詹慧佳 劉 昌 沈汪兵,2

(1南京師范大學(xué)心理學(xué)系暨認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)實(shí)驗室, 南京 210097)(2河海大學(xué)公共管理學(xué)院應(yīng)用心理學(xué)研究所, 南京 210098)

1 引言

創(chuàng)造力(creativity)又稱創(chuàng)造性, 眾多研究者對創(chuàng)造力的定義中包含兩個最典型特征——“新穎性” (originality)和“實(shí)用性” (usefulness), 即個體產(chǎn)生新穎奇特且有價值的觀點(diǎn)或產(chǎn)品的能力(Sternberg & Lubart, 1999)。1950年吉爾福特在美國心理協(xié)會就職演講的報告中指出, 創(chuàng)造力的研究極其重要, 但一直被研究者所忽視, 并呼吁研究者對創(chuàng)造力加以重視, 從此這一領(lǐng)域開始受到日益廣泛的關(guān)注。創(chuàng)造性思維(creative thinking)是創(chuàng)造性的具體表現(xiàn), 是個體高級認(rèn)知活動。吉爾福特所倡導(dǎo)的創(chuàng)造力研究更傾向?qū)?chuàng)造性歸于一種能力, 而根據(jù)認(rèn)知心理學(xué)的觀點(diǎn), 將人腦比喻成計算機(jī), 創(chuàng)造性思維則可看作產(chǎn)生“輸出”(創(chuàng)造性思維產(chǎn)品)的運(yùn)行過程, 對這一過程的研究也成為創(chuàng)造性研究的一個基本問題。進(jìn)一步的,創(chuàng)造性活動作為高級認(rèn)知過程, 有模式可循嗎？也即, 其是否具有一定的普遍規(guī)律性？不同研究者創(chuàng)造性過程模型的提出正是對這一問題的探究。

創(chuàng)造性思維認(rèn)知過程的理論研究始于20世紀(jì)初。其中, 最具代表性的模型是華萊士(Wallas,1926)提出的創(chuàng)造性思維的四階段論(four steps for creative production)。該模型認(rèn)為創(chuàng)造性思維包括：準(zhǔn)備期(preparation)、醞釀期(incubation)、明朗期(illumination)、驗證期(verification)四個階段。華萊士提出醞釀期的概念, 首次將無意識引入創(chuàng)造性思維過程中, 認(rèn)為醞釀期個體不再有意識的思考問題而是潛意識過程(Ritter, Van Baaren, &Dijksterhuis, 2012)。這一潛意識思維相對于顯意識思維而言, 更擅長信息整合和聯(lián)結(jié), 具有發(fā)散性和聯(lián)系性, 從而有利于產(chǎn)生更多原創(chuàng)性的新穎想法(Dijksterhuis & Nordgren, 2006)。四階段理論強(qiáng)調(diào)顯意識和潛意識的綜合作用, 得到廣泛認(rèn)可且具有較強(qiáng)的影響力。在華萊士之后有眾多研究者對創(chuàng)造性過程階段進(jìn)行重新定義, 但大多是基于四階段模型這一經(jīng)典理論框架的進(jìn)一步發(fā)展(如Parnes, 1962; Amabile, 1988等)。

四階段模型在得到眾多理論支持的同時, 也有研究者對其提出質(zhì)疑, 較有力的觀點(diǎn)來自吉爾福特(Guilford, 1950), 認(rèn)為從心理學(xué)的角度, 華萊士四階段論對創(chuàng)造性過程的分析較為表面化(superficial), 沒有涉及其過程中包含的具體心理操作, 并提出要探討創(chuàng)造性, 首先要研究所包含的子過程(subprocesses)。對創(chuàng)造性所包含的子過程進(jìn)行探討較有代表性的理論是Finke, Ward和Smith (1992)提出的生成探索模型(Geneplore Model)。但這一理論分歧的實(shí)質(zhì)是對創(chuàng)造性過程從兩個不同層面的探討, 兩者并不矛盾。以生成探索模型為例, 該模型認(rèn)為創(chuàng)造性思維包括生成過程(Generative process)和探索過程(Exploration process), 強(qiáng)調(diào)對心理表征的提煉和重建。其與四階段論實(shí)際存在相通之處, 生成探索模型的生成過程建構(gòu)最初的心理表征相當(dāng)于準(zhǔn)備期, 探索階段的提煉和反復(fù)修改過程相當(dāng)于醞釀期和明朗期,而四階段模型對這一過程進(jìn)行了更完整細(xì)致的劃分。同時, 這一理論不足之處也提示, 從經(jīng)典的創(chuàng)造性階段論模型出發(fā), 對各階段涉及的具體心理過程及機(jī)制作系統(tǒng)探討十分必要。綜上所述, 對創(chuàng)造性四階段及其神經(jīng)活動基礎(chǔ)的研究具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。

