创造力从何而来:在RAT测试过程中对大脑α波活动的分析



我们许多人正在生活中的某个阶段寻找工作。 在搜索过程中,我们跳入了互联网,阅读了很多来自雇主的广告,其中包含很多要求:PHP的知识,英语的知识,高等教育,534年的工作经验,能够用电线,两个土豆和口香糖制造强子对撞机的能力腿后面的大象跳踢踏舞。 笑话是笑话,但是除了社交能力,责任感,努力工作等之外,最常见的要求之一也可以称为创造力。 您是否想过神经生物学方面的创造力? 不行吗 不用担心,我也不奇怪。 但是我们今天的英雄,来自英国的科学家,决定找出创造力是否可以衡量和表达为特定的特定价值或指标,例如血糖水平。 当我们发挥创造力时,大脑如何工作? 这种“技能”具有普遍性吗? 是否可以衡量-我们将在研究人员的报告中寻找这些问题的答案。 走吧

学习基础

众所周知,大脑是最重要的器官。 是的,没有心脏或肺部,我们将无法生存。 是的,所有器官都很重要,所有器官都是必需的(附录除外,可能考虑到我们当中有多少人没有它而行走)。 但是,大脑是我们的“我的客户中心”,也就是我们的总部,它命令人体中的所有人和所有事物。 大脑的破坏并不总是意味着身体生命的终结,但是它可以极大地改变它,并且不会变得更好。


不是圣诞老人,而是相似的。

还值得注意的是,即使是无形和不可估量的现象,例如爱,仁慈,仇恨或贪婪,也可以直接与大脑某些部位的活动有关。 我立刻回想起一个穿着白西装的留着胡须的祖父的话,不,我不是在谈论圣诞老人,而是来自矩阵的建筑师:“我已经看到了反应的开始。 化学反应。 它们会导致感觉加重,从而总是压抑逻辑和理性的声音。 阻止您看到简单而显而易见的真理的感觉:它将死亡,您将无法阻止它。 爱 人类幻想的精髓。 强大和强大的生命源泉。”

因此,如果我们可以将爱与大脑的工作联系在一起,那为什么不将创造力联系在一起。 问题仍然存在-大脑的哪些部分负责它,在创造力的表现过程中我们的中枢神经系统发生了什么过程,以及如何测量这一切? 在这里,科学家们对已经接受了电刺激的大脑(更确切地说是其某些部门)的不同人群进行了一系列独立实验。 在对测试结果进行分析之后,科学家得出了一个非常清晰和可理解的结论,我现在不会对您说这句话,因为它将成为破坏者,没有人喜欢破坏者:)


语义关联网络(来自Internet的示例)。

科学家对创造力的基本原理解释如下:任何创造(创造)过程的基础都是创造远距离和最不期望的语义联系的能力。 当单词出现在我们眼前时,您便开始搜索与之相关的概念,同时从最强的语义关联开始。 例如:一个玩具-一个孩子-一个母亲-一个家庭-人们-地球人。 也就是说,我们不会立即从“玩具”跳到“地球”。 在创作过程中,这个概念看起来与众不同-我们开始考虑甚至是最遥远的语义联系。 换句话说:“普通的”思维过程有一个清晰的向量,而有创造力的思维过程一次具有多个向量。 不过,这是一个粗略的比较。

同时,尚不清楚在创造性思维时人脑中会发生哪种神经过程。 也就是说,富有创造力的人在思考过程中如何选择“遥远的道路”而不是“阻力最小的道路”。 研究人员指出,当大脑开始寻找解决问题或任务的替代方法(更具创造性)时,他们的前辈提出了一种有关减少认知活动的理论。

现在我们直接转向这项研究以及由英国科学家进行的关于人体的实验(听起来很可怕)。

实验准备

总共进行了4个不同的实验,我们稍后会考虑其结果。 所有实验的共同目标是研究大脑在收敛发散思维过程中的阿尔法节律 ,以及将这两个相反的过程联系起来。
阿尔法节律* -在这项研究中很重要,因为它在思考过程中会随着注意力的增加而降低。
聚合思维* -简单思维,在此过程中,人们遵循某种“算法”逐渐执行任务或解决问题。
发散性思维* -创造性思维,在此过程中,人不会以一种解决问题或任务的方式来限制自己,而是寻求替代方法。

脑的颞叶。

可以说,实验的主要英雄是受试者大脑的右颞叶,因为该区域负责语义过程,相关信息的集成以及不同概念之间这些联系的识别。

第一个实验旨在了解交流电(tACS)在经颅刺激大脑时右颞叶α波(10 Hz)之间的关系。 受试者执行了“远程员工任务”类别中的某些任务(远程员工任务或RAT)。 在该实验中,科学家认为,刺激正确的颞叶会改善包含常见但不正确的语义关联的RAT测试的结果,因为执行此类任务需要搜索远程关联。

