创造性思维是人类智慧的象征,但它常常以一种出乎意料的方式出现,不受我们主动寻求的影响。研究发现,创造力的神经源泉——即当我们打破常规思维模式时,大脑内部发生了什么——同样难以捉摸。然而,最近由犹他大学健康学院研究员主导的研究揭示了大脑如何协同工作以产生创造性思维。
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。
这一研究成果已发表在《大脑》杂志上。研究显示,这些发现有可能促进开发新型干预措施,以激发创造性思维,并帮助那些由于精神疾病或脑部损伤而受限的人群。
创造力作为一种高级认知过程,其研究一直具有挑战性。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)博士指出:“与运动功能或视觉不同,创造力并不依赖于大脑的某个特定区域,因此我们没有所谓的‘创造力皮层’。”尽管如此,已有研究表明,创造力确实是大脑中的一种独特功能。局部脑损伤,诸如中风引起的损害,可能导致创造力的变化,包括积极和消极的影响。这一发现暗示,缩小创造力的神经基础是有可能的。
肖夫蒂博士推测,创造性思维可能在很大程度上依赖于大脑的某些区域,这些区域在冥想、白日梦以及其他内向型思维中也会被激活。这一网络被称为默认模式网络(DMN)。DMN之所以得名,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任务时自然发生。肖夫蒂解释说:“与我们大脑中的大多数功能不同,DMN并不是以目标为导向的,而是一个几乎持续运作的网络,维持着我们自发的意识流。”
DMN分布在多个分散的脑区,使得实时追踪其活动变得更加困难。为了解该网络在创造性思维过程中的具体作用,研究人员采用了一种先进的大脑成像技术,这种技术通常用于确定严重癫痫患者的癫痫发作部位。在这种技术中,微小电极被植入大脑,以精确跟踪多个脑区的电活动。
在这项研究中,参与者接受了这种癫痫监测,这使得研究团队能够使用电极来测量创造性思维过程中的大脑活动。这提供了一幅比以往更为详细的关于创造力神经基础的图景。肖夫蒂博士表示:“我们可以观察到在尝试进行创造性思维的最初几毫秒内发生了什么。”
研究发现,在参与者进行创造性思维任务(例如列出日常用品的新用途)时,DMN首先显示出活动。随后,DMN的活动与大脑中其他区域的活动同步,这些区域涉及复杂问题解决和决策过程。肖夫蒂认为,这表明创造性的想法首先在DMN中产生,然后由其他区域进行评估。
更为重要的是,研究人员能够证明创造性思维特别依赖于DMN的某些特定区域。当研究人员使用电极暂时抑制DMN特定区域的活动时,参与者在进行创造性思维时表现出较低的创造力,而其他大脑功能,如思维游移,则未受影响。
论文的共同第一作者、贝勒医学院神经外科助理教授 Eleonora Bartoli 博士解释道,这一结果表明,创造力不仅与网络有关,而且在根本上依赖于该网络。她指出:“通过直接刺激大脑,我们超越了现有证据的范畴。我们的研究结果强调了DMN在创造性思维中的因果作用。”
该网络的活动在一些疾病中会发生变化,例如反刍性抑郁症。在这种疾病中,DMN的活跃程度高于正常水平,这可能与更多地沉浸于消极内在想法有关。肖夫蒂博士表示,通过更好地理解DMN的正常运作,有可能为这些疾病提供更有效的治疗方法。
最终,通过描述参与创造性思维的大脑区域特征,肖夫蒂博士希望能开发出有效的干预措施,以激发创造力。“我们的目标是了解这些网络如何发生变化,从而有可能促进网络的创造性提升。”