De onde vem a criatividade: análise da atividade das ondas alfa do cérebro durante testes RAT

Muitos de nós procurávamos trabalho em algum momento de nossas vidas. E durante a pesquisa, mergulhamos na Internet, lendo os mais diversos anúncios de empregadores, que contêm muitos requisitos: conhecimento de PHP, conhecimento de inglês, ensino superior, 534 anos de experiência, capacidade de criar um colisor de hádrons feito de arame, duas batatas e chiclete, de pé sobre um perna nas costas de um elefante dançando sapateado. Piadas são piadas, mas um dos requisitos mais comuns, além de sociabilidade, responsabilidade, trabalho duro, etc., pode ser chamado de criatividade. E você já se perguntou o que é criatividade em termos de neurobiologia? Não? Não se preocupe, eu também não me perguntei. Mas os heróis de hoje, cientistas do Reino Unido, decidiram descobrir se a criatividade pode ser medida e expressa como um determinado valor ou indicador específico, como níveis de açúcar no sangue. Como nosso cérebro funciona quando somos criativos; Essa "habilidade" é universal? se é mensurável - procuraremos respostas para essas perguntas no relatório dos pesquisadores. Vamos lá

Base de estudo

Como sabemos, nosso cérebro é o órgão mais importante. Sim, sem coração ou pulmões, não sobreviveremos. Sim, todos os órgãos são importantes, todos os órgãos são necessários (exceto o apêndice, provavelmente considerando quantos de nós andamos pelo mundo sem ele). No entanto, o cérebro é a nossa MCC, nossa sede, dando ordens a todos e a tudo no corpo. A perturbação do cérebro nem sempre significa o fim da vida do corpo, mas pode alterá-lo extremamente e não para melhor.


Não Papai Noel, mas semelhante.

Também é importante notar que mesmo fenômenos intangíveis e incomensuráveis, como amor, bondade, ódio ou ganância, podem estar diretamente associados à atividade de certas partes do cérebro. Lembro-me imediatamente das palavras de um avô de barba grisalha, de terno branco, não, não estou falando do Papai Noel, mas do arquiteto da Matrix: “Eu já vejo o começo das reações. Reações químicas. Eles levarão a um agravamento do sentimento, que sempre suprime a voz da lógica e da razão. O sentimento que o impede de ver a verdade simples e óbvia: ela morrerá e você não será capaz de evitá-la. Amor A quintessência das ilusões humanas. A fonte vivificante de sua grande força e sua grande fraqueza. ”

Assim, se podemos amarrar o amor ao trabalho do cérebro, por que não amarrar a criatividade? A questão permanece: quais partes do cérebro são responsáveis ​​por isso, quais processos ocorrem no nosso sistema nervoso central durante a manifestação da criatividade e como medir tudo isso? E aqui os cientistas que realizaram uma série de experimentos independentes em diferentes grupos de pessoas cujo cérebro (mais precisamente, alguns departamentos dele) foram submetidos a estímulos elétricos já estão funcionando. Depois de analisar os resultados dos testes, os cientistas chegaram a uma conclusão muito clara e inteligível, que não vou lhe expressar agora, porque será um spoiler e ninguém gosta de spoilers :)


Rede associativa semântica (um exemplo da Internet).

Os cientistas explicam os princípios básicos da criatividade da seguinte maneira: a base de qualquer processo criativo (criativo) é a capacidade de criar associações semânticas distantes e menos esperadas. Quando uma palavra aparece à nossa frente, você começa a procurar conceitos relacionados a ela, enquanto começa com a associação semântica mais forte. Por exemplo: um brinquedo - uma criança - uma mãe - uma família - pessoas - terráqueos. Ou seja, não vamos pular do "brinquedo" para os "terráqueos" imediatamente. No processo criativo, esse conceito parece diferente - começamos a considerar até as conexões semânticas possíveis mais distantes. Em outras palavras: o processo de pensamento “comum” tem um vetor claro, mas o criativo tem vários vetores ao mesmo tempo. Esta é uma comparação grosseira, no entanto.

Ao mesmo tempo, ainda não está claro que tipo de processos neurais ocorrem no cérebro humano no momento do pensamento criativo. Ou seja, como as pessoas criativas escolhem os "caminhos distantes" em vez do "caminho de menor resistência" no processo de pensar. Os pesquisadores observam que seus antecessores apresentaram uma teoria sobre a atividade cognitiva reduzida quando o cérebro começa a procurar maneiras alternativas (mais criativas) de resolver um problema ou tarefa.