近年來, 隨著認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)的高度發(fā)展, 高時間分辨率的腦電技術(shù)(如EEG、ERP)及高空間分辨率神經(jīng)影像技術(shù)(如fMRI)被廣泛使用, 研究者得以采用更直觀精細(xì)的手段考察其腦機(jī)制, 從而在此基礎(chǔ)上闡明創(chuàng)造力的本質(zhì)。在現(xiàn)有創(chuàng)造性神經(jīng)基礎(chǔ)研究中, 劉春雷、王敏和張慶林(2009)從頓悟、發(fā)散性思維、遠(yuǎn)距離聯(lián)想、言語創(chuàng)造性和圖畫創(chuàng)造性等方面闡明創(chuàng)造性思維腦機(jī)制, 另有研究者(沈汪兵, 劉昌, 陳晶晶, 2010)從腦結(jié)構(gòu)和腦功能兩個層面對創(chuàng)造力的腦神經(jīng)基礎(chǔ)進(jìn)行探討。但截至目前, 創(chuàng)造性思維四階段神經(jīng)基礎(chǔ)尚不明確。本文沿華萊士創(chuàng)造力四階段的理論框架進(jìn)行文獻(xiàn)梳理, 對與四階段相關(guān)的研究加以總結(jié), 并對未來的創(chuàng)造性思維研究進(jìn)行展望。

已有研究采用不同實(shí)驗范式從不同角度系統(tǒng)的探索了創(chuàng)造性思維的腦機(jī)制。下文將分別從準(zhǔn)備期、醞釀期、明朗期、驗證期四個心理階段來展開。

2 準(zhǔn)備期的神經(jīng)活動基礎(chǔ)

創(chuàng)造性活動準(zhǔn)備期包括知識的積累和對信息的搜集, 對創(chuàng)造性問題本身進(jìn)行細(xì)致分析, 初步嘗試進(jìn)行問題解決, 是有意識的努力階段。在這一階段, 對于頓悟或創(chuàng)造性問題解決而言, 個體可能陷入困境, 形成思維僵局, 即問題解決者感覺(至少是當(dāng)前可見的)所有可能的問題解決方式和辦法均已嘗試過但仍不知如何成功解題的心理狀態(tài)(沈汪兵, 劉昌, 袁媛, 張小將, 羅勁, 2013)。通過文獻(xiàn)梳理, 現(xiàn)有準(zhǔn)備期神經(jīng)基礎(chǔ)研究主要包括對題目呈現(xiàn)之前大腦活動及靜息狀態(tài)的考察。

