کشف شبکه های عصبی کلیدی خلاقیت در مغز - مجله افتخار

خلاقیت یک فرآیند پیچیده است که برخلاف بسیاری از عملنمودهای دیگر مغز، مانند حرکت یا واکنش های حسی، به یک منطقه خاص از مغز محدود نمی گردد. به جای این که تفکر خلاق در یک بخش تعیین از قشر مغز رخ دهد، به نظر می رسد که چندین شبکه عصبی بزرگ با هم کار می نمایند تا این فرآیند به وقوع بپیوندد. تیمی از محققان به سرپرستی کالج پزشکی بیلر (Baylor College of Medicine) در این تحقیق تازه در پی کشف مدارهای عصبی بودند که به طور خاص برای بعضی از انواع خلاقیت ضروری هستند.

تحریک عمقی مغز و تأثیر آن بر خلاقیت

در این پژوهش، محققان با استفاده از تحریک عمقی مغز (DBS) که یک تکنیک پیشرفته است، توانستند به طور موقت بخش هایی از شبکه حالت پیش فرض مغز (DMN) را در 9 شرکت نماینده بالغ سرکوب نمایند. شبکه DMN به عنوان یک شبکه عصبی کلیدی شناخته می گردد که هنگامی که فکر به طور آزادانه و بدون تمرکز بر یک کار خاص به فکر می پردازد، فعال می گردد. این حالت فکری به مغز امکان می دهد که به طور خلاقانه ارتباط بین مفاهیم دور از هم را برقرار کند و ایده ها و راه چاره های نوآورانه ای را به وجود آورد.

پژوهش های قبلی با استفاده از تصویربرداری مغزی، فعالیت DMN را با تفکر خلاقانه مرتبط نموده بودند، اما هیچ مدرکی دال بر رابطه علّی بین این دو وجود نداشت. در سال 2022، جراح مغز و اعصاب بن شوفتی (Ben Shofty) و همکارانشموفق شدند برای اولین بار نشان دهند که مهار الکتریکی شبکه DMN می تواند به طور مستقیم جریان خلاقیت را متوقف کند. آن ها در حین جراحی بیماران مبتلا به تومور مغزی که به طور داوطلبانه و در حالت هوشیاری تحت عمل بودند، متوجه شدند که با مهار الکتریکی DMN، این بیماران دیگر قادر به فراوری ایده های تازه و خلاقانه برای اشیاء روزمره مانند صندلی یا لیوان نبودند.

اثبات نقش علّی DMN در تفکر خلاقانه

در این تحقیق تازه، شوفتی و همکارانش با همکاری دانشگاه یوتا بر روی شرکت نمایندگانی که تحت نظارت تهاجمی برای صرع قرار داشتند، آنالیز کردند. این روش پیشرفته به دانشمندان این امکان را داد تا با استفاده از الکترودهای کاشته شده در مغز، به طور مستقیم شبکه های عصبی خاص را تحریک نموده و فعالیت الکتریکی مغز را در زمان واقعی مشاهده نمایند. این تکنیک که از دقت بالاتری نسبت به روش های تصویربرداری مغزی معمولی برخوردار است، به محققان اجازه داد تا به طور مستقیم و دقیق فعالیت های عصبی مرتبط با خلاقیت را آنالیز نمایند.

در این مطالعه، 13 بیمار مبتلا به صرع که الکترودهایی در مغز آن ها کاشته شده بود، به چالش کشیده شدند تا در یک زمان محدود (یک دقیقه) کاربردهای تازه و خلاقانه ای برای یک شیء روزمره ارائه دهند. شوفتی شرح داد که تیم تحقیقاتی توانستند تغییرات فعالیت مغزی را در طی چند میلی ثانیه اول کوشش برای تفکر خلاق مشاهده نمایند. اولین ناحیه ای که در مغز روشن شد، DMN بود. در پی آن، این شبکه فعالیت خود را با سایر بخش های مغز، مانند نواحی مرتبط با حل مسئله و تصمیم گیری، هماهنگ کرد.

بر اساس این یافته ها، شوفتی معتقد است که شبکه DMN مسئول جستجو و آنالیز انواع اطلاعات مختلف در مغز است تا ایده های تازهی را فراوری کند و سپس این ایده ها را برای آنالیز و ارزیابی به دیگر بخش های مغز که در تفکر انتقادی نقش دارند، ارسال کند. این فرآیند که به عنوان شناخت از بالا به پایین شناخته می گردد، به مغز اجازه می دهد تا ارتباطات نادرست را فیلتر نموده و افکار تازه و مفیدی را انتخاب کند.

یافته های اخیر به شرح این موضوع یاری می نمایند که چرا فعالیت های ساده ای مانند دوش گرفتن و رها کردن فکر به حال خود می تواند به فراوری ایده های اصلی و خلاقانه یاری کند. محققان دریافتند که در تمامی 13 شرکت نماینده، بعضی از بخش های خاص DMN به طور ویژه با تفکر جانبی (lateral thinking) مرتبط بوده و سایر بخش ها بیشتر با سرگردانی فکر در ارتباط بودند.

استفاده از الکترودهای کاشته شده برای سرکوب موقت بخش های مرتبط با تفکر جانبی در DMN نشان داد که این عمل باعث کاهش توانایی بیماران در ارائه کاربردهای تازه برای اشیاء روزمره می گردد. با این حال، توانایی فکر برای سرگردانی و جریان آزاد افکار همچنان باقی ماند. الئونورا بارتولی (Eleonora Bartoli)، جراح مغز و اعصاب از کالج پزشکی بیلر، بیان نمود که این تحقیق فراتنقش علّی DMN در تفکر خلاقانه را به طور مستقیم اثبات نموده.

این پژوهش که در مجله علمی Brain منتشر شده.