Neurolodzy identyfikują sieć mózgową ważną dla generowania kreatywnych pomysłów

Kreatywność to jedna z najbardziej tajemniczych i znanych zdolności człowieka, napędzająca wszystko, od ekspresji artystycznej po innowacje naukowe. Ale co tak naprawdę dzieje się w mózgu, gdy myślimy kreatywnie? Niedawne badanie przeprowadzone przez naukowców z University of Utah Health i Baylor College of Medicine rzuca nowe światło na tę kwestię, ujawniając, że sieć trybu domyślnego (DMN) mózgu odgrywa kluczową i przyczynową rolę w generowaniu kreatywnych pomysłów.

Badanie opublikowano w czasopiśmie mózgNaukowcy odkryli, że gdy uczestnicy zajmowali się zadaniem wymagającym kreatywnego myślenia – w szczególności wymyślania nowych zastosowań przedmiotów codziennego użytku – stawało się ono bardzo aktywne. Co więcej, gdy badacze tymczasowo zmniejszyli aktywność w niektórych obszarach domyślnej sieci uczestników, ich kreatywność znacznie spadła, chociaż inne funkcje poznawcze, takie jak wędrówka umysłów, pozostały niezmienione. Odkrycie to nie tylko wzmacnia powiązanie między siecią wirtualną uczestników a kreatywnością, ale także dowodzi, że sieć jest niezbędna do generowania oryginalnych pomysłów.

Sieć trybu domyślnego to złożona sieć obszarów mózgu, które są najbardziej aktywne, gdy odpoczywamy, jesteśmy głęboko zamyśleni lub marzymy. Sieć trybu domyślnego została powiązana z procesami medytacyjnymi, takimi jak przywoływanie wspomnień, wyobrażanie sobie przyszłości i myślenie o myślach innych. Powiązano to również z szeregiem schorzeń psychicznych, takich jak depresja, gdy sieć wydaje się być nadaktywna.

Chociaż w kilku badaniach wykorzystujących techniki obrazowania mózgu, takie jak funkcjonalne MRI, powiązano sieć w trybie domyślnym z różnymi funkcjami poznawczymi, w tym kreatywnością, badania te były w dużej mierze korelacyjne. Pokazała, że ​​aktywność sieciowa w trybie domyślnym często towarzyszy twórczemu myśleniu, nie była jednak w stanie udowodnić, że sieć w trybie domyślnym jest niezbędna do zaistnienia kreatywności. Celem tego badania było wyjście poza korelację i ustalenie bezpośredniego związku przyczynowego pomiędzy aktywnością sieciową w trybie domyślnym a kreatywnym myśleniem.

Aby zbadać rolę sieci domyślnej w kreatywności, badacze zrekrutowali 13 uczestników, którzy byli leczeni na padaczkę w Baylor St. Luke’s Medical Center. Uczestnikom tym wszczepiono do mózgów elektrody wewnątrzczaszkowe w celu monitorowania klinicznego. Ta wyjątkowa konfiguracja umożliwiła naukowcom rejestrowanie aktywności elektrycznej określonych obszarów mózgu z dużą rozdzielczością czasową i przestrzenną, podczas gdy uczestnicy wykonywali różne zadania poznawcze.

Uczestnicy zostali poproszeni o wykonanie trzech różnych zadań, podczas których rejestrowano aktywność ich mózgu. Pierwszym zadaniem było zadanie kreatywnego myślenia, znane jako Zadanie Alternatywnych Zastosowań, w którym uczestnicy musieli wymienić jak najwięcej nowych zastosowań przedmiotów codziennego użytku, takich jak krzesło czy spinacz do papieru. Drugie zadanie było zadaniem odwracającym uwagę, podczas którego uczestnicy pozwalali swoim myślom swobodnie wędrować, skupiając się na neutralnym bodźcu wzrokowym. Trzecim zadaniem było zadanie polegające na utrzymywaniu ciągłej uwagi, które służyło jako kontrola do porównania z zadaniami twórczymi i wędrującymi umysłami.

Naukowcy skupili się na dwóch konkretnych typach fal mózgowych: falach theta, które są związane z połączeniami dalekiego zasięgu między obszarami mózgu, oraz falach gamma, które są związane z lokalną aktywnością neuronową. Wykorzystali także stymulację elektryczną, aby tymczasowo przerwać aktywność w określonych obszarach domyślnej sieci, aby zobaczyć, jak wpłynie to na wydajność uczestników w zadaniu twórczego myślenia.

