Das Gehirn kartieren: Der verborgene Knotenpunkt des kreativen Denkens

Je deutlicher und besser miteinander verbunden diese beiden „Inseln“ sind, desto kreativer ist die Person.

Schlüsselinformationen Quelle: Paris Brain Institute Was passiert im Gehirn, wenn ein Schriftsteller eine treffende Metapher findet, wenn ein Ingenieur ein kniffliges Problem löst, indem er scheinbar unzusammenhängende Werkzeuge kombiniert, oder wenn ein Kind die Regeln eines neuen Spiels erfindet?

In der kognitiven Neurowissenschaft wird Kreativität als die Fähigkeit definiert, Ideen zu produzieren, die sowohl originell als auch relevant für einen gegebenen Kontext sind. Seit mehreren Jahren gewinnt in diesem Forschungsgebiet eine Hypothese an Bedeutung: Kreativität beinhaltet zwei große Gehirnnetzwerke.

Einerseits ist das Default Mode Network

Einerseits ist das Default Mode Network (DMN) beteiligt, das mit der spontanen Generierung Verbindung gebracht wird. Andererseits kommt das Executive Control Network (ECN) zum Tragen, wenn wir unser Denken bewusst steuern, um ein Ziel zu erreichen.

Lab-Team am Paris Brain Institute. „Wir glauben, dass kreative Ideen nicht aus dem Nichts entstehen, sondern aus der Synthese und Reorganisation bestehenden Wissens, das im semantischen Gedächtnis gespeichert ist.“ Der rostrale präfrontale Kortex, der sich vor dem Frontallappen befindet, liegt genau an der Schnittstelle zwischen dem DMN und dem ECN.

Doch bisher blieb seine Rolle bei der Koordination dieser Netzwerke unklar.

Visualisierung der Architektur der kreativen Kognition

Visualisierung der Architektur der kreativen Kognition Im Rahmen seiner Doktorarbeit entschied sich Victor Altmayer, ein Neurologe, ehemaliger Doktorand La Timone Hospital in Marseille, für das Studium der Kreativität bei der Verhaltensvariante der frontotemporalen Demenz, einer neurodegenerativen Erkrankung, die durch Verhaltens- und Persönlichkeitsveränderungen sowie kognitive und sprachliche Beeinträchtigungen gekennzeichnet ist.

Dieser Zustand betrifft spezifisch den präfrontalen Kortex und stört die Verbindungen innerhalb des DMN und ECN, was ihn zu einem nützlichen Modell für das Verständnis der Interaktion dieser Netzwerke macht.

„Frühere Studien zeigen, dass die Kreativität bei diesen Patienten reduziert ist, obwohl paradoxerweise einige künstlerische Produktion, insbesondere in den bildenden Künsten, sehr aktiv werden“, stellt der Neurologe fest. Die Forscher rekrutierten 27 Patienten und 29 Kontrollen aus der ECOCAPTURE-Kohorte.

Sie verwendeten einen neuartigen Hirnabbildungsansatz namens

Sie verwendeten einen neuartigen Hirnabbildungsansatz namens funktionelle Konnektivitätsgradientenanalyse, mit dem es möglich ist, zu untersuchen, wie die Konnektivität innerhalb einer Hirnregion allmählich variiert. Ein Gradient, der individuelle kreative Fähigkeiten vorhersagt.

Ihre Ergebnisse deuten darauf hin, dass der rostrale präfrontale Kortex als Brücke zwischen dem DMN und dem ECN fungiert und so einen allmählichen funktionellen Übergang zwischen diesen beiden Netzwerken gewährleistet.

Am wichtigsten ist, dass die Forscher zeigen, dass je größer der funktionelle Abstand zwischen ihnen ist, desto besser die Leistung der Teilnehmer bei der freiwilligen Generierung kreativer Ideen. „Mit anderen Worten sagt die Amplitude des Gradienten individuelle kreative Fähigkeiten voraus“, erklärt Victor Altmayer.

