شبکه عصبی مسئول خلاقیت در مغز کشف شد

به گزارش ایسنا، بر خلاف حرکات خاص یا پاسخ‌های حسی، تفکر خلاق به هیچ بخشی از قشر خارجی چروکیده مغز محدود نمی‌شود، اما گروهی از پژوهشگران به رهبری پژوهشگران کالج پزشکی بیلور فکر می‌کنند که مدارهای مغزی اساسی مسئول در برخی از انواع خلاقیت را یافته‌اند.

وقتی ۹ شرکت‌کننده بزرگسال بخش‌های خاصی از شبکه حالت پیش‌فرض(DMN) خود را به ‌طور موقت از طریق تحریک عمیق مغز سرکوب کردند، دیگر قادر نبودند به همان اندازه خارج از محدوده و خلاق فکر کنند.

در علوم اعصاب، شبکه حالت پیش‌فرض یک شبکه مغزی در مقیاس بزرگ است که مناطقی را شامل می‌شود که فعالیت‌شان به شدت همبستگی دارد و در عین‌حال از دیگر شبکه‌های مغزی جدا است. شبکه حالت پیش فرض بیشتر در شرایطی که شخص متمرکز بر جهان بیرونی نباشد و در زمانی که در حین بیداری در حالت استراحت باشد، مشاهده شده ‌است.

شبکه حالت پیش‌فرض زمانی فعال می‌شود که ذهن آزادانه از فکری به اندیشه دیگر سرگردان باشد. این ساختار کاملاً برای تفکر خارج از چارچوب است و بین مفاهیم به ظاهر دور ارتباط برقرار می‌کند تا ایده‌ها یا راه حل‌های منحصر به فردی را به روشی خودجوش و با جریان آزاد ایجاد کند.

مطالعات قبلی تصویربرداری مغز، فعالیت شبکه حالت پیش‌فرض را با افکار خلاق مرتبط می‌کردند، اما در سال ۲۰۲۲ بن شوفتی جراح مغز و اعصاب و همکارانش اولین کسانی بودند که رابطه‌ای بین این دو یافتند.

دانشمندان علوم اعصاب هنگام برداشتن تومورهای مغزی از بیماران داوطلب دریافتند که مهار الکتریکی شبکه حالت پیش‌فرض جریان خلاق شرکت کنندگان را قطع می‌کند و داوطلبان دیگر نمی‌توانستند مانند قبل خلاقانه فکر کنند.

بن شوفتی و همکارانش در همکاری با دانشگاه یوتا تأثیر مشابهی را در شرکت‌کنندگانی که تحت نظارت تهاجمی صرع قرار داشتند، نشان دادند.

این تکنیک پیشرفته بر الکترودهای مغزی کاشته شده متکی است و به دانشمندان اجازه می‌دهد تا تحریک عمیق مغز را در شبکه‌های عصبی خاص انجام دهند و ببینند چه اتفاقی برای فعالیت الکتریکی می‌افتد.

برخلاف مطالعات fMRI که فعالیت مغز را از طریق جریان اکسیژن خون حدس می‌زند، الکتروانسفالوگرام‌ها به طور مستقیم فعالیت الکتریکی نورون‌ها را در لحظه اندازه‌گیری می‌کنند. الکترودهای تعبیه شده در مغز حتی حساس‌تر از الکترودهایی هستند که روی جمجمه چسبانده می‌شوند.

در مطالعه حاضر، از ۱۳ بیمار صرعی با الکترودهای کاشته شده خواسته شد تا هر تعداد که می‌توانند از یک آیتم روزمره استفاده کنند. آنها یک دقیقه فرصت داشتند تا این کار را انجام دهند.

شوفتی می‌گوید: ما می‌توانیم در چند میلی ثانیه اولِ تلاش برای انجام تفکر خلاق ببینیم چه اتفاقی می‌افتد.

شبکه حالت پیش‌فرض اولین قسمتی از مغز بود که روشن شد و مدت کوتاهی پس از آن، این شبکه فعالیت خود را با سایر مناطق مغز مانند مناطقی که در حل مسئله و تصمیم‌گیری دخیل هستند، هماهنگ کرده بود.

شوفتی فکر می‌کند این نشانه‌ای است که شبکه حالت پیش‌فرض در حال بازیابی و غربال کردن انواع مختلف اطلاعات برای تولید ایده‌های جدید قبل از ارسال آنها برای قضاوت توسط سایر مناطق درگیر در تفکر انتقادی است.

پژوهشگران می‌گویند، این شناخت از بالا به پایین به مغز اجازه می‌دهد از طریق تداعی‌های نامتناسب تجزیه و تحلیل کند و افکار مفید و بدیع را انتخاب کند.

یافته‌های اخیر به توضیح این موضوع کمک می‌کند که چرا دوش گرفتن و اجازه دادن به آزاد شدن ذهن می‌تواند در تولید افکار و راه‌حل‌های بدیع مفید باشد.

محققان دریافتند که در میان تمام ۱۳ شرکت‌کننده برخی از بخش‌های خاص شبکه حالت پیش‌فرض به طور خاص با تفکر جانبی مرتبط هستند، در حالی که برخی دیگر بیشتر با سرگردانی ذهن مرتبط هستند.

استفاده از الکترودهای کاشته‌ شده برای سرکوب موقت بخش‌هایی از شبکه حالت پیش‌فرض که به تفکر جانبی مرتبط هستند، استفاده‌های جدید برای موارد روزمره را برای بیماران سخت‌تر کرد، اما سرگردانی ذهنی آنها دست نخورده باقی ماند.

الئونورا بارتولی جراح مغز و اعصاب از کالج پزشکی بیلور می‌گوید: ما با استفاده از تحریک مستقیم مغز از شواهد همبستگی فراتر رفتیم. یافته‌های ما نقش شبکه حالت پیش‌فرض را در تفکر خلاق برجسته می‌کند.

این مطالعه در مجله Brain منتشر شده است.