E agora nos voltamos diretamente para este estudo e para aquelas experiências com seres humanos (parece assustador, é verdade), conduzidas por cientistas britânicos.

Preparação para experimentos

No total, foram realizadas 4 experiências diferentes, cujos resultados consideraremos um pouco depois. O objetivo comum a todos os experimentos era o estudo do ritmo alfa * do cérebro durante o pensamento convergente * e divergente * , e também conectar esses dois processos opostos.

Ritmo alfa * - é importante neste estudo, pois diminui durante os processos de pensamento e com maior atenção.

Pensamento convergente * - pensamento direto, no processo em que uma pessoa, seguindo um certo "algoritmo", executa uma tarefa gradualmente ou resolve um problema.

Pensamento divergente * - pensamento criativo no processo em que uma pessoa não se limita a uma maneira de resolver um problema ou tarefa, mas procura métodos alternativos.

Lobo temporal do cérebro.

O principal herói, por assim dizer, dos experimentos foi o lobo temporal direito do cérebro dos sujeitos, uma vez que essa região é responsável por processos semânticos, integração de informações relacionadas e reconhecimento dessas mesmas conexões entre diferentes conceitos.

O primeiro experimento teve como objetivo entender a relação entre as ondas alfa do lobo temporal direito (10 Hz) durante a estimulação transcraniana por CA do cérebro (tACS). Os sujeitos realizaram algumas tarefas da categoria “tarefa de associados remotos” (tarefa de associados remotos ou RAT). Neste experimento, os cientistas assumiram que a estimulação do lobo temporal direito levaria a melhores resultados de testes RAT contendo associações semânticas comuns, porém incorretas, uma vez que o desempenho de tais tarefas requer a busca de associações remotas.

No segundo experimento, os cientistas analisaram os indicadores de EEG (eletroencefalografia) dos sujeitos em resposta aos testes RAT com associações semânticas incorretas comuns e em resposta aos testes RAT sem associações. Análise comparativa, por assim dizer.

No terceiro experimento, a estimulação do tACS foi realizada na frequência alfa individual (IAF) do lobo temporal direito antes, durante e após o teste de “uso alternativo”, durante o qual os sujeitos deveriam nomear o maior número possível de opções para usar um objeto.

Finalmente, em um quarto experimento, os IAFs de pico foram examinados durante o teste de “uso alternativo”.

Teste RAT

Este tipo de teste foi demonstrado pela primeira vez por Sarnoff Mednik em 1959. Neste teste, há três palavras na frente dos sujeitos (o exemplo dos pesquisadores: andador / principal / varredor, a solução é rua - caminhante / rua principal / varredora). Os sujeitos devem selecionar uma palavra que corresponda a cada uma das três e formar uma nova palavra. Por exemplo: laptop (laptop) consiste em duas palavras "lap" (joelhos) e "top" (acima), ou seja, "laptop" pode ser traduzido como "de joelhos".


Sarnoff Mednick

Normalmente, os sujeitos no processo de busca de soluções de palavras prestam atenção às tarefas de palavras, tentando encontrar uma conexão semântica entre eles. Um truque está oculto nesse modo de pensar - se duas palavras de uma tarefa têm uma associação semântica muito próxima, que não é a resposta certa, isso pode impedir que você encontre a solução certa para o problema.

Por exemplo, os pesquisadores citam as palavras ouvido e tom da tarefa ouvido / tom / dedo. As duas primeiras palavras levam a uma associação incorreta com o som, o que deve levar à resposta correta "tocar". Em outras palavras, as 2 primeiras palavras da tarefa têm uma associação comum e a terceira permanece de lado.

Por outro lado, os cientistas dão outro exemplo - alto / professor / companheiro, onde não há associação comum para nenhuma das combinações de palavras. A solução para esse problema é a palavra "escola".

Assim, a capacidade de evitar a solução mais óbvia para o problema, prestando atenção às associações falsas, ajuda a resolvê-los corretamente. Pessoas criativas mostram melhores resultados no processo de realização desses testes, mas anteriormente isso não era confirmado no nível neurobiológico.

E agora, em ordem e com mais detalhes, sobre cada um dos experimentos.

Experiência I

Os pesquisadores observam que manipular as ondas alfa através da estimulação externa do tACS em condições de laboratório (controladas) é uma ótima maneira de entender o quanto eles afetam os processos de pensamento criativo durante os testes RAT e como eles se manifestam no processo de associações errôneas.

