神經科學家找到了大腦創造力的起源
你是否有過這樣的經驗:當你在思考一個完全不同的問題時,一個棘手問題的解決方案突然出現在你面前?創造性思考是人類的標誌,但它是一種短暫的、近乎自相矛盾的能力,當你不去尋找它時,它就會出其不意地出現。而創造力的神經源泉–當我們打破常規思維時,大腦中發生了什麼–也同樣難以捉摸。
多個腦區的電極即時顯示大腦活動。彩色圓點顯示了所有患者的所有電極位置,並按腦區進行了顏色編碼。下圖中的紅點顯示了DMN 中電極的位置。
但現在,由猶他大學健康學院研究員領導、貝勒醫學院的一個研究小組利用一種精確的大腦成像方法,揭示了大腦的不同部分是如何協同工作以產生創造性思維的。
他們的研究結果最近發表在《大腦》雜誌。這些新成果最終可能有助於開發激發創造性思考的干預措施,或幫助那些患有精神疾病、大腦這些區域受到干擾的人。
創造力等高階認知過程尤其難以研究。史賓塞-福克斯-埃克斯醫學院(Spencer Fox Eccles School of Medicine)神經外科助理教授、本文資深作者本-肖夫蒂(Ben Shofty)博士說:「與運動功能或視覺不同,它們並不依賴大腦中的某個特定位置,因此並沒有創造力皮質的存在。
Ben Shofty,醫學博士。資料來源:猶他大學健康學院
但有證據表明,創造力是一種獨特的大腦功能。中風引起的局部腦損傷會導致創造能力的變化,包括正面和負面的變化。這項發現表明,縮小創造力的神經基礎是可能的。
肖夫蒂懷疑,創造性思維可能在很大程度上依賴大腦的某些部分,而這些部分在冥想、做白日夢和其他內向思維時也會被激活。這個腦細胞網絡就是默認模式網絡(DMN),之所以稱之為默認模式網絡,是因為它與”默認”思維模式有關,這種思維模式會在沒有特定思維任務的情況下發生。 “與我們大腦中的大多數功能不同,它不是以目標為導向的,」肖夫蒂說。 “這是一個基本上無時無刻不在運作的網絡,維持著我們自發的意識流。”
DMN分佈在許多分散的腦區,因此更難對其活動進行即時追蹤。研究人員不得不使用一種先進的大腦活動成像方法,來了解該網路在創造性思考過程中每時每刻都在做些什麼。在一種最常用於確定嚴重癲癇患者癲癇發作位置的策略中,微小電極被植入大腦,以精確追蹤多個腦區的電活動。
這項研究的參與者已經接受了這種癲癇監測,這意味著研究小組還可以使用電極來測量創造性思考時的大腦活動。這提供了比研究人員先前所能捕捉到的創造力神經基礎更為詳細的圖像。 “我們可以看到在嘗試進行創造性思維的最初幾毫秒內發生了什麼,」肖夫蒂說。
研究人員發現,在一項創造性思考任務中,參與者被要求列出一件日常用品(如椅子或杯子)的新用途,DMN首先出現活動。然後,它的活動與大腦中的其他區域同步,包括那些參與複雜問題解決和決策的區域。肖夫蒂認為,這意味著創造性的想法是在DMN中產生的,然後由其他區域進行評估。
更重要的是,研究人員能夠證明,創造性思考特別需要該網路的某些部分。當研究人員使用電極暫時抑制DMN特定區域的活動時,人們就會為他們看到的那些創造性較低的物品集思廣益。而他們的其他大腦功能,如思維游移,則完全正常。
論文共同第一作者、貝勒醫學院神經外科助理教授Eleonora Bartoli 博士解釋說,這一結果表明,創造力不僅與網路有關,而且從根本上取決於網路。她說:「我們透過直接刺激大腦,超越了相關證據的範疇。」我們的研究結果強調了DMN在創造性思考中的因果作用。 “
這個網絡的活動在幾種疾病中會發生變化,例如反芻性抑鬱症,在這種疾病中,DMN比正常情況下更加活躍,這可能與更多地沉浸於消極的內在想法有關。肖夫蒂說,如果能更好地了解該網絡如何正常運作,就有可能為患有此類疾病的人提供更好的治療方法。
透過描述參與創造性思考的大腦區域的特徵,Shofty 希望最終能夠激發有助於激發創造力的干預措施。 “最終,我們的目標是了解網路發生了什麼變化,從而有可能推動網路變得更有創意”。
編譯自/ ScitechDaily