Neurolodzy zlokalizowali źródła kreatywności w mózgu

Elektrody w wielu obszarach mózgu pokazują aktywność mózgu w czasie rzeczywistym. Kolorowe kropki pokazują lokalizacje wszystkich elektrod u wszystkich pacjentów, kodowane kolorami według obszaru mózgu. Czerwone kropki na dolnych obrazach pokazują lokalizacje elektrod w DMN. Autor: 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

Współpraca naukowców z University of Utah Health i Baylor College of Medicine ujawniła kluczową funkcję sieci default mode w kreatywności przy użyciu zaawansowanego obrazowania mózgu, podkreślając możliwości przyszłych interwencji terapeutycznych.

Czy kiedykolwiek zdarzyło Ci się nagle znaleźć rozwiązanie trudnego problemu, gdy myślałeś o czymś zupełnie innym? Kreatywne myślenie jest znakiem rozpoznawczym ludzkości, ale jest to ulotna, niemal paradoksalna zdolność, która uderza niespodziewanie, gdy nie jest poszukiwana.

A neurologiczne źródło kreatywności — to, co dzieje się w naszych mózgach, gdy myślimy nieszablonowo — jest podobnie nieuchwytne.

Ale teraz zespół badawczy kierowany przez badacza z University of Utah Health i mający siedzibę w Baylor College of Medicine zastosował precyzyjną metodę obrazowania mózgu, aby odkryć, w jaki sposób różne części mózgu współpracują ze sobą, aby wytworzyć kreatywne myślenie.

Ich odkrycia zostały niedawno opublikowane w czasopiśmie Brain.

Nowe wyniki mogą ostatecznie pomóc w doprowadzeniu do interwencji, które pobudzą kreatywne myślenie lub pomogą osobom z chorobami psychicznymi, które zaburzają te obszary mózgu.

Wyższe procesy poznawcze, takie jak kreatywność, są szczególnie trudne do zbadania. „W przeciwieństwie do funkcji motorycznych lub widzenia, nie są one zależne od jednego konkretnego miejsca w mózgu” — mówi Ben Shofty, dr n. med., dr n. med., adiunkt neurochirurgii w Spencer Fox Eccles School of Medicine i starszy autor artykułu. „Nie ma kory mózgowej odpowiedzialnej za kreatywność”. Ben Shofty, dr n. med., dr n. med. Źródło: University of Utah Health

Istnieją jednak dowody na to, że kreatywność jest odrębną funkcją mózgu. Miejscowe uszkodzenie mózgu spowodowane udarem może prowadzić do zmian w zdolnościach twórczych — zarówno pozytywnych, jak i negatywnych. Odkrycie to sugeruje, że możliwe jest zawężenie neurologicznej podstawy kreatywności.

Shofty podejrzewał, że myślenie twórcze może w dużym stopniu opierać się na częściach mózgu, które są również aktywowane podczas medytacji, marzeń na jawie i innych wewnętrznie skupionych typów myślenia. Ta sieć komórek mózgowych to sieć trybu domyślnego (DMN), tak zwana, ponieważ jest związana z „domyślnymi” wzorcami myślenia, które występują w przypadku braku określonych zadań umysłowych. „W przeciwieństwie do większości funkcji, które mamy w mózgu, nie jest ukierunkowana na cel” — mówi Shofty. „To sieć, która zasadniczo działa cały czas i utrzymuje nasz spontaniczny strumień świadomości”.

DMN jest rozproszona w wielu rozproszonych obszarach mózgu, co utrudnia śledzenie jej aktywności w czasie rzeczywistym. Naukowcy musieli użyć zaawansowanej metody obrazowania aktywności mózgu, aby zrozumieć, co sieć robi z chwili na chwilę podczas kreatywnego myślenia. W strategii najczęściej stosowanej do określania lokalizacji napadów u pacjentów z ciężką padaczką, do mózgu wszczepia się maleńkie elektrody, aby precyzyjnie śledzić aktywność elektryczną wielu obszarów mózgu.

Uczestnicy badania byli już poddawani tego rodzaju monitorowaniu napadów, co oznaczało, że zespół badawczy mógł również używać elektrod do pomiaru aktywności mózgu podczas kreatywnego myślenia. Dało to znacznie bardziej szczegółowy obraz neuronalnej podstawy kreatywności, niż badacze byli w stanie uchwycić wcześniej. „Mogliśmy zobaczyć, co się dzieje w ciągu pierwszych kilku milisekund próby kreatywnego myślenia” — mówi Shofty.

Naukowcy zauważyli, że podczas zadania kreatywnego myślenia, w którym uczestnicy zostali poproszeni o wymienienie nowych zastosowań codziennego przedmiotu, takiego jak krzesło lub kubek, DMN najpierw rozświetlił się aktywnością. Następnie jego aktywność zsynchronizowała się z innymi obszarami mózgu, w tym tymi zaangażowanymi w złożone rozwiązywanie problemów i podejmowanie decyzji. Shofty uważa, że ​​oznacza to, że kreatywne pomysły rodzą się w DMN, zanim zostaną ocenione przez inne regiony. Co więcej, badacze byli w stanie wykazać, że części sieci są wymagane specjalnie do kreatywnego myślenia. Kiedy badacze użyli elektrod, aby tymczasowo stłumić aktywność określonych regionów DMN, ludzie wymyślali mniej kreatywne zastosowania dla przedmiotów, które widzieli. Ich inne funkcje mózgu, takie jak błądzenie myślami, pozostały całkowicie normalne.