在第二个实验中,科学家分析了具有常见错误语义关联的RAT测试和没有关联的RAT测试的受试者的EEG(脑电图)指标。 可以比较分析。

在第三个实验中,在“替代使用”测试之前,之中和之后,对右颞叶的单个α频率(IAF)进行tACS刺激,在此期间,受试者应尽可能多地选择使用物体的选项。

最后,在第四个实验中,在“替代使用”测试中检查了峰值IAF。

RAT测试

早在1959年,Sarnoff Mednik便证明了这种测试。 在此测试中,主题前有三个词(研究人员的示例:步行者/主要/清扫者,解决方案-街道-步行者/主要街道/清道者)。 受试者必须选择一个与三个单词都匹配的单词,然后组成一个新单词。 例如:笔记本电脑(laptop)由两个词“ lap”(膝盖)和“ top”(上方)组成,也就是说,“ laptop”可以翻译为“在膝盖上”。


萨诺夫·梅德尼克

通常,在寻找单词解决方案的过程中,受试者会注意单词任务,试图在它们之间找到语义联系。 这种思维方式隐藏了一个窍门-如果任务中的两个单词具有非常紧密的语义关联,这不是正确的答案,那么这可能会阻止您找到问题的正确解决方案。

例如,研究人员从任务的耳朵/语气/手指中引用了“耳朵”和“语气”一词。 前两个单词会导致与声音的错误关联,从而导致正确的答案“铃声”。 换句话说,任务中的前两个单词具有共同的关联,而第三个单词则放在一边。

相比之下,科学家给出了另一个例子-高级/教师/伴侣,其中任何单词组合都没有共同的关联。 解决这个问题的方法是“学校”。

因此,避免出现最明显的问题解决方案的能力(注意虚假关联)有助于正确解决这些问题。 有创造力的人在进行此类测试的过程中会显示出更好的结果,但是以前在神经生物学水平上尚未得到证实。

现在,依次详细介绍每个实验。

实验一

研究人员指出,在实验室(受控)条件下通过外部tACS的刺激来操纵α波是了解它们在RAT测试过程中对创造性思维过程有多大影响以及它们在错误关联过程中如何表现出来的好方法。

某些RAT测试对问题中三个单词中的两个单词有一个常见的错误关联,这不是正确的解决方案。

30名受试者参加了该实验,仅分为三个阶段:右侧颞叶刺激,左侧颞叶刺激和安慰剂刺激(当受试者认为有刺激但没有刺激时)。


图片编号1

从图1A可以看出,颞叶的刺激在实验中起了很大的作用。 我们还看到,在实践中证实了一种理论,该理论表明正确的颞叶在解决具有错误关联的问题中的重要性。 此外,如果测试中没有错误的关联,则左右叶显示出大致相同的结果。

为了确定刺激的重要性程度,科学家将有效性系数计算为一种情况(对右侧颞叶的刺激)的正确答案比例与其他两种情况(对左叶和安慰剂的刺激)的正确答案比例的平均值之差。

这些计算的结果如图1B所示。 如我们所见,对右叶的刺激显示出测试溶液的功效系数明显更高。 科学家们还注意到,仅安慰剂和左侧颞叶刺激的这种比较分析没有显着差异,这再次强调了右侧颞叶的重要性。

1C显示了在测试任务中存在和不存在错误关联的情况下,所有类型的刺激(左,右和安慰剂)的效率系数的比较。

1D显示了与左叶相比,右叶的刺激效果如何。 当右叶被刺激时,受试者在假联想下的任务表现更好。 但是当刺激左颞叶时,受试者完成相同任务的能力甚至比没有刺激时差。 因此,刺激左颞叶具有负面影响。

实验二

在第二个实验中,科学家决定检查在测试过程中,对Alpha节奏的操纵如何严重影响受试者(一群新人)的错误联想。

根据第一个实验,选择了45个具有错误语义关联的RAT测试。 还有另外45个没有他们的人。

科学家进行了脑电图分析,比较了有/无错误关联的RAT测试对IAF得分的影响。 还比较了这两个条件的频率和空间差异。

该实验的主要理论基础是这样的假设:为了解决具有错误关联的RAT测试,参与者必须更加专注于避免这种错误技巧,以便为测试任务提供正确的答案。 也就是说,他们将认识到这个窍门并设法解决它,科学家将能够将其修复到EEG上。 科学家建议,在此类测试中,与没有错误关联的测试相比,右颞叶的IAF将明显更高。


图片编号2

图表2A显示了使用技巧( yes )和没有技巧( no )的正确答案的总体结果。 但是相邻的图2B已经显示了两个测试用例的错误答案的百分比。 正如科学家所假设的,在这里我们看到参与者在错误的联想(技巧)测试中犯了更多的错误。

2C显示了当受试者根本没有给出答案时的测试比例。 在这里,预期的功能也是可见的-受试者对具有共同关联的测试更自信地做出了反应,因为许多人为正确答案吸引了错误的关联(技巧)。 换句话说,快速但错误。


