大脑对于人的思维情绪有着怎样的影响和作

引言

创造性思维的神经基础：近年来，随着认知神经科学的快速发展，高时间分辨率的脑生理电技术(如EEG、ERP)及高空间分辨率的神经影像技术(如fMRI、PET)的使用越来越广泛，为创造性理论的发展提供了定量的分析指标，研究者得以采用更客观的技术手段来揭示创造性的神经生物学基础，从而在此基础上阐明创造性的本质。研究者们从不同的角度对创造性的脑机制进行了探索，目前已经出现许多关于创造性与大脑解剖结构以及功能特征存在关联的证据。

脑结构成像研究：创造性相关的脑结构影像研究旨在获取脑内结构的信息和指标以探讨活体脑结构与创造性的关系。Jung等人运用氢质子磁共振波谱术(1H-MRS)的研究发现，发散思维能力与前扣带回的NAA(N-acetyl-aspartate,N-乙酰天门冬氨酸，神经元密度的标志)含量呈显著负相关。研究者指出，ACC参与新旧观念间的认知冲突和进程监控，它的激活反映了创造性任务中的高级认知控制。

Jung等人进一步用结构成像技术(sMRI)发现，左侧舌回(lingualgyrus)、右侧梭状回(fusiform)、楔状回(cuneus)、角回(angulargyrus)和外侧枕叶与顶下小叶等脑区的皮层厚度和创造性指标成负相关，而右侧后扣带回的皮层厚度和创造性指标成正相关。此外，左侧眶额区的皮层厚度与创造性成就成负相关，右侧角回的皮层厚度与创造性成就成正相关。Takeuchi等采用弥散张量成像技术考察了创造性和白质的关系。结果发现创造性得分与白质纤维完整性指标FA呈显著正相关。相关的区域涉及额叶、胼胝体和两侧颞顶联合皮层,以及右侧顶下小叶的广大区域。

这进一步表明创造性涉及以额叶这类脑前部结构为主的广泛脑区。大多数脑结构成像研究显示，创造性主要与额叶、扣带回和颞顶联合皮层等区域的结构变异性相关。在对数十项脑损伤和脑成像研究进行总结后，Flaherty提出了三因素脑解剖模型。该模型认为，创造性依赖于额叶、颞叶和边缘系统所形成的网络联结。其中，额叶主要与观念的新异性和语义远距性(remote)有关，该区域损伤会导致想法的新颖性和远距性判断异常；颞叶主要与新异性观点的生成有关；边缘系统则主要与新颖性寻求(novelty-seeking)和创造性驱力有关。另需指出的是，目前关于创造性脑结构影像的研究并不多，有待于今后加强该方面的研究，多采用脑结构影像技术来探讨创造性与脑结构的关系。

脑功能成像研究：脑结构虽然能够部分预测脑功能，但二者之间并不只是简单的对应关系。因此还需要从脑功能的方面对创造力的脑神经基础进行深入研究。目前已有部分研究对创造性活动的脑功能区进行了探讨。较早的基于个体比较的创造性脑功能研究是Carlsson等的研究。该研究考察了高低两组创造力的被试在三种创造性任务（自主演讲、语词流畅性任务和发散思维任务）上的差异。结果发现，发散思维任务(即物体不寻常用途任务)与语词流畅性任务相比时，高创造力者在双侧前额叶前部、前颞叶和额叶上部有显著激活；而低创造力者几个激活脑区的血流量均显著降低，只有左侧前额叶前部的血流量未发生明显的变化。

对不同创造力被试静息和任务状态的脑活动的进一步比较还发现，高创造力者大脑在休息时要比任务操作时更活跃，低创造力者任务操作时和休息时的模式却与高创造力者相反。对高创造力者焦虑水平的测查还发现高创造力者特质焦虑得分更高，且在生理上表现出更高唤醒。Chávez-Eakle等人采用单光子发射计算机断层显像(SPECT)技术的研究发现，在托兰斯创造性思维测验中创造性的得分与左额中、右中央后回、右额叶肠回、右顶下小叶和右海马旁回等区域的激活呈显著正相关。

Chávez-Eakle等在随后的研究中考察了低创造性被试和社会公认的高创造性被试在不寻常用途任务完成过程中的脑血流变化情况。结果发现，高创造力者比低创造力者的脑血流显著增加的区域有：双侧额中回、右中央前回、右额叶肠回、左额叶眶回、左颞下回等脑区。进一步分析发散性思维结果评价中的三个维度还发现，流畅性主要与右侧中央前回、左侧缘上回、右侧额中回、双侧顶下小叶和左侧额下回的激活相关显著；灵活性与左侧额下回、右侧额中回和右侧肠回的激活相关显著；独特性与右侧小脑、两侧额中回和左侧颞上回的激活相关显著。