“機(jī)會青睞于有準(zhǔn)備的頭腦” (Chance favors only the prepared mind.)。Kounios等人(2006)基于先前有關(guān)頓悟腦機(jī)制的研究, 提出了一個心理準(zhǔn)備期的概念, 認(rèn)為存在某種形式的準(zhǔn)備能夠促進(jìn)頓悟問題的解決, 并表現(xiàn)為特定的大腦狀態(tài)。研究者以復(fù)合遠(yuǎn)距離聯(lián)想任務(wù)(Compound Remote Associations, CRA)為實(shí)驗材料, 呈現(xiàn)三個單詞,要求被試找到一個單詞能夠與給定的三個單詞均組成新的復(fù)合詞(如：pine、crab、sauce; 答案：apple)。在實(shí)驗一中采用高時間分辨率腦電圖(EEG)記錄19名被試題目呈現(xiàn)之前2 s的腦電, 結(jié)果發(fā)現(xiàn)頓悟條件較無頓悟條件而言, 在額中及雙側(cè)顳葉皮層等區(qū)域存在顯著差異。這一結(jié)果表明是否有頓悟與題目呈現(xiàn)之前大腦狀態(tài)有關(guān), 但EEG空間分辨率有限, 因此在實(shí)驗二中研究者另選25名被試,采用高空間分辨率功能性磁共振成像(fMRI)技術(shù)對這一狀態(tài)加以考察, 并且將實(shí)驗一中2 s的固定時長改為隨機(jī)時間間隔。腦成像數(shù)據(jù)分析結(jié)果顯示, 頓悟相較于無頓悟條件, 顯著激活內(nèi)側(cè)額葉(medial frontal areas, 如ACC)以及雙側(cè)顳葉(bilateral temporal areas)。前者與認(rèn)知控制有關(guān),后者與語義準(zhǔn)備有關(guān)。以往研究中的準(zhǔn)備期包括問題相關(guān)背景知識積累, 從實(shí)證研究的角度較難加以嚴(yán)格界定, Kounios等人(2006)基于前人研究提出的心理準(zhǔn)備期更具有可操控性, 易于研究者進(jìn)行實(shí)驗設(shè)計。

隨即, 我國學(xué)者張慶林及其團(tuán)隊在“原型啟發(fā)”頓悟理論下對題目呈現(xiàn)前準(zhǔn)備期進(jìn)行了研究,并且為上述Kounios等人的結(jié)論提供了有利支持。他們采用學(xué)習(xí)——測試范式將解題分為兩個階段,原型學(xué)習(xí)階段生成對原型的表征, 測試階段需要激活適當(dāng)?shù)脑托畔亩D悟。Qiu, Li, Jou, Wu和Zhang (2008)采用事件相關(guān)電位(ERP)考察“一對一”學(xué)習(xí)——測試范式下字謎解決準(zhǔn)備期腦電活動。結(jié)果表明, 有頓悟相比于無頓悟條件, 在字謎呈現(xiàn)前?1000 ms至?800 ms內(nèi)誘發(fā)了更正向的腦電波偏移, 溯源分析顯示該差異正成分定位于前扣帶回ACC/內(nèi)側(cè)額葉。進(jìn)一步的“多對多”學(xué)習(xí)——測試范式下的準(zhǔn)備期的腦成像研究(Tian et al.,2011)結(jié)果則顯示, 這一狀態(tài)下左側(cè)額中回、內(nèi)側(cè)額葉/ACC、左側(cè)顳中/上回、右側(cè)小腦等區(qū)域激活。其中, 內(nèi)側(cè)額葉/ACC負(fù)責(zé)認(rèn)知控制, 提前抑制無關(guān)思維活動, 而左側(cè)顳中/上回反映語義激活準(zhǔn)備,同時顳葉及右側(cè)小腦的激活還可能與原型啟發(fā)信息維持及工作記憶提取有關(guān)。綜合以上三項研究,不同范式下準(zhǔn)備期研究觀測到內(nèi)側(cè)額葉、ACC、顳葉較一致的激活, 其中內(nèi)側(cè)額葉/ACC主要負(fù)責(zé)認(rèn)知控制, 提前抑制無關(guān)思維, 而顳葉負(fù)責(zé)語義激活準(zhǔn)備。