Uczestnicy zostali poproszeni o wykonanie trzech odrębnych zadań, podczas gdy rejestrowano aktywność ich mózgu: zadanie twórczego myślenia znane jako zadanie Alternatywnych Zastosowań, zadanie błądzenia umysłem i zadanie utrzymywania uwagi. Alternatywa polega na tym, że uczestnicy zadaniowi mają wygenerować jak najwięcej nowych zastosowań dla typowych obiektów, takich jak krzesło czy spinacz do papieru. Zadanie polegające na odwróceniu uwagi polegało na tym, że uczestnicy skupiali się na neutralnym bodźcu wzrokowym, jednocześnie pozwalając swoim myślom swobodnie wędrować. Zadanie polegające na utrzymywaniu ciągłej uwagi służyło jako kontrola i wymagało od uczestników skupienia się na prostej wskazówce wizualnej i odpowiedniej reakcji.

Naukowcy skupili się na analizie dwóch konkretnych typów fal mózgowych: fal theta, które są powiązane z połączeniami dalekiego zasięgu między obszarami mózgu, oraz fal gamma, które są powiązane z lokalną aktywnością neuronową. Badając te wzorce fal mózgowych, badacze mogą wywnioskować, w jaki sposób różne regiony sieci w trybie domyślnym i inne sieci mózgowe współdziałają podczas wykonywania zadań. Ponadto w podzbiorze uczestników badacze wykorzystali stymulację elektryczną, aby tymczasowo zakłócić aktywność w określonych regionach sieci działającej w trybie domyślnym. Pozwoliło im to zaobserwować, jak hamowanie aktywności sieciowej w trybie domyślnym wpłynęło na wydajność uczestników w zadaniu twórczego myślenia.

Wyniki wykazały, że sieć w trybie domyślnym odgrywa kluczową rolę w kreatywnym myśleniu. Podczas zadania dotyczącego alternatywnych zastosowań sieć w trybie domyślnym wykazała charakterystyczny wzorzec aktywności: stała się bardzo aktywna, gdy uczestnikom pokazano coś i poproszono o wymyślenie dla tego nowych zastosowań. Gdy uczestnicy generowali i oceniali swoje pomysły, sieć w trybie domyślnym zsynchronizowała się z innymi sieciami mózgowymi zaangażowanymi w funkcje wykonawcze, takie jak podejmowanie decyzji i rozwiązywanie problemów. Ta synchronizacja sugeruje, że sieć w trybie domyślnym pomaga generować kreatywne pomysły, które są następnie oceniane i udoskonalane w ramach innych procesów poznawczych.

Należy zauważyć, że kiedy badacze zakłócili działanie sieci w trybie domyślnym za pomocą stymulacji elektrycznej, zdolność uczestników do generowania kreatywnych pomysłów została znacznie ograniczona. Ich odpowiedzi stały się mniej oryginalne i bardziej przewidywalne, co sugeruje, że sieć w trybie domyślnym jest nie tylko powiązana z kreatywnością, ale jest niezbędna do generowania nowych pomysłów. Co ciekawe, dezaktywacja nie miała wpływu na wyniki uczestników w zadaniu błądzenia umysłem, co sugeruje, że rola sieci trybu domyślnego w kreatywności różni się od jej zaangażowania w inne formy myślenia refleksyjnego.

Odkrycia te dostarczają mocnych dowodów na to, że sieć w trybie domyślnym jest niezbędna do kreatywnego myślenia, szczególnie przy generowaniu oryginalnych pomysłów. Badanie podkreśla również odrębną rolę, jaką różne sieci mózgowe odgrywają w kreatywności, ponieważ sieć w trybie domyślnym współpracuje z innymi regionami, wspierając złożone procesy poznawcze związane z twórczym myśleniem. Wykazując związek przyczynowy między aktywnością sieciową w trybie domyślnym a kreatywnością, badacze otworzyli nowe horyzonty w zrozumieniu neuronalnych podstaw kreatywności i jej potencjalnych implikacji klinicznych.

Chociaż wyniki tego badania są przekonujące, istnieją pewne ograniczenia, które należy wziąć pod uwagę. Po pierwsze, badanie przeprowadzono na małej próbie 13 uczestników, z których wszyscy byli leczeni z powodu padaczki. Ponadto badanie skupiło się na określonym podzbiorze obszarów mózgu w ramach sieci domyślnej i jest prawdopodobne, że inne regiony i sieci również odgrywają ważną rolę w kreatywności.

badanie”,Tryb domyślny, dynamika sieci elektrycznej i rola przyczynowa w twórczym myśleniuKsiążkę napisali Eleonora Bartoli, Ethan Devara, Hui Q. Dang, Ricky Rabinovich, Raisa K. Mathura, Adresh Anand, Billy R. Pascuzzi, Joshua Adkinson, Yud N. Kennett, Kelly R. Pijanke, Sameer A. Sheth, i Bena Shuftiego.