神经科学家找到了大脑创造力的起源

2024年07月26日 08:00 次阅读 稿源:cnBeta.COM 条评论

你是否有过这样的经历:当你在思考一个完全不同的问题时,一个棘手问题的解决方案突然出现在你面前?创造性思维是人类的标志,但它是一种短暂的、近乎自相矛盾的能力,当你不去寻找它时,它就会出其不意地出现。而创造力的神经源泉--当我们打破常规思维时,大脑中发生了什么--也同样难以捉摸。

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多个脑区的电极实时显示大脑活动。彩色圆点显示了所有患者的所有电极位置,并按脑区进行了颜色编码。下图中的红点显示了 DMN 中电极的位置。

但现在,由犹他大学健康学院研究员领导、贝勒医学院的一个研究小组利用一种精确的大脑成像方法,揭示了大脑的不同部分是如何协同工作以产生创造性思维的。

他们的研究结果最近发表在《大脑》杂志上。这些新成果最终可能有助于开发出激发创造性思维的干预措施,或帮助那些患有精神疾病、大脑这些区域受到干扰的人。

创造力等高级认知过程尤其难以研究。斯宾塞-福克斯-埃克斯医学院(Spencer Fox Eccles School of Medicine)神经外科助理教授、本文资深作者本-肖夫蒂(Ben Shofty)博士说:"与运动功能或视觉不同,它们并不依赖于大脑中的某个特定位置,因此并没有创造力皮层的存在。"

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Ben Shofty,医学博士。资料来源:犹他大学健康学院

但有证据表明,创造力是一种独特的大脑功能。由中风引起的局部脑损伤会导致创造能力的变化,包括积极和消极的变化。这一发现表明,缩小创造力的神经基础是可能的。

肖夫蒂怀疑,创造性思维可能在很大程度上依赖于大脑的某些部分,而这些部分在冥想、做白日梦和其他内向型思维时也会被激活。这个脑细胞网络就是默认模式网络(DMN),之所以称之为默认模式网络,是因为它与"默认"思维模式有关,这种思维模式会在没有特定思维任务的情况下发生。"与我们大脑中的大多数功能不同,它不是以目标为导向的,"肖夫蒂说。"这是一个基本上无时无刻不在运作的网络,维持着我们自发的意识流。"

DMN分布在许多分散的脑区,因此更难对其活动进行实时跟踪。研究人员不得不使用一种先进的大脑活动成像方法,来了解该网络在创造性思维过程中每时每刻都在做些什么。在一种最常用于确定严重癫痫患者癫痫发作位置的策略中,微小电极被植入大脑,以精确跟踪多个脑区的电活动。

这项研究的参与者已经接受了这种癫痫监测,这意味着研究小组还可以使用电极来测量创造性思维时的大脑活动。这提供了一幅比研究人员之前所能捕捉到的创造力神经基础更为详细的图景。"我们可以看到在尝试进行创造性思维的最初几毫秒内发生了什么,"肖夫蒂说。

研究人员发现,在一项创造性思维任务中,参与者被要求列出一件日常用品(如椅子或杯子)的新用途,DMN首先出现活动。然后,它的活动与大脑中的其他区域同步,包括那些参与复杂问题解决和决策的区域。肖夫蒂认为,这意味着创造性的想法是在DMN中产生的,然后再由其他区域进行评估。

更重要的是,研究人员能够证明,创造性思维特别需要该网络的某些部分。当研究人员使用电极暂时抑制DMN特定区域的活动时,人们就会为他们看到的那些创造性较低的物品集思广益。而他们的其他大脑功能,如思维游移,则完全正常。

论文共同第一作者、贝勒医学院神经外科助理教授 Eleonora Bartoli 博士解释说,这一结果表明,创造力不仅与网络有关,而且从根本上取决于网络。她说:"我们通过直接刺激大脑,超越了相关证据的范畴。"我们的研究结果强调了DMN在创造性思维中的因果作用。"

该网络的活动在几种疾病中会发生变化,例如反刍性抑郁症,在这种疾病中,DMN比正常情况下更加活跃,这可能与更多地沉浸于消极的内在想法有关。肖夫蒂说,如果能更好地了解该网络如何正常运作,就有可能为患有此类疾病的人提供更好的治疗方法。

通过描述参与创造性思维的大脑区域的特征,Shofty 希望最终能够激发有助于激发创造力的干预措施。"最终,我们的目标是了解网络发生了什么变化,从而有可能推动网络变得更有创造力"。

编译自/ScitechDaily

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