Bei Patienten mit frontotemporaler Demenz

„Bei Patienten mit frontotemporaler Demenz mit Verhaltensvariante ist dieser Gradient reduziert – ihre Gehirne haben einen Teil der Differenzierung zwischen dem DMN und dem ECN verloren – was ihre Kreativität beeinträchtigt.“ Neben der Demonstration der kritischen Rolle dieser rostralen Region enthüllt die Studie, wie eine allmähliche Organisation des präfrontalen Kortex zum kreativen Prozess beiträgt.

Sie bestätigt auch, dass Kreativität DMN und dem ECN abhängt. „Es gab eine vorherige Annahme in der wissenschaftlichen Literatur, dass das DMN ausschließlich an spontanen Prozessen beteiligt war.

Wir zeigen jedoch, dass dieses Netzwerk auch an intentionalen Prozessen der Generierung . Es spielt wahrscheinlich eine Rolle beim Abrufen “, betont Victor Altmayer.

Ein besseres Verständnis ät bei Krankheiten

Ein besseres Verständnis ät bei Krankheiten Diese Ergebnisse beleuchten auch die klinische Realität der frontotemporalen Demenz mit Verhaltensvariante, deren Prävalenz laut Santé publique France auf etwa 15 bis 22 Fälle pro 100.000 Einwohner geschätzt wird.

Die Krankheit beginnt oft mit Persönlichkeitsveränderungen, sozialer Desinhibierung oder ausgeprägter Apathie, was häufig die Beziehungen der Patienten zu ihrem Umfeld beeinträchtigt. „Aufgrund dieser Störung der sozialen Bindungen kann die Pflege schwierig sein.

Um Patienten bei der Überwindung , versuchen medizinische Fachkräfte, die Interessen der Patienten zu ermitteln: Eine kreative Tätigkeit – wie Kochen, Gartenarbeit oder Zeichnen – kann therapeutisch sein“, fügt Victor Altmayer hinzu.

Moegliche Anwendungen

In Zukunft könnte die Beurteilung der Auswirkungen reduzierter Kreativität auf die Autonomie und Resilienz der Patienten wahrscheinlich zur Verbesserung der Pflege beitragen.

„Wenn wir weniger kreativ sind, fällt es uns auch schwerer, mit gewöhnlichen Problemen umzugehen und angemessenes Verhalten für ein bestimmtes Ziel zu entwickeln.“ „Kreativität ist nicht nur eine künstlerische Angelegenheit. Sie ist ein wichtiges Werkzeug für das tägliche Leben“, schließt der Forscher.

A: Beides. Ein kreatives Gehirn hat einen hochaktiven „Ideengenerator“ (DMN) und einen starken „Editor“ (ECN), aber das Geheimnis liegt in der Trennung.

Moegliche Anwendungen

Das Gehirn braucht genug Abstand zwischen diesen Netzwerken, damit sie sich nicht gegenseitig stören, aber eine starke genug „Brücke“ (rostral prefrontal cortex), um ihnen die Zusammenarbeit zu ermöglichen. A: Es ist ein Paradoxon.

Während ihre Problemlösungskreativität (intentional) oft abnimmt, weil die Brücke beschädigt ist, kann der Verlust der exekutiven Kontrolle manchmal die spontane Generierung des DMN „freisetzen“, was zu einem Ausbruch roher, visueller künstlerischer Produktion führt, der vorher nicht vorhanden war.

A: Obwohl Sie die physische Architektur Ihres Gehirns nicht leicht verändern können, trainieren Aktivitäten, die sowohl freie Assoziation (wie Brainstorming) als auch strukturierte Ausführung (wie Gartenarbeit oder Kochen) erfordern, die „Brücke“ zwischen diesen Netzwerken und stärken die für die Kreativität verwendeten kognitiven Pfade.

