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大脑是如何获得灵感的

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灵感、顿悟是人们在解决科研和日常生活难题常有的心理感受。这种感受在我们的大脑中是如何实现的呢？这是心理学界长期悬而未决的问题。近日，中日两国科学家研究确认：灵感、顿悟发生的最初起源地在大脑额叶的“扣带前回”（ACC），一个靠近脑门的地方。这是中国科学院心理健康重点实验室研究员罗劲与日本产业综合技术研究所脑神经情报研究部门资深科学家仁木和久的一项功能性磁共振成像（fMRI）研究。他们以传统的谜语为材料，诱发并记录了脑内的顿悟过程。研究发现，顿悟在大脑内的实现过程涉及3个不同的
脑神经网络的协调。其中，扣带前回（ACC）和左腹侧额叶参与顿悟中的思维定势打破；海马参与顿悟中的新异而有效的联系或者联想的形成；而包括双侧的后部颞中回、枕中回、楔前叶以及左侧海马旁回在内的“视觉空间信息加工网络”则参与顿悟中的思路的重新调整和定向。利用fMRI技术，他们研究和比较了两类谜语，一类是容易的谜语，比如“因为太阳光被聚焦，所以报纸就燃烧了起来”（放大镜），这类谜语的答案完全在人们的意料之内，因而不会涉及思维定势的打破；而另一类谜语比较困难，如“因为布破了，所以草堆变得很重要”（跳伞）。人们常常在看到答案以前对于这类谜语不知所措，因为很难将布与草堆联系起来，而当正确答案呈现时，人们在一瞬间会摆脱先前不正确的假设，将自己的思维引导到正确的思路上来。对这一类谜语的解决包含着一个思维定势的打破过程。研究结果发现，这种在思维定势之外的困难谜语的解决过程会激活大脑的两个关键区域：ACC 和左腹侧额叶。罗劲说，ACC位于大脑额叶的内侧面，在解剖上属于边缘系统的一个组成部分。认知神经科学的最新研究进展揭示：在ACC有一种大型的梭状细胞，这种细胞有人类以及我们人类的最近亲———类人猿才有。这种大型的梭状细胞与大脑皮质的各个部分具有广泛的联系，可能起到调节和改变大脑活动状态的作用。研究中观察到参与顿悟和灵感的ACC区域在解剖上属于布罗德曼24区，这个区域被称为“认知与情绪的交互作用的界面”，其下部与情感活动有关，上部则与认知活动有关。大量研究证据表明：当存在认知冲突或者情感冲突的时候， ACC活动特别强烈。例如当你读一个用红墨水写的“蓝”字时，字的颜色和字的语义就会产生认知冲突；再如当你身处两难境地，面对发了疯的亲人手执凶器、严重威胁其他人的生命，迫不得已只能打伤或者打死他时，就会产生情感冲突。还有研究表明：在做错了事情、说
错了话或者在赌博中输钱时，最先活动的也是这个区域。在顿悟或灵感一现之时，原有的、不正确的思维定势被有效地打破，人们在一瞬间摆脱了不正确的思维方式，找到了正确的思维方式。这一过程无疑会包含一个认知或情感冲突的顺利解决。这也可能就是ACC参与顿悟的原因。除了ACC参与不正确的思维定势的打破之外，左腹侧额叶也参与这一过程，但作用并不一样。ACC的作用在于调节那些预料之外的、突发性的认知冲突，而左腹侧额叶的作用则在于调节那些预料之内的、常规的认知冲突。顿悟需要ACC以及左腹侧额叶的共同参与。进一步研究发现：ACC只有在打破思维定势时才会起作用，如果让猜谜者知道谜语的构成方式，则解谜过程就无需ACC的参与，而只要左腹侧额叶就足够了。罗劲研究员与中国科学院心理健康重点实验室主任罗跃嘉研究员以及买小琴、吴建辉等人合作，利用事件相关诱发电位（ERP）技术，精确分析了扣带前回活跃的时间进程。结果发现：ACC在顿悟过程启动后的380毫秒左右最为活跃。由于整个顿悟过程从启动到完成需要约2000毫秒左右的时间，因此，ACC的活动应该是发生在顿悟过程启动的初级阶段，在思维定势的打破中起到一个“早期预警系统”的作用。研究者认为，顿悟是由ACC发动，而最终由海马以及视觉空间信息加工网络来实现的。今年，国际著名认知神经科学刊物《海马》杂志第3期发表了他们的研究论文。这是自德国心理学家柯勒1917年提出顿悟的概念以来，历史上首次科学、精确记录了顿悟的大脑过程。