这些脑区涉及到了认知(语言整合、注意)、情绪、工作记忆和新异反应等。个体差异模式也较多的出现在艺术创造力脑功能的研究中。Bhattacharya和Petsche采用EEG技术考察了画家与非画家的艺术创造力的神经生理机制。结果发现，当对被试的静息状态与完成艺术创造性时的任务状态进行比较时，画家组在额叶出现了更强的δ波同步化，非画家则是出现了更强的β和γ波同步化；当对两组处于创造性任务状态下的情况进行比较时，画家组比非画家组后部颞枕叶出现更强的δ波同步化和α波去同步化。

这表明艺术创造力和个体前额叶、颞叶和少数枕叶或顶枕联合皮层脑区密切相关，同时也表明对画家而言，低频波的高度同步化可能源于较强的长时视觉记忆和自上而下的认知加工功能。Yasuyuki等采用fMRI技术对未接受过系统专业训练的新手和接受过系统训练的专家组被试在完成艺术创造性任务时的大脑激活情况进行了研究。结果表明，两组被试在完成创造性设计任务时其激活存在显著差异的脑区是前额叶皮层、顶叶下部和前扣带回(ACC)，而在完成控制任务(计数任务)时，两组被试间则没有显著性差异。

相关分析表明，艺术创造性主要与前额叶皮层和顶叶下部有关。为了更好地理解研究结果，研究者进一步采用结构方程模型对相关脑区进行了建模，发现顶叶主要与训练效应和设计方案的独创性存在负相关关系，即训练减弱了顶叶的激活，且顶叶激活越弱的被试其独创性得分就越高；右侧前额叶对左侧前额叶的抑制效应则是专家组和新手组被试最主要的差异。Gibson,Folley和Park在控制了人格(如精神质)和智力的影响后，研究了音乐家和非音乐家的艺术创造力所涉及的神经机制。结果发现，音乐家在创造性任务中更多地激活了两侧前额皮层，而非音乐家更多地激活了左侧前额皮层。

这两项关于艺术创造力的研究都支持了前额叶与创造力的关系。较早的基于任务比较的创造性脑功能研究是Jung-Beeman等结合了fMRI和EEG技术来考察人们创造性问题解决的神经基础。结果发现创造性问题解决主要激活了右半球前颞上回和左内侧额叶。而且在顿悟前0.3秒处有一个突然发生的高频γ波并起源于右侧颞上回。Bechtereva等的研究发现，与简单任务相比，复杂创造性任务(渐进式遥远联想)更多地激活了左侧颞中回。

研究者认为，右侧前颞区与远距离联想的形成有关。研究者结合以往研究认为，左侧颞中回涉及言语工作记忆、任务切换、想象和幻想，即它可能与创造性思维过程中所需的想象相关；后部颞上沟(STS)参与语义提取、语义记忆表征以及语义信息的整合；颞极与新异联系的形成和概念扩展有关。综上，颞叶区域以及其他颞叶相关区域(尤其是颞顶联合区)可能涉及复杂言语功能(如语义整合和丰富语义联系的形成)，负责在原本不相关的信息之间建立联系，其在形成问题与答案之间的新颖远距离语义联想中起到关键作用。

Goel和Vartanian对顿悟过程进行了探讨，发现顿悟任务与基线任务相比显著激活了左背外侧前额叶和右腹外侧前额叶，且背外侧前额叶激活程度的变化与顿悟问题的解决方案的数量呈显著正相关。研究者认为背外侧前额叶主要与工作记忆(实时加工和存储多个解决方案)、冲突解决和进程监控有关。Luo等人对汉字组块破解促发的顿悟问题解决过程进行了探讨，发现顿悟问题(提示呈现后才能解决的紧密结构问题)独特地激活了右额中回、左额下回和临近右额下回的较小区域。

研究者认为上述脑区主要参与了思维僵局的打破或定势转移的过程，即看到提示后被试摆脱了先前的思维定势及其所导致的思维僵局，并在提示信息的帮助下重构问题表征并顺利解决了顿悟问题。由此可以看出，外侧前额叶可能反映了认知控制加工和认知冲突的解决，其在解决顿悟难题所需的思维定势的打破和转移过程中起关键作用。Anderson等对顿悟问题解决的脑机制进行的研究发现，左外侧前额叶下部的激活主要与问题答案的记忆提取有关，主要负责主动求解和答案的搜寻及提取加工。