图片编号3

考虑到各种指标(变量),IAF数据进行了方差三重分析:错误的关联(是/否); 答案的准确性(对/错); ROI-感兴趣的区域(右额叶,左额叶,右颞,左颞,右顶叶,左顶叶和胰岛)。

科学家发现,有技巧的测试中的IAF比没有技巧的情况下更高。 但是,指标因关注区域(脑叶)而异。

从图像3A中可以看出,正确的错误关联测试解决方案可使右颞叶的IAF很高。 在测试溶液使用不正确的情况下,在大脑额叶中观察到大量的活动。 如果测试不包含头,则不会观察到此类IAF跳跃。 这证实了为了以更创造性的方式解决问题,受试者更积极地“使用”大脑的右颞叶。

研究人员还检查了如果使用theta(4–8 Hz),beta(13–30 Hz)和脑伽玛节律(30–40 Hz)进行操作是否会观察到类似的活动峰,即,超出alpha节奏范围的实验(8至14 Hz)。 但是,正如预期的那样,没有独特且值得注意的更改。

实验三

科学家指出,他们完全理解正确的颞叶在形成明显联想时的重要性,即在聚合思维过程中的重要性。 但是,他们也相信大脑的这一区域在创造性思维中起着同等重要的作用。 因此,进行了该实验,确定了右颞叶在进行“替代使用”测试过程中的参与程度,这是确定受试者发散思维程度的最基本方法。

再次,选择了一组新的主题,他们将写出尽可能多的选项来替代普通日常物品的使用。 在此过程中,又有三个刺激选项:左,右和安慰剂。

主题列表(答案)移交给了三个评估者,评估者根据自己的判断根据三个参数评估了答案:

  • 创造力
  • 远离主要使用方法(选项:铅笔-写这个主要目的,但是像特工Mulder一样把自己扔在天花板上已经是一个遥远的约会);
  • 独创性/头脑/智力(聪明)。

首先,研究人员在刺激之前对受试者进行了测试,结果表明,参与者在上述任何参数上都没有特别的差异。


图片编号4

研究人员已经在实际实验中注意到,刺激效果已经清楚地表达出来了,这在远程指示器的变化中尤为明显。 但与此同时,其他两个指标(创造力和创造力)也发生了微小变化。 右颞叶的活动也很明显(图片以图像4B为中心)。

科学家还对测试后的活性进行了分析,结果表明其降低到了正常水平。 因此,很明显在解决这些问题时激活了以创造性方式解决问题所需的大脑的某些区域,并且刺激增强了其效果。 如果它过于夸张和粗略地解释,则在需要一个人的时候就会激活创造力。

实验四

最后,最后阶段4是针对IAF的特定测量。 更准确地说,一组新的受试者以完全不寻常的方式使用完全普通的物体再次通过了测试,并且科学家们分别创建了每个选项(而不是组合使用)时,测量了IAF的强度。 除了科学家对大脑活动的观察之外,测试结果还由独立的评估人员进行了分析,他们并不致力于实验的细节。


图片编号5

科学家比较了他们的观察结果和独立评估师的评估结果,突出了一定的平均值。 上面的图像和图表显示的结果超出或低于此平均水平(5号图像)。

图5A显示了脑叶活动的拓扑(颜色从低到高对应于测试结果的水平)。在这里,我们再次得到确认,正是正确的颞叶(我现在输入短语的速度比我的名字快)在创建最“远程”的答案中起着至关重要的作用。至于创造力和智力,对于这些指标,右叶的活动并不那么明显。

要更深入地了解研究方面(方法,计算等),我建议您研究一下科学家报告及其补充材料

结语

, , , , , , . , .

, . , , , , .

可以向某人表明我们人类不需要这种知识。好吧,身体起作用,让它起作用。但是了解任何机制如何工作,尤其是像大脑这样复杂的机制,我们可以创建诊断故障的新方法和修复故障的新工具。而且,任何有用的新知识都不能被认为是不重要的。

谢谢朋友们的关注,保持好奇心,并祝您工作愉快。

感谢您与我们在一起。 你喜欢我们的文章吗? 想看更多有趣的资料吗? 通过下订单或将其推荐给您的朋友来支持我们,为我们为您开发的入门级​​服务器的独特模拟,为Habr用户提供30%的折扣: 关于VPS(KVM)E5-2650 v4(6核)的全部真相10GB DDR4 240GB SSD 1Gbps从$ 20还是如何划分服务器? (RAID1和RAID10提供选件,最多24个内核和最大40GB DDR4)。

VPS(KVM)E5-2650 v4(6核)10GB DDR4 240GB SSD 1Gbps至1月1日免费,如果您支付六个月的费用,则可以在此处订购。

戴尔R730xd便宜2倍?在荷兰和美国,我们有2台Intel Dodeca-Core Xeon E5-2650v4 128GB DDR4 6x480GB SSD 1Gbps 100电视(249美元起) 阅读有关如何构建基础架构大厦的信息。 使用价格为9000欧元的Dell R730xd E5-2650 v4服务器的上等课程?

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN433428/


All Articles