我们大多数人都经历过写作障碍,坐下来写作、绘画或作曲,却发现自己无法激发创意。最令人沮丧的是,我们投入的努力和思考越多,情况可能就越困难。现在,至少神经科学家可能已经找到了关于为什么强迫产生创意火花如此困难的线索。
斯坦福大学的研究人员最近着手探索创造力的神经基础,并提出了令人惊讶的发现。他们于5月28日发表在《科学报告》上的研究表明,小脑这个通常与运动相关的大脑区域也参与了创造力。如果是这样,这一发现可能会改变我们对某些思维过程背后神经机制的理解。(《大众科学》和《科学报告》均为自然出版集团的一部分。)
一种科学观点认为,大脑皮层是“使我们成为人类”的大脑部分,并且皮层的两个半球区分了创造性思维者和逻辑思维者(“右脑型”和“左脑型”)。达勒姆大学的进化生物学家罗伯特·巴顿(Robert Barton)说,这助长了一种观点,即“神经过程可以分为‘高级’认知功能和‘低级’基本感觉运动功能”,他没有参与这项研究,但最新的研究对这种理解提出了质疑。
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三年半前,斯坦福大学设计学院(d.school)的设计副教授格蕾丝·霍桑(Grace Hawthorne)找到了斯坦福大学医学院的行为科学家艾伦·雷斯(Allan Reiss)。霍桑想找到一种客观衡量她的设计课程是否能提高学生创造力的方法,而雷斯受到游戏“你画我猜”的启发,设计了一个实验。
研究参与者被放置在功能性磁共振成像机器中,配备非磁性平板电脑,并被要求根据动作词(例如,投票、耗尽、敬礼)绘制一系列图片,每个词有30秒的时间。(他们还绘制了一条锯齿线,以建立绘画任务的基线脑功能。)参与者随后根据每个词语图片的绘画难度对其进行排名。平板电脑将绘画作品传输给d.school的研究人员,他们根据5分制的创造力量表对绘画作品进行评分,而医学院的研究人员则分析了fMRI扫描,以了解大脑活动模式。
结果令人惊讶:传统上与思考相关的前额叶皮层在参与者认为最困难的绘画中最为活跃;小脑在参与者评分最高的创造力绘画中最为活跃。本质上,参与者思考绘画内容越少,他们的绘画就越有创意。斯坦福大学精神病学家、该研究的主要作者马尼什·萨加尔(Manish Saggar)总结了研究结果:“你想得越多,就越容易搞砸。”
如果小脑在创造力中发挥作用,它可能会改变我们对大脑如何运作的理解。传统观点认为小脑仅参与运动控制,这源于对猴子的研究,这些研究表明小脑是位于大脑底部的一个解剖学上独立的结构,缺乏与大脑其他部分的连接。然而,最近对人脑解剖学的研究表明,在人类进化过程中,小脑与广泛的大脑区域建立了连接。伦敦大学的神经科学家纳伦达·拉姆纳尼(Narendar Ramnani)在一项研究中提出,正是这种连接可能使小脑参与认知任务,而不仅仅是运动任务,并可能有助于解释人类高级认知的发展。巴顿认为,因此,对引用人脑中小脑活动的文献进行荟萃分析可能会揭示其在其他认知任务中的作用,并可能为认知神经科学的研究开辟新的方向。
尽管在该研究中观察到的小脑活动由于其出乎意料而意义重大,但fMRI数据也测量了各种其他大脑区域的活动变化。南加州大学的认知神经科学家丽莎·阿齐兹-扎德(Lisa Azziz-Zadeh)没有参与这项研究,她说,研究结果“代表了大脑不同区域的相互连接性”,并表明需要开发新的高级认知神经模型,包括创造力。
特别是,该研究为大脑功能的“熟能生巧”机制提供了证据,拉姆纳尼说,“一旦学会,小脑回路就会潜意识地运行”。例如,我们知道,当我们学习新的动作时,大脑的运动皮层是活跃的,然后小脑承担起协调运动的责任,以便解放大脑运动皮层以进行进一步的学习。研究参与者在面对认知挑战性任务时小脑活动减少,但在任务需要较少有意识思考时小脑活动增加,这一事实支持了小脑在认知中的功能与在运动控制中的功能非常相似的假设。如果是这样,雷斯认为,“小脑很可能是大脑的协调中心,使其他区域能够更有效率。”
然而,这项研究确实存在一些局限性。首先,科学界对于如何定义创造力几乎没有共识。因此,为了客观地衡量创造力,研究人员必须制定一个可行的定义。其次,由于小脑与运动有关,“绘画的创造力可能与绘制它们所需的身体运动的复杂性有关”,德雷塞尔大学的认知神经科学家约翰·库尼奥斯(John Kounios)说,他没有参与这项研究。实验中使用的对照,即绘制锯齿线,可能比绘制文字的复杂性要低,因此未来的实验应尝试使创造性任务与对照更紧密地结合起来。最后,该研究仅测量了视觉创造力。为了更好地理解特定大脑区域参与创造力的情况,未来的研究将必须检查与其他形式的创造力(如语言或音乐)相关的大脑活动模式。
然而,如果斯坦福大学的实验可以被复制和改进,它将推进我们对创造力和其他形式的高级认知的认知神经科学的理解。