteeltaan holistista vai modulaarista. Holististen teorioiden mukaan älykkyys on jokin yksilön mielen/aivojen globaali ominaisuus. Modulaaristen teorioiden mukaan taas äly koostuu monista ”komponenteista”.  

Älykkyystesteissä kognitiivisen suoriutumisen eri alueita mittaavien testien välillä voidaan usein havaita positiivista korrelaatiota. Charles Spearmanin teoria yleisestä älykkyydestä (general intelligence) syntyi tämän havainnon pohjalta. Myöhemmin hän laajensi teoriansa teoriaksi kahdesta faktorista (the two-factor theory). Tähän teoriaan kuului oletus, että yksilölliset erot testeissä voidaan jakaa kahteen komponenttiin: komponenttiin, joka on yhteinen kaikille kognitiivisille tehtäville (general factor of intelligence, g) ja komponenttiin, joka on erillinen kullekin tehtävätyypille.

Eräs melko vaikutusvaltainen teoria on ollut Cattelin ja Hornin kehittämä teoria joustavasta ja kiteytyneestä älykkyydestä (the Gf-Gc theory). Joustavalla älykkyydellä tarkoitetaan tässä eräänlaista yleistä ongelmanratkaisu- ja tiedonkäsittelykykyä. Kiteytyneellä älykkyydellä puolestaan tarkoitetaan kokemuksen ja oppimisen kautta hankittuja tietoja. Myöhemmin Cattel kehitti teorian, jonka mukaan joustavaa älykkyyttä ”investoidaan” kiteytyneeseen älykkyyteen, eli erilaisten tietojen ja kokemusten hankkimiseen yksilönkehityksen aikana.

Myöhemmin psykometrisia käsityksiä älykkyydestä pyrittiin yhdistämään informaationprosessointiin liittyviin käsitteisiin. Älykkyyseroja on pyritty selittämään muun muassa eroilla informaationprosessointinopeudessa (Mental Speed Theory) ja työmuistissa (Working Memory Theory). On esitetty myös useita teorioita älykkyyden kehittymisestä, joissa pyritään ottamaan huomioon ihmisen ja ympäristön välinen vuorovaikutus sekä esimerkiksi motivaatio.

Älykkyyden mittaamisessa ovat perinteisesti olleet keskeisiä standardoidut älykkyystestit (esim. Stanford-Binet -testi, WAIS). Standardoidut älykkyystestit noudattavat normaalijakaumaa odotusarvolla 100, eli populaation keskiarvo saa arvon 100. Älykkyystesteistä puhuttaessa on oleellista huomioida, että testi määrittelee yksilön älykkyyden aina suhteessa johonkin vertailupopulaatioon.

Älykkyystestejä pidetään luotettavina ja objektiivisina. Ongelmana on kuitenkin joskus nähty se, että standardoidut älykkyystestit mittaavat usein koulumaista (akateemista) suoriutumista eri tehtävissä eikä niissä oteta huomioon alasidonnaisen tiedon ja eksperttiyden merkitystä. Testien mittaama ”testiälykkyys” ei siis vastaa välttämättä kovin hyvin älykkyyden arkikäsitettä, ja ekologinen validiteetti voi olla kyseenalainen.

Psykometristen testien ohella aivokuvantamismenetelmiä käytetään älykkyyden tutkimuksessa. Niiden avulla yritetään löytää aivoperusta psykometrisillä testeillä saaduille tuloksille. Aivokuvantamismenetelmiä ja erilaisia psykologisia testejä hyödyntämällä voidaan pyrkiä muun muassa etsimään vastausta siihen kysymykseen, mitä yleisälykkyys g käytännössä on: voisiko se liittyä esimerkiksi tarkkaavaisuuteen, työmuistiin tai hermosolujen välisiin kytkentöihin.

Niin sanotun yleisälykkyyden (g) on todettu olevan melko periytyvää (h2=n. 0.5). Toisaalta tämä korostaa, että myös ympäristöllä on vaikutusta. Älykkyys on monitekijäinen ominaisuus, eli siihen vaikuttaa suuri määrä geenejä, joista kullakin on pieni vaikutus. Suurin osa älykkyyden geneettisestä variaatiosta on luonteeltaan additiivista, eli yksittäisten geenien vaikutukset ikään kuin summautuvat. Yksittäisten kognitiivisten kykyjen periytyvyyttä pidetään jonkin verran alhaisempana g:n verrattuna.

Tutkimusten mukaan yleisälykkyyden heritabiliteetti nousee iän myötä. Tämä ei kuitenkaan tarkoita sitä, että ympäristöstä johtuva variaatio vähenisi. Pikemminkin iän karttuessa ihmiset valikoivat itselleen ympäristön (esim. seura, ammatti, harrastukset), joka vastaa heidän ”geneettisiä valmiuksiaan”. Näin ympäristövaikutukset tukevat älykkyyden kehittymistä geneettisten valmiuksien mukaiseksi ja geneettisten tekijöiden osuus variaatiosta kasvaa. Myös valikoiva parinmuodostus on yksi älykkyyden vaihteluun vaikuttava tekijä.

Mikäli yksilöiden älykkyyteen vaikuttavat geneettiset tekijät pystyttäisiin määrittämään, tästä voisi aiheutua erilaisia yhteiskunnallisia vaikutuksia. Täytyy kuitenkin ottaa huomioon, että todellisuudessa myös ympäristöllä on paljon merkitystä älykkyyden kannalta, ja esimerkiksi poliittisiin muutoksiin vaikuttavat erilaiset arvot.

Älykkyyteen vaikuttavien geenien identifioiminen saattaisi vaikuttaa esimerkiksi ihmisten asenteisiin ja sosiaalipolitiikkaan. Ihmisten asenteet voisivat muuttua niin, että alettaisiin pitää luonnollisena sitä, että jotkut pärjäävät huonommin. Tällainen asenne saattaisi myös vaikuttaa sosiaalipolitiikkaan siten, ettei näitä ihmisiä tuettaisi. Tämän ajattelun kääntöpuolena olisi se, että menestymistä ei pidettäisi ”ansaittuna”, vaan pikemminkin geenien vaikutuksena. Geneettistä tietoa älykkyydestä saatettaisiin käyttää myös esimerkiksi etnisten ryhmien vertailuun.

Älykkyyden paremmalla geneettisellä tuntemuksella voisi olla myös positiivisia yhteiskunnallisia vaikutuksia. Esimerkiksi kouluissa olisi mahdollista tutkia, olisiko tietyssä oppilaassa vielä enemmän potentiaalia ja toisaalta geneettisen näkökulman kautta epäonnistumisia voitaisiin oppia ymmärtämään paremmin. Jos yksilön älykkyyteen vaikuttavien geneettisiin ominaisuuksiin vaikuttaminen joillakin melko yksinkertaisilla keinoilla (esim. ruokavalio) todettaisiin mahdolliseksi, tätä mahdollisuutta pyrittäisiin varmasti hyödyntämään.

Taru Käkönen, Valeria Verkhovskaia, Tommi Gröndahl, Paavo Ojala, Arto Anttila