برخلاف حرکات خاص یا پاسخ های حسی، تفکر خلاق به هیچ بخشی از قشر بیرونی چروکیده مغز محدود نمی شود، اما گروهی از محققان به رهبری محققان کالج پزشکی بیلور معتقدند که مدارهای اساسی مغز مسئول برخی از انواع خلاقیت را یافته اند.

وقتی نه شرکت‌کننده بزرگسال به‌طور موقت بخش‌های خاصی از شبکه حالت پیش‌فرض (DMN) را از طریق تحریک عمیق مغز سرکوب کردند، دیگر قادر به تفکر خلاقانه و غیرعادی نبودند.

در علوم اعصاب، یک شبکه حالت پیش فرض یک شبکه مغزی در مقیاس بزرگ است که شامل مناطقی است که فعالیت آنها بسیار همبسته است اما از سایر شبکه های مغز جدا شده است. شبکه حالت پیش‌فرض بیشتر زمانی مشاهده می‌شود که فرد روی دنیای بیرون متمرکز نیست و در هنگام بیداری در حالت استراحت است.

شبکه حالت پیش فرض زمانی فعال می شود که ذهن آزادانه از یک فکر به فکر دیگر سرگردان شود. این ساختار برای اندیشیدن خارج از چارچوب و ایجاد ارتباط بین مفاهیمی که برای ایجاد ایده‌ها یا راه‌حل‌های منحصربه‌فرد به صورت خودجوش و روان بسیار دور به نظر می‌رسند، ایده‌آل است.

مطالعات قبلی تصویربرداری مغز، فعالیت شبکه حالت پیش فرض را با افکار خلاق مرتبط کرده بود، اما در سال 2022، جراح مغز و اعصاب بن شوفتی و همکارانش اولین کسانی بودند که بین این دو ارتباط پیدا کردند.

هنگامی که دانشمندان علوم اعصاب تومورهای مغزی بیماران داوطلب را حذف کردند، دریافتند که مهار الکتریکی شبکه حالت پیش‌فرض، جریان خلاقیت شرکت‌کنندگان را قطع می‌کند و داوطلبان دیگر نمی‌توانند مانند قبل خلاقانه فکر کنند.

بن شوفتی و همکارانش با همکاری دانشگاه یوتا، تأثیر مشابهی را در شرکت‌کنندگانی که از نظر صرع به دقت تحت نظر بودند، نشان دادند.

این فناوری پیشرفته بر الکترودهای مغزی کاشته شده متکی است و به دانشمندان اجازه می دهد تا تحریک عمیق مغز را در شبکه های عصبی خاص انجام دهند و ببینند چه اتفاقی برای فعالیت الکتریکی می افتد.

برخلاف مطالعات fMRI که فعالیت مغز را از جریان اکسیژن در خون استنباط می‌کند، EEG فعالیت الکتریکی نورون‌ها را مستقیماً در زمان واقعی اندازه‌گیری می‌کند. الکترودهای کاشته شده در مغز نسبت به الکترودهای نصب شده روی جمجمه حساس تر هستند.

در مطالعه حاضر، از 13 بیمار صرعی با الکترودهای کاشته شده خواسته شد تا حد امکان از یک ابزار روزانه استفاده کنند. آنها یک دقیقه فرصت داشتند تا این کار را انجام دهند.

شوفتی می گوید: «ما می توانیم ببینیم که در چند میلی ثانیه اول تلاش برای انجام تفکر خلاق چه اتفاقی می افتد.

شبکه حالت پیش فرض اولین قسمتی از مغز بود که روشن شد و اندکی پس از آن، فعالیت خود را با سایر نواحی مغز، مانند آنهایی که مسئول حل مسئله و تصمیم گیری هستند، هماهنگ کرد.

شوفتی معتقد است که این نشانه ای است که شبکه حالت پیش فرض در حال بازیابی و غربال کردن انواع مختلف اطلاعات برای تولید ایده های جدید قبل از ارسال آنها برای قضاوت توسط سایر حوزه های درگیر در تفکر انتقادی است.

محققان می گویند این ادراک از بالا به پایین به مغز اجازه می دهد تا تداعی های نامتجانس را غربال کند و ایده های مفید و بدیع را انتخاب کند.

یافته‌های اخیر به توضیح این موضوع کمک می‌کند که چرا حمام کردن و استراحت دادن به ذهن می‌تواند در ایجاد ایده‌ها و راه‌حل‌های جدید مفید باشد.

محققان دریافتند که در میان تمام 13 شرکت‌کننده، بخش‌های خاصی از شبکه حالت پیش‌فرض به‌ویژه با تفکر جانبی مرتبط بودند، در حالی که بخش‌های دیگر بیشتر با سرگردانی ذهن مرتبط بودند.

استفاده از الکترودهای کاشته‌شده برای سرکوب موقت بخش‌هایی از شبکه حالت پیش‌فرض مرتبط با تفکر جانبی، یادگیری کاربردهای جدید اشیاء روزمره را برای بیماران دشوار می‌کرد، اما سرگردانی ذهنی آنها دست نخورده باقی ماند.

جراح مغز و اعصاب الئونورا بارتولی از کالج پزشکی بیلور می گوید: «ما با استفاده از تحریک مستقیم مغز از شواهد همبستگی فراتر رفتیم. یافته های ما نقش شبکه حالت پیش فرض را در تفکر خلاق برجسته می کند.

این مطالعه در مجله Brain منتشر شد.