Autorin: Marie Simon Quelle: Paris Brain

Autorin: Marie Simon Quelle: Paris Brain Institute Kontakt: Marie Simon – Paris Brain Institute Bild: Das Bild stammt : Open access.

„ A rostral prefrontal mediolateral gradient predicts creativity in frontotemporal dementia“ , Marcela Ovando-Tellez, Théophile Bieth, Bénédicte Batrancourt, Armelle Rametti-Lacroux, Sarah Moreno-Rodriguez, Arabella Bouzigues, Vincent Ledu, Béatrice Garcin, Alizée Lopez-Persem, Daniel Margulies, Richard Levy, Emmanuelle Volle, ECOCAPTURE study group.

Brain DOI:10.1093/brain/awag032 Abstract Ein rostraler präfrontaler mediolateraler Gradient sagt Kreativität bei frontotemporaler Demenz voraus Kreatives Denken ist ein grundlegender Aspekt der menschlichen Kognition, der die Produktion neuartiger und nützlicher Ideen ermöglicht.

Es wird vermutet, dass es aus

Es wird vermutet, dass es aus der Verknüpfung und Rekonfiguration bestehenden Wissens durch die Generierung ferner semantischer Assoziationen und deren Kombination auf originelle und sinnvolle Weise entsteht, wobei das Default Mode Network (DMN) und das Executive Control Network (ECN) beteiligt sind.

An der Kreuzung dieser beiden Netzwerke wird der rostrale präfrontale Kortex (PFC) als ein wichtiger Knotenpunkt für DMN-ECN-Interaktionen vorgeschlagen, der möglicherweise die Wechselwirkung zwischen generativen und kombinatorischen kreativen Prozessen unterstützt.

Die spezifischen Beiträge seiner medialen und lateralen Unterteilungen zur Kreativität bleiben jedoch unklar.

In dieser Studie zielten wir darauf

In dieser Studie zielten wir darauf ab, die Beteiligung des rostralen PFC an der kreativen Kognition anhand der frontotemporalen Demenz mit Verhaltensvariante (bvFTD) zu charakterisieren, einem relevanten pathologischen Modell, da es primär den rostralen PFC betrifft und die intrinsische Konnektivität innerhalb des DMN und ECN verändert.

Mithilfe der Whole-Brain Voxel-Based Morphometry untersuchten wir die Gehirnregionen, die für die Generierung und Kombination ferner semantischer Assoziationen, bzw. auch für kreative Fähigkeiten kritisch sind, wobei angenommen wird, dass beide Arten.

Unter Verwendung ät und Gradienten-Mapping-Techniken untersuchten wir außerdem die funktionellen Konnektivitätsprofile innerhalb des rostralen PFC und wie Konnektivitätsvariationen in dieser Region die kreative Leistung vorhersagen.

Wir fanden heraus, dass der rostromediale

Wir fanden heraus, dass der rostromediale PFC eine kritische Rolle bei der Generierung ferner semantischer Assoziationen und der rostrolaterale PFC bei der Kombination semantischer Assoziationen spielt, während beide Regionen für kreative Fähigkeiten kritisch sind.

Darüber hinaus zeigten wir, dass die intrinsische Konnektivität des rostralen PFC entlang eines mediolateralen funktionellen Gradienten organisiert ist, der das rostromediale PFC, das mit dem DMN verbunden ist, und das rostrolaterale PFC, das mit dem ECN verbunden ist, separiert.

Schließlich zeigten wir, dass der Bereich dieses funktionellen Gradienten, der die funktionelle Differenzierung zwischen dem ECN und dem DMN darstellt, kreative Fähigkeiten vorhersagt.

Insgesamt erweitert diese Studie unser Verständnis der kreativen Kognition, ihrer Beziehungen zur anatomischen und funktionellen Organisation des präfrontalen Kortex und ihrer Beeinträchtigung bei bvFTD.