科学家们确定了对大脑创造力至关重要的神经网络

知新了了 2024-08-12 13:21:22

神经科学家认为他们已经确定了保持大脑创造力流动的大规模神经网络。

与特定的运动或感官反应不同,创造性思维并不局限于大脑褶皱外层皮层的任何一个部分。但由贝勒医学院(Baylor College of Medicine)领导的一组研究人员认为,他们已经发现了某些类型的创造力的基本大脑回路。

当9名成年参与者的默认模式网络(DMN)的特定部分通过深部脑刺激暂时被抑制时,他们不再能够在相同程度上跳出框框思考。

当大脑从一个想法游离到另一个想法时,DMN的网络就会激活。它的结构非常适合跳出框框思考,在“看似遥远的概念”之间建立联系,以一种自发、自由流动的方式提出独特的想法或解决方案。

之前的脑成像研究已经将DMN活动与创造性思维联系起来,但在2022年,特拉维夫大学的神经外科医生本·肖夫蒂和他的同事们第一个发现了两者之间的因果关系。

当从自愿和清醒的患者身上切除脑肿瘤时,神经科学家发现,用电抑制DMN会切断参与者的创造力。志愿者们不再能想出很多日常用品的新用途,比如椅子或杯子。

肖夫蒂和他的同事们与犹他大学合作,在接受侵入性癫痫监测的参与者身上发现了类似的效果。

这项尖端技术依赖于植入的大脑电极,允许科学家对某些神经网络进行“深度大脑刺激”,并观察电活动发生了什么。

与通过血氧流动猜测大脑活动的功能磁共振成像研究不同,脑电图直接实时测量神经元的电活动。植入大脑的电极甚至比贴在颅骨上的电极更敏感。

在目前的研究中,13名植入电极的癫痫患者被要求尽可能多地列出他们能想到的日常用品的新用途。他们有一分钟的时间来完成这项任务。

“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。

DMN是大脑中最先被激活的部分。不久之后,该网络与大脑中其他区域的活动同步,比如涉及解决问题和决策的区域。

肖夫蒂认为,这表明DMN正在检索和筛选不同类型的信息,以产生新的想法,然后将它们发送给参与批判性思维的其他区域进行判断。作者说,这种“自上而下”的认知使大脑能够“解析不恰当的联想,选择有用的、新颖的想法”。

最近的发现有助于解释为什么淋浴和让你的思维游离,对产生原创想法和解决方案如此有用。

在所有13名参与者中,研究人员发现DMN的某些特定部分与横向思维密切相关,而其他部分则与走神密切相关。

使用植入电极暂时抑制DMN中与横向思维相关的部分,使患者更难想出日常用品的新用途。然而,他们的走神状态保持不变。

贝勒医学院的神经外科医生Eleonora Bartoli说:“我们通过使用直接的大脑刺激来超越相关证据。”

“我们的发现强调了DMN在创造性思维中的因果作用。”

这项研究发表在《大脑》杂志上。

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