在2006年研究的基礎(chǔ)上, Kounios等人(2008)對解題前準(zhǔn)備期作了進(jìn)一步的探討, 認(rèn)為解題前大腦狀態(tài)對創(chuàng)造性問題解決的影響很可能與更基本的過程——靜息狀態(tài)有關(guān), 進(jìn)而對這一狀態(tài)與創(chuàng)造性問題解決的關(guān)系進(jìn)行了考察。他們采用EEG記錄26名被試休息時的腦電, 隨后讓其完成字謎問題解決任務(wù), 并根據(jù)該任務(wù)中被試解題策略選擇傾向?qū)⒈辉嚪譃楦哳D悟(傾向使用頓悟策略, 13名)、低頓悟(傾向使用分析策略, 13名)兩組,對腦電數(shù)據(jù)頻譜分析結(jié)果顯示, 高頓悟組相對于低頓悟組而言, 枕區(qū)、右側(cè)前額、頂、顳皮層在不同波段均表現(xiàn)出顯著差異, 結(jié)果支持頓悟相關(guān)的彌散注意理論(attentional diffusion theory)和右半球不對稱(right lateralized hemispheric asymmetry)的假設(shè), 從而揭示了靜息狀態(tài)與后續(xù)問題解決策略之間的聯(lián)系。但靜息狀態(tài)與創(chuàng)造性問題解決的關(guān)系仍存在有待闡明的問題：1)有研究者(Sheth,Sandkühler, & Bhattacharya, 2009)在需要轉(zhuǎn)換定勢的難題解決的研究中, 對問題呈現(xiàn)之前靜息狀態(tài)進(jìn)行分析, 結(jié)果并不支持Kounios等人的結(jié)論,因此可能存在題目特異性; 2)個體差異的研究(Smit, Boomsma, Schnack, Hulshoff Pol, & de Geus,2012)表明靜息狀態(tài)受遺傳因素的影響, 是相對穩(wěn)定。而在創(chuàng)造性問題解決研究中則發(fā)現(xiàn)情緒對頓悟的影響(Topolinski & Deutsch, 2012; Subramaniam,Kounios, Parrish, & Jung-Beeman, 2009), 并且Subramaniam等人(2009)的研究顯示情緒的促進(jìn)作用與準(zhǔn)備期ACC及與鄰近的內(nèi)側(cè)額葉激活有關(guān)。另有研究(Wegbreit, Suzuki, Grabowecky,Kounios, & Beeman, 2012)發(fā)現(xiàn)不同注意條件啟動對解題策略傾向性存在顯著影響。綜合表明, 這一狀態(tài)的穩(wěn)定性有待未來研究作深入的考察。

題目呈現(xiàn)后準(zhǔn)備期主要體現(xiàn)在個體的主動求解。這一問題空間的初步探索階段需要左右半球的共同參與。由于創(chuàng)造性問題解決需要打破常規(guī)思維或構(gòu)建遠(yuǎn)距離聯(lián)想, 部分腦區(qū)激活較常規(guī)問題解決存在顯著差異, 并且不同類型創(chuàng)造性活動中激活的腦區(qū)也有所不同。如組塊破解任務(wù)(Luo,Niki, & Knoblich, 2006)中緊密結(jié)構(gòu)(創(chuàng)造性問題)相對于松散結(jié)構(gòu)(常規(guī)問題)在主動求解階段激活了左側(cè)額上回、內(nèi)側(cè)額葉等腦區(qū), 而常見物體新穎用途生成的研究(Fink et al., 2010)中則觀察到左側(cè)緣上回、角回等腦區(qū)差異。此外, 沈汪兵等人(2013)對思維僵局的腦電研究顯示在準(zhǔn)備期存在思維僵局的早期覺察, 但目前尚沒有腦成像研究的結(jié)論。

綜上所述, 創(chuàng)造性思維準(zhǔn)備期起關(guān)鍵作用的腦區(qū)包括內(nèi)側(cè)額葉、ACC、顳葉, 其中, 內(nèi)側(cè)額葉/ACC負(fù)責(zé)認(rèn)知控制, 提前抑制無關(guān)思維活動, 顳葉負(fù)責(zé)語義激活準(zhǔn)備, 并且這一準(zhǔn)備期還與靜息狀態(tài)存在密切聯(lián)系。目前解題前大腦狀態(tài)的研究主要集中于言語創(chuàng)造任務(wù), 未來研究可加強(qiáng)對不同類型創(chuàng)造性問題解決準(zhǔn)備期的考察, 同時, 對靜息狀態(tài)與創(chuàng)造性問題解決的關(guān)系的研究也有待作進(jìn)一步的深入。