Qiu等采用fMRI技术考察了在解决字谜问题过程中顿悟发生时的大脑活动。研究发现，相对于非顿悟条件，顿悟条件更多地激活了左侧额下/中回、楔前叶和枕下回。Qiu等在此基础上进一步采用“多对多”的学习-测试范式考察了原型激活促发顿悟的大脑激活情况。结果发现，相对于基线条件，“Aha”条件显著激活了楔前叶、左侧额下/中回、枕下回和小脑等脑区。因此，楔前叶可能参与了顿悟问题解决过程中关键启发信息的自动激活，枕下回与对问题的再审视(知觉刺激的重组)和注意的重置有关。Fink等结合fMRI和EEG技术比较了多种创造性任务的脑功能差异。

其中，创造性任务采用多用途测验和命名任务，与二者对照的一般任务分别为客体特征任务和单词结尾任务。结果发现，在客体任务的比较中，创造力较多地激活了左侧角回；而在词汇任务的比较中，创造力较多地激活了右侧枕下回。EEG分析表明，额叶在前一情况下出现了α波同步化；在后一情况下，则是右侧后顶叶(含顶枕联合区、颞顶联合区等)出现α波同步化。而科学创造力的顶叶脑区可能与逻辑推理和运算(如对答案进行细节性的验证)及整合各个脑区的功能有关。

随后，在Seger等的研究中，被试进行的词语创造力任务中具体包括两个系列的启动实验，一个是让被试对重复出现的或新颖的名词产生一个与之对应的单词(主要是一个寻常的动词，其创造性要求程度较低)，另一个是对新颖的名词产生两种动词(寻常的或不寻常的)。结果表明，生成寻常动词时更多地激活了左下前额叶皮层，而当生成不寻常动词时两侧额中回激活的程度更大。近期的静息态功能连接的研究表明，托兰斯创造性测验得分与内侧前额叶和内侧颞叶的功能连接强度正相关，并且在一物多用的发散思维创造性训练之后，内侧前额叶和内侧颞叶的功能连接有显著提高。

从上述研究可见，创造性主要激活的脑区有双侧额叶中央尤其是右侧额叶、左侧颞中回和缘上回。通过对以上研究的分析，可看出创造性认知过程主要与额叶、顶叶(顶枕联合区)和颞叶有关。前额叶在创造性认知过程中的重要作用已经得到了较一致的认同，而颞叶和后顶叶在创造性认知过程中的功能因创造性任务的差异而略有不同。大量实证研究也证明了默认网络对创造性的重要作用。

Takeuchi等发现创造性越高的正常被试，在完成困难的工作记忆任务时楔前叶激活水平越高。研究者结合以往研究认为，楔前叶上减弱的TID间接提示了创造性越高的个体越难以有效地重置认知资源，难以对与任务不相关的自发心理活动(如随机思维)施加抑制，减少干涉。这也与先前Whitfield-Gabrieli和Ford在精神分裂症患者及其家属身上发现的结果一致。在此基础上，Takeuchi等利用静息态fMRI对正常人发散思维能力进行的研究发现，创造性越高的被试，其内侧前额叶和后部扣带回的功能连接强度越强。

该研究进一步验证了高创造力者与精神分裂症患者具有类似的大脑活动模式。更为直接的证据来自近期Fink等人的研究。研究结果发现，被试提出新颖问题的能力越强，其在创造性思维过程中楔前叶的激活便越强，最重要的是，在精神分裂质(schizotaxia)上得分较高的被试在创造性思维过程中也显示出了与此类似的激活模式。这也在脑功能的层面上支持了创造性思维和精神病性倾向在一定程度上具有类似的或重叠的心理加工过程的观点。研究者们用不同的实验任务、从不同的角度对创造性思维的脑机制进行了一些有益的探索，上述研究部分揭示了创造性可能涉及的大体脑区，丰富了我们对创造性的潜在认知神经机制的理解，为后续的研究奠定了基础。

结语

通过分析上述采用不同脑影像技术所进行的研究可以看出，创造性与大脑特定区域的结构特征及功能活动相关联，大多数研究倾向于支持额叶这类脑前部结构与创造性的相关关系，但其他特定脑区的相关关系仍存在一些争议。原因之一在于创造性本身的复杂性，也可能与实验范式、实验仪器和图像分析技术等的不同以及测量误差等因素有关，各种方法的研究结果之间难以取得令人信服的一致性结果。