Neurologen haben die Ursprünge der Kreativität im Gehirn lokalisiert

Elektroden an mehreren Gehirnregionen zeigen Hirnaktivität in Echtzeit. Farbige Punkte zeigen die Standorte aller Elektroden bei allen Patienten, farblich nach Hirnregion kodiert. Rote Punkte in den unteren Bildern zeigen die Standorte der Elektroden im DMN. Credit: Eleonora Bartoli, Ethan Devara, Huy Q Dang, Rikki Rabinovich, Raissa K Mathura, Adrish Anand, Bailey R Pascuzzi, Joshua Adkinson, Yoed N Kenett, Kelly R Bijanki, Sameer A Sheth, Ben Shofty, Default mode network electrophysiological dynamics and causal role in creative thinking, Brain, 2024;, awae199, https://doi.org/10.1093/brain/awae199

Eine kollaborative Studie von Forschern der University of Utah Health und des Baylor College of Medicine hat mittels hochentwickelter Hirnbildgebung die entscheidende Funktion des Default Mode-Netzwerks bei der Kreativität aufgedeckt, wodurch Möglichkeiten für zukünftige therapeutische Interventionen aufgezeigt werden.

Haben Sie schon einmal die Lösung für ein schwieriges Problem gefunden, das Ihnen plötzlich einfällt, während Sie über etwas ganz anderes nachdenken? Kreatives Denken ist ein Kennzeichen der Menschlichkeit, aber es handelt sich um eine flüchtige, fast paradoxale Fähigkeit, die unerwartet auftritt, wenn sie nicht gesucht wird.

Und die neurologische Quelle der Kreativität – was passiert in unseren Gehirnen, wenn wir auf unkonventionelle Ideen kommen – ist ebenso schwer fassbar.

Doch jetzt hat ein Forschungsteam unter der Leitung eines Forschers der University of Utah Health und ansässig am Baylor College of Medicine eine präzise Methode der Hirnbildgebung verwendet, um aufzudecken, wie verschiedene Teile des Gehirns zusammenarbeiten, um kreatives Denken zu erzeugen.

Die Ergebnisse wurden kürzlich im Journal Brain veröffentlicht.

Die neuen Erkenntnisse könnten letztendlich dazu beitragen, Interventionen zu entwickeln, die kreatives Denken anregen oder Menschen unterstützen, die an psychischen Erkrankungen leiden, welche diese Gehirnregionen stören.

Höhere kognitive Prozesse wie Kreativität sind besonders schwer zu untersuchen. „Im Gegensatz zu motorischer Funktion oder Sehen sind sie nicht von einem bestimmten Ort im Gehirn abhängig“, sagt Ben Shofty, MD, PhD, Assistenzprofessor für Neurochirurgie an der Spencer Fox Eccles School of Medicine und Hauptautor der Studie. „Es gibt keinen Kreativitätskortex.“

Ben Shofty, MD, PhD. Credit: University of Utah Health

Doch es gibt Hinweise darauf, dass Kreativität eine spezifische Gehirnfunktion ist. Lokale Hirnverletzungen durch Schlaganfall können zu Veränderungen der kreativen Fähigkeiten führen – sowohl positiv als auch negativ. Diese Entdeckung legt nahe, dass es möglich ist, die neurologische Grundlage der Kreativität einzugrenzen.

Shofty vermutete, dass kreatives Denken stark von Teilen des Gehirns abhängt, die auch während Meditation, Tagträumen und anderen intern fokussierten Denkweisen aktiviert werden. Dieses Netzwerk von Gehirnzellen wird Default Mode-Netzwerk (DMN) genannt, weil es mit den „default“ Denkmustern in Zusammenhang steht, die auftreten, wenn keine spezifischen geistigen Aufgaben anstehen. „Im Gegensatz zu den meisten Funktionen, die wir im Gehirn haben, ist es nicht zielgerichtet“, sagt Shofty. „Es handelt sich um ein Netzwerk, das im Grunde die ganze Zeit arbeitet und unseren spontanen Gedankenfluss aufrechterhält.“

Das DMN ist über viele verstreute Gehirnregionen verteilt, was es schwieriger macht, seine Aktivität in Echtzeit zu verfolgen. Die Forscher mussten eine fortgeschrittene Methode der Hirnaktivitätsbildgebung verwenden, um zu verstehen, was das Netzwerk im Moment des kreativen Denkens tat. In einer Strategie, die am häufigsten verwendet wird, um den Ort von Anfällen bei Patienten mit schwerer Epilepsie zu lokalisieren, werden winzige Elektroden in das Gehirn implantiert, um die elektrische Aktivität mehrerer Gehirnregionen präzise zu verfolgen.

Die Teilnehmer an der Studie unterzogen sich bereits dieser Art von Anfallsüberwachung, was bedeutete, dass das Forschungsteam auch die Elektroden verwenden konnte, um die Hirnaktivität während des kreativen Denkens zu messen. Dadurch ergab sich ein viel detaillierteres Bild der neurologischen Basis der Kreativität, als es Forschern zuvor gelungen war festzuhalten. „Wir konnten sehen, was in den ersten Millisekunden passiert, wenn versucht wird, kreatives Denken zu vollbringen“, sagt Shofty.

Die Forscher sahen, dass während einer kreativen Denkaufgabe, bei der die Teilnehmer gebeten wurden, neuartige Verwendungen für einen alltäglichen Gegenstand wie einen Stuhl oder eine Tasse aufzulisten, zuerst das DMN aktiviert wurde. Danach synchronisierte sich seine Aktivität mit anderen Regionen im Gehirn, einschließlich solcher, die an komplexem Problemlösen und Entscheidungsfindung beteiligt sind. Shofty glaubt, dass kreative Ideen im DMN entstehen, bevor sie von anderen Regionen bewertet werden.

Darüber hinaus konnten die Forscher zeigen, dass Teile des Netzwerks speziell für kreatives Denken erforderlich sind. Als die Forscher die Elektroden verwendeten, um vorübergehend die Aktivität bestimmter Regionen des DMN zu dämpfen, kamen die Menschen auf weniger kreative Ideen für die gesehenen Gegenstände. Ihre anderen Gehirnfunktionen, wie das Gedankenwandern, blieben jedoch völlig normal.