Alguns dos testes RAT tiveram uma associação errônea comum para duas das três palavras no problema, o que não era a solução certa.

30 sujeitos participaram do experimento, e havia apenas três etapas: estimulação do lobo temporal direito, estimulação do lobo temporal esquerdo e estimulação com placebo (quando os sujeitos pensaram que havia estimulação, mas não existia).


Imagem Nº 1

Como pode ser visto no gráfico 1A , a estimulação dos lobos temporais desempenhou um papel importante no experimento. Também vemos que uma teoria que indica a importância do lobo temporal correto na solução de problemas com associação errônea é confirmada na prática. Além disso, se não houvesse associações errôneas no teste, os lobos direito e esquerdo mostrariam aproximadamente o mesmo resultado.

Para determinar o grau de importância da estimulação, os cientistas calcularam o coeficiente de efetividade como a diferença entre a proporção de respostas corretas para uma condição (estimulação do lobo temporal direito) e o valor médio da proporção de respostas corretas para duas outras condições (estimulação do lobo esquerdo e placebo).

Os resultados desses cálculos são mostrados no gráfico 1B . Como podemos ver, a estimulação do lobo direito mostra um coeficiente de eficácia significativamente mais alto da solução de teste. Os cientistas também observam que essa análise comparativa de apenas placebo e estimulação do lobo temporal esquerdo não mostrou diferenças marcantes, o que mais uma vez exalta a importância do lobo temporal direito.

O gráfico 1C mostra uma comparação dos coeficientes de eficiência para todos os tipos de estímulos (esquerdo, direito e placebo) na presença e ausência de associações errôneas na tarefa de teste.

A Figura 1D mostra a eficácia da estimulação do lobo direito em comparação com a esquerda. Quando o lobo direito foi estimulado, os sujeitos tiveram melhor desempenho em tarefas com uma associação falsa. Mas quando o lobo temporal esquerdo foi estimulado, os sujeitos lidaram com as mesmas tarefas piores do que mesmo sem estimulação. Assim, a estimulação do lobo temporal esquerdo teve um efeito negativo.

Experiência II

No segundo experimento, os cientistas decidiram verificar quão fortemente as manipulações com o ritmo alfa afetam a ocorrência de associações errôneas nos indivíduos (um novo grupo de pessoas) durante os testes.

Com base no primeiro experimento, foram selecionados 45 testes de RAT que apresentavam associações semânticas errôneas. E outros 45 que não os possuíam.

Os cientistas realizaram uma análise EEG comparando as pontuações do IAF em resposta aos testes RAT com / sem associação incorreta. A frequência e as diferenças espaciais dessas duas condições também foram comparadas.

A principal base teórica para esse experimento foi a hipótese de que, para resolver o teste RAT com uma associação errônea, os participantes precisariam se concentrar mais em evitar esse truque de erro, a fim de dar a resposta correta à tarefa de teste. Ou seja, eles reconhecerão o truque e tentarão contorná-lo, e os cientistas poderão corrigi-lo no EEG. Os cientistas sugeriram que durante esses testes, o IAF do lobo temporal direito será significativamente maior em comparação com testes sem associações errôneas.


Imagem No. 2

O gráfico 2A mostra os resultados gerais das respostas corretas para testes com um truque ( sim ) e nenhum truque ( não ). Mas o gráfico adjacente 2B já mostra a porcentagem de respostas incorretas para os dois casos de teste. E aqui vemos que os participantes cometeram muito mais erros precisamente em testes com associação errônea (truque), como supunham os cientistas.

O gráfico 2C mostra a proporção de testes em que os sujeitos não responderam. Aqui, o recurso esperado também é visível - os participantes responderam com mais confiança aos testes com uma associação comum, já que muitos atraem uma associação incorreta (truque) para a resposta correta. Em outras palavras, rápido, mas errado.


Imagem No. 3

Os dados da IAF foram submetidos a uma análise tripla de variação, levando em consideração vários indicadores (variáveis): associação incorreta (sim / não); precisão das respostas (verdadeiro / falso); ROI - área de interesse (lobo frontal direito, frontal esquerdo, temporal direito, temporal esquerdo, parietal direito, parietal esquerdo e lobo das ilhotas).

Os cientistas descobriram que a IAF é maior no caso de testes com o truque do que sem ele. No entanto, os indicadores variaram dependendo da área de interesse (lobos cerebrais).

