بر خلاف حرکات خاص یا جواب‌های 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.

هنگامی ۹ شرکت‌کننده بزرگسال قسمت‌های خاصی از شبکه حالت پیش‌فکر(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 پیش‌فکر 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 فکر زیاد تر در شرایطی که شخص متمرکز بر جهان بیرونی نباشد و در وقتی که در میانه بیداری در حالت استراحت باشد، مشاهده شده ‌است.

شبکه حالت پیش‌فکر وقتی 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 ربط برقرار می‌کند تا ایده‌ها یا راه حل‌های منحصر به فردی را به روشی خودجوش و با جریان آزاد تشکیل کند.

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

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

بن شوفتی و همکارانش در همکاری با دانشگاه یوتا تأثیر شبیهی 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 بدهند و ببینند چه اتفاقی برای فعالیت الکتریکی می‌افتد.

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

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

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

شبکه حالت پیش‌فکر اولین قسمتی از مغز می بود که روشن شد و زمان کوتاهی بعد از آن، این شبکه فعالیت خود را با دیگر مناطق مغز همانند مناطقی که در حل قضیه و تصمیم‌گیری دخیل می باشند، هماهنگ کرده می بود.

شوفتی فکر می‌کند این نشانه‌ای است که شبکه حالت پیش‌فکر در حال بازیابی و غربال کردن انواع گوناگون اطلاعات برای تشکیل ایده‌های تازه قبل از ارسال آنها برای قضاوت توسط دیگر مناطق دچار 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 سودمند و بدیع را انتخاب کند.

یافته‌های تازه به توضیح این نوشته پشتیبانی می‌کند که چرا دوش گرفتن و اجازه دادن به آزاد شدن ذهن می‌تواند در تشکیل افکار و راه‌حل‌های بدیع سودمند باشد.

محققان دریافتند که در بین همه ۱۳ شرکت‌کننده برخی از قسمت‌های خاص شبکه حالت پیش‌فکر به طور خاص با تفکر جانبی مرتبط می باشند، در حالی که برخی دیگر زیاد تر با سرگردانی ذهن مرتبط می باشند.

منفعت گیری از الکترودهای کاشته‌ شده برای سرکوب موقت قسمت‌هایی از شبکه حالت پیش‌فکر که به تفکر جانبی مرتبط می باشند، منفعت گیری‌های تازه 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 منفعت گیری از تحریک مستقیم مغز از شواهد همبستگی فراتر رفتیم. یافته‌های ما نقش شبکه حالت پیش‌فکر را در تفکر خلاق برجسته می‌کند.

این مطالعه در مجله Brain انتشار شده است.