3 醞釀期的神經(jīng)活動基礎(chǔ)

根據(jù)華萊士的觀點(diǎn), 當(dāng)個體遭遇解題困境,暫時離開當(dāng)前問題情境有助于問題解決, 這一離開問題的時間階段就是醞釀(Wallas, 1926)。在醞釀期, 問題暫被擱置, 個體將逐一轉(zhuǎn)向其他無關(guān)的活動, 而在潛意識水平上對問題加工繼續(xù)進(jìn)行。已有大量研究從行為實(shí)驗的層面證實(shí)了醞釀效應(yīng)并且這一效應(yīng)大小受諸多因素調(diào)節(jié)。Sio和Ormerod (2009)對醞釀期相關(guān)行為研究進(jìn)行元分析, 結(jié)果顯示, 其影響因素包括間隔任務(wù)類型、醞釀期長短、準(zhǔn)備期長短、嵌入醞釀期任務(wù)認(rèn)知負(fù)荷高低、提示信息等, 另有研究(Nordgren, Bos, &Dijksterhuis, 2011; Gilhooly, Georgiou, Garrison,Reston, & Sirota, 2012)還表明即時醞釀和延遲醞釀條件下醞釀效應(yīng)也存在顯著差異。

對醞釀期認(rèn)知機(jī)制眾多研究者也提出了不同的理論。Segal (2004)將先前研究者醞釀理論歸為兩大類：自發(fā)過程假說(Autonomous-Processes Hypotheses)和外部線索假說(External-Cues Hypotheses), 自發(fā)過程假說認(rèn)為醞釀是自然發(fā)生的無意識加工過程,而外部線索假說則強(qiáng)調(diào)間隔期外部線索的作用。同時, 在此基礎(chǔ)上提出注意減退理論認(rèn)為注意從當(dāng)前問題轉(zhuǎn)移從而為正確表征的激活提供機(jī)會,當(dāng)再次回到問題時表征重組從而產(chǎn)生頓悟。Hélie和Sun (2010)的內(nèi)隱外顯交互理論(The Explicit-Implicit interaction theory, EII )顯示, 創(chuàng)造性準(zhǔn)備期主要為外顯加工過程, 而醞釀期主要為內(nèi)隱加工, 并有可能在外顯知識作用下產(chǎn)生頓悟。不同研究者行為實(shí)驗結(jié)果也為不同的認(rèn)知機(jī)制理論提供支持(如Sio & Ormerod, 2014; Gilhooly, Georgiou,& Devery, 2013)。在醞釀期認(rèn)知神經(jīng)研究方面, 針對這一階段進(jìn)行的神經(jīng)機(jī)制研究相對較少, 主要包括創(chuàng)造性問題解決中醞釀期呈現(xiàn)提示和延遲頓悟的研究。前者反映的是在外部提示作用下實(shí)現(xiàn)的醞釀過程, 后者是自發(fā)醞釀過程。

Bhattacharya小組(Sandkühler & Bhattacharya,2008; Sheth et al., 2009)先后對CRA和需要轉(zhuǎn)換思路的難題呈現(xiàn)提示解題過程的腦電加以考察。實(shí)驗首先呈現(xiàn)題目要求被試主動求解并以按鍵反應(yīng)報告解題失敗; 隨后, 呈現(xiàn)解題關(guān)鍵提示, 讓被試嘗試重新解決; 最后, 要求在解題成功時按鍵。兩項研究均表明右側(cè)頂枕區(qū)腦電活動對個體是否能在提示幫助下成功解決問題具有預(yù)測性。與此同時, 唐曉晨、龐嬌艷和羅勁(2009)則采用高時間分辨率的事件相關(guān)電位ERP考察創(chuàng)造性問題解決中解題失敗與提示信息加工時的左右腦活動差異。他們采用組塊破解任務(wù)作為實(shí)驗材料, 以被試按鍵報告解題失敗時刻作為思維僵局形成和醞釀期開始的標(biāo)志。對大腦在求解失敗以及提示呈現(xiàn)兩