Como pode ser visto na imagem 3A , a IAF do lobo temporal direito é bastante alta com a solução correta de testes com associação errônea. No caso de uma solução de teste incorreta, uma grande atividade é observada no lobo frontal do cérebro. Quando os testes não contêm truques, esses saltos da IAF não são observados. Isso confirma que, para resolver o problema de uma maneira mais criativa, os sujeitos "usam" mais ativamente o lobo temporal direito do cérebro.

Os pesquisadores também verificaram se picos de atividade semelhantes seriam observados se manipulados com ritmos teta (4 a 8 Hz), beta (13 a 30 Hz) e gama cerebral (30 a 40 Hz), ou seja, um experimento fora da faixa do ritmo alfa (8 a 14 Hz). No entanto, como esperado, não houve mudanças únicas e dignas de nota.

Experiência III

Os cientistas observam que eles entendem perfeitamente a importância do lobo temporal correto na formação de associações óbvias, isto é, no processo de pensamento convergente. No entanto, eles também estão confiantes de que essa área do cérebro desempenha um papel igualmente importante no pensamento criativo. Portanto, esse experimento foi conduzido no qual foi determinado o grau de envolvimento do lobo temporal direito no processo de realização do teste de “uso alternativo”, que é o método mais básico para determinar o grau de pensamento divergente em um sujeito.

Novamente, um novo grupo de assuntos foi selecionado, que deveria escrever o maior número possível de opções para o uso alternativo de objetos comuns do dia a dia. No processo, havia novamente três opções de estimulação: esquerda, direita e placebo.

As listas (respostas) dos sujeitos foram entregues a três avaliadores que, a seu critério, avaliaram as respostas de acordo com três parâmetros:

• Criatividade
• afastamento do principal método de uso (opção: lápis - escreva esse objetivo principal, mas se jogar no teto, como o agente Mulder, já é um compromisso remoto);
• engenhosidade / mente / intelecto (inteligência).

Inicialmente, os pesquisadores realizaram testes com sujeitos antes da estimulação, cujos resultados mostraram que não houve diferenças particulares entre os participantes em nenhum dos parâmetros acima.


Imagem No. 4

Já durante o experimento real, os pesquisadores observaram que o efeito do estímulo foi claramente expresso, especialmente notável pelas alterações nos indicadores de distância. Mas, ao mesmo tempo, os outros dois indicadores (criatividade e engenhosidade) mudaram um pouco. Também foi notada atividade no lobo temporal direito (gráfico centrado na imagem 4B ).

Os cientistas também realizaram uma análise da atividade após o teste, que mostrou sua queda para o nível usual. Assim, torna-se óbvio que certas áreas do cérebro necessárias para resolver problemas de maneira criativa são ativadas no momento da resolução desses problemas, e a estimulação aumenta seu efeito. Se for muito exagerado e parafraseado, as habilidades criativas serão ativadas quando necessário para uma pessoa.

Experiência IV

E, finalmente, o estágio final número 4 foi destinado a uma medida específica da IAF. Mais precisamente, um novo grupo de sujeitos passou novamente no teste com maneiras incomuns de usar objetos completamente comuns, e os cientistas mediram a força do IAF quando criaram cada uma das opções separadamente, e não em combinação. Além das observações da atividade cerebral dos cientistas, os resultados dos testes foram analisados ​​por avaliadores independentes que não se dedicaram aos detalhes do experimento.


Imagem No. 5

Os cientistas compararam suas observações e a avaliação de avaliadores independentes, destacando um certo valor médio. As imagens e gráficos acima mostram resultados que excedem esse nível médio ou estão abaixo dele (imagem nº 5).

A Figura 5A mostra a topologia da atividade dos lobos do cérebro (a cor corresponde ao nível dos resultados do teste, de baixo a alto). E aqui novamente recebemos a confirmação de que é o lobo temporal correto (agora digito frases mais rapidamente que o meu nome) que desempenha um papel crucial na criação das respostas mais "remotas". Quanto à criatividade e inteligência, para esses indicadores a atividade do lobo direito não é tão pronunciada.

Para um conhecimento mais detalhado dos aspectos da pesquisa (métodos, cálculos, etc.), recomendo que você analise o relatório de cientistas e materiais adicionais .

Epílogo

Bem, se ainda podemos argumentar com os gregos antigos e com a crença deles de que a alma humana está no fígado, o fato de o princípio criativo do homem estar no lobo temporal correto não está mais lá. Este estudo expandiu nosso conhecimento de nosso órgão mais importante, o cérebro.

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