Neurovetenskapsmän Har lokaliserat Ursprunget till Kreativitet i Hjärnan

Elektroder i flera hjärnregioner avslöjar hjärnaktivitet i realtid. Färgade prickar visar placeringen av alla elektroder över alla patienter, färgkodade efter hjärnregion. Röda prickar i de nedre bilderna visar placeringen av elektroderna i DMN. Kredit: 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 och kausal roll i kreativt tänkande, Brain, 2024;, awae199, https://doi.org/10.1093/brain/awae199

En samarbetsstudie av forskare från University of Utah Health och Baylor College of Medicine har avslöjat den avgörande funktionen hos standardlägesnätverket i kreativitet med hjälp av sofistikerad hjärnavbildning, vilket lyfter fram möjligheter för framtida terapeutiska interventioner.

Har du någonsin fått lösningen på ett tufft problem som plötsligt träffat dig när du tänker på något helt annat? Kreativ tanke är ett kännetecken för mänskligheten, men det är en tillfällig, nästan paradoxal förmåga, som slår oväntat när den inte är uppsökt.

Och den neurologiska källan till kreativitet - vad som händer i våra hjärnor när vi tänker utanför ramarna - är på liknande sätt svårfångad.

Men nu har ett forskarlag ledd av en hälsoforskare vid University of Utah och baserat på Baylor College of Medicine använt en exakt metod för hjärnavbildning för att avslöja hur olika delar av hjärnan samverkar för att skapa kreativa tankar.

Deras resultat publicerades nyligen i tidskriften Brain.

De nya resultaten kan i slutändan hjälpa till att leda till interventioner som väcker kreativa tankar eller hjälper människor som har psykiska sjukdomar som stör dessa delar av hjärnan.

Högre kognitiva processer som kreativitet är särskilt svåra att studera. "Till skillnad från motorisk funktion eller syn är de inte beroende av en specifik plats i hjärnan", säger Ben Shofty, MD, PhD, biträdande professor i neurokirurgi vid Spencer Fox Eccles School of Medicine och senior författare på tidningen. "Det finns ingen kreativitetsbark."

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

Men det finns bevis för att kreativitet är en distinkt hjärnfunktion. Lokaliserad hjärnskada orsakad av stroke kan leda till förändringar i kreativ förmåga – både positiva och negativa. Den upptäckten tyder på att det är möjligt att begränsa den neurologiska grunden för kreativitet.

Shofty misstänkte att kreativt tänkande kan förlita sig starkt på delar av hjärnan som också aktiveras under meditation, dagdrömmande och andra internt fokuserade typer av tänkande. Detta nätverk av hjärnceller är standardlägesnätverket (DMN), så kallat eftersom det är associerat med de "standard" tankemönster som händer i frånvaro av specifika mentala uppgifter. "Till skillnad från de flesta funktioner som vi har i hjärnan är den inte målinriktad", säger Shofty. "Det är ett nätverk som i princip fungerar hela tiden och upprätthåller vår spontana ström av medvetande."

DMN är spridd över många spridda hjärnregioner, vilket gör det svårare att spåra dess aktivitet i realtid. Forskarna var tvungna att använda en avancerad metod för avbildning av hjärnaktivitet för att förstå vad nätverket gjorde från ögonblick till ögonblick under kreativt tänkande. I en strategi som oftast används för att fastställa platsen för anfall hos patienter med svår epilepsi, implanteras små elektroder i hjärnan för att exakt spåra den elektriska aktiviteten i flera hjärnregioner.

Deltagarna i studien genomgick redan denna typ av anfallsövervakning, vilket innebar att forskargruppen också kunde använda elektroderna för att mäta hjärnaktivitet under kreativt tänkande. Detta gav en mycket mer detaljerad bild av den neurala grunden för kreativitet än vad forskare hade kunnat fånga tidigare. "Vi kunde se vad som händer inom de första millisekunderna efter att vi försökte utföra kreativt tänkande," säger Shofty.

Forskarna såg att under en kreativ tankeuppgift där deltagarna ombads att lista nya användningsområden för ett vardagligt föremål, som en stol eller en kopp, lyste DMN upp med aktivitet först. Sedan synkroniserades dess aktivitet med andra regioner i hjärnan, inklusive de som är involverade i komplex problemlösning och beslutsfattande. Shofty tror att detta betyder att kreativa idéer har sitt ursprung i DMN innan de utvärderas av andra regioner.

Dessutom kunde forskarna visa att delar av nätverket krävs specifikt för kreativt tänkande. När forskarna använde elektroderna för att tillfälligt dämpa aktiviteten i vissa regioner av DMN, brainstormade människor användningsområden för de föremål de såg som var mindre kreativa. Deras andra hjärnfunktioner, som sinnesvandring, förblev helt normala.