创造性个体的大脑连通性：天才背后的生物学基础

酷炫脑科学

2024-09-29 20:00发布于上海酷炫脑科学官方账号

Via：Pixabay

作者 |Eric W. Dolan

翻译 | Caroline

审校 | 酷炫脑

美工 | Jenny

编辑 | 加薪

一项新研究揭示，表现出非凡创造力的人—也就是被称为 “Big C ”的创造力个体--会在他们的大脑中表现出更多的随机连接模式。

很多人可能都曾好奇，艺术家和科学家的大脑和普通人是不是不一样？

最近，一项新研究揭开了视觉艺术家、科学家等极具创造力人群的大脑奥秘，探索他们的大脑运作方式有何独特之处。这项发表在《美学、创造力和艺术心理学》上的研究揭示，那些表现出非凡创造力的人—也就是被称为 “Big C ”的创造力个体--会在他们的大脑中表现出更多的随机连接模式。

通过使用功能性核磁共振成像（fMRI）技术，研究人员观察到，极具创造力的大脑会绕过典型的神经中枢，更快、更有效地在大脑不同区域之间建立遥远的连接。

这项研究的目的是探索创造力的生物学基础。尽管对创造性的研究已有七十多年的历史，但关于为何有些人能展现出超乎常人的创造力，其背后的生物机制仍然犹未可知。以往的研究多聚焦于日常或专业层面的创造力，而这次，科学家们将目光投向了那些在艺术和科学领域留下变革性印记的“Big C”们。这些人不仅具有高水平的创造性成就，还具有新颖的非线性思维能力。

这项新研究试图填补空白，了解这些杰出人士的大脑是如何以不同于普通人和高智商人士的方式工作的。研究人员特别感兴趣的是，在需要创造性思维的任务中，负责创造性、解决问题以及艺术或科学发明的大脑区域是如何相互作用的。

研究报告的作者、加州大学洛杉矶分校塞梅尔神经科学与人类行为研究所助理研究教授阿丽亚娜·安德森（Ariana Anderson）说：“我之所以对创造力这个话题感兴趣，是因为创造力是难以捉摸的。有些人即便没有高学历，也能展现出惊人的创造力。但遗憾的是，很多关于创造力的研究，都是在拿高智商又创造力爆棚的人和普通人做比较。”

“因此，这些研究很可能只是在确定是什么让某些人比其他人更聪明，而不是谁比谁更有创造力。我们的研究另辟蹊径，直接比较了有创造力的人和同样聪明但不一定有创造力的普通人，结果发现前者往往比后者更聪明。”

Via：《Ricky and Morty》

为了研究非凡创造力的神经基础，研究小组招募了很多有创造力的视觉艺术家和科学家，还找了一群智力相当但不太有创造力的普通人作为对比。研究总共有66 名参与者：21位顶尖的视觉艺术家、21位杰出的科学家，还有24位来自普通人群但智商在线的“对照组”。

每位参与者都接受了使用 fMRI 技术进行的大脑扫描，该技术通过检测血流变化来测量大脑活动。研究人员捕捉了参与者在休息和完成旨在测试其创造性思维的任务时的大脑连通性。这些任务包括：

替代用途测试，要求参与者尽可能多地思考一件普通物品（例如雨伞）的不同用途。
远程联想测试：测试中出现三个看似不相关的单词（比如“海”、“摇晃”和“鞋”），要求参与者找出能将它们联系起来的第四个单词（比如“马”，因为“海马”在海里，“骑马”会摇晃，“马蹄铁”像鞋）。

研究人员使用一种名为图论的数学方法来分析大脑的连接模式。在这种情况下，大脑区域被视为 “节点”，它们之间的连接被视为 “边”。研究的目的是了解信息在这些网络中流动的效率，以及与对照组相比，Big C人群是否表现出独特的连接模式。

在静息状态扫描期间，当参与者没有参与任何特定任务时，与对照组相比，Big C表现出更多随机的大脑连接模式。具体来说，他们表现出较少的 “小世界性（small-worldness）”，而 “小世界性 ”是大脑网络的一个特征，表明局部连接和全局连接之间的有效平衡。Big C们的大脑非但没有保持高度有序的结构，反而减少了邻近区域之间的连接集群，整体随机性更强。

然而，就局部而言，Big C人群的大脑聚类和效率有所提高，这意味着他们的某些大脑区域在休息时更加专业化或活跃。这表明，虽然他们的整体大脑网络更具随机性，但特定区域的连接更为密集，这可能为他们的创造性思维做好了准备。

在 “替代性用途测试 ”中，与对照组相比，Big C人的局部效率和聚类能力较低。这意味着，在执行任务时，他们的大脑活动显得不那么规整和高效。然而，这恰好与他们大脑在执行创造性任务时倾向于采取更为探索和少受限制的方式相吻合。这种局部连通性的降低表明，创造性个体的大脑可能会采用一种更灵活的方法，从而产生多样化的新奇想法，而不是专注于特定的大脑区域。

安德森教授在接受《PsyPost》采访时分享道：“我们的研究发现，创造性个体的大脑表现出更多的随机连通性。这提示我们，创造力的激发或许需要一定程度的注意力分散与放松状态。但请注意，这里的放松并非指刷手机上的短视频消磨时间，而是指让大脑处于无拘无束的休息状态，这样它们就能产生自己的内部内容，而不是受外部来源的影响。事实上，我们的研究表明，有创造力的人在无所事事时的大脑活动差异最为显著，而非在他们刻意追求创造力或展现才智之时。因此，或许思维的漫游正是创造性大脑大放异彩的最佳时机。”

Via：《Ricky and Morty》

有趣的是，在 “远程联想测试 ”中没有发现大脑连通性的明显差异。这一发现表明，尽管Big C人群擅长在发散性思维中构建广泛而随机的联系，但在需要精确找到解决方案的任务中，他们的大脑连通模式可能并不比其他人更为独特。

安德森教授进一步解释道：“与智商相当的对照组相比，创造性组在口头文字游戏任务中的大脑活动并未表现出显著差异。比如，给定‘房子、马、龙’等词汇，创造性个体与非创造性个体在识别能将它们联系起来的共同词汇（如‘飞’）时，大脑活动模式相似。”

尽管这些研究结果非常有趣，但也存在一些局限性。研究杰出创造力的一个挑战是，很难招募到在各自领域取得如此高成就的大量样本。因此，这项研究的样本量相对较小，这限制了发现不同群体之间更细微差异的能力。

安德森教授指出：“我们的研究需要注意的一个关键点是，我们比较的是那些已经以创造力著称的人。因此，这项研究并没有解决是什么让一些人具有高度创造力的问题，也没有解决创造力是一种与生俱来的特质，还是一种可以后天获得的特质的问题。许多研究表明，创造力在幼儿期会迅速减退，因此，探究育儿观念的转变及使用手机时间对儿童创造力潜在影响的研究显得尤为重要。”

“我在这项研究中的长期目标是确定如何培养儿童的创造力。我不禁思考，能否通过接触艺术或大自然让孩子们变得更有创造力？如果孩子们仅仅学会模仿他人的风格，是否会限制原创性？使用手机的时间又是如何影响他们产生新想法的能力？这些都需要进一步的探索。”

安德森教授还引用了2019年的研究数据，指出与过去相比，如今儿童的创造力水平要差得多。她担忧地表示，随着疫情后教育对互联网的依赖度增加，这一趋势可能会进一步加剧，进而对未来几代人的创新能力产生负面影响，并可能带来深远的经济后果。

Via：《Ricky and Morty》

参考文献（点击滑动查看）

1.Anderson, A., Japardi, K., Knudsen, K. S., Bookheimer, S. Y., Ghahremani, D. G., & Bilder, R. M. (2024). Big-C creativity in artists and scientists is associated with more random global but less random local fMRI functional connectivity. Psychology of Aesthetics, Creativity, and the Arts, 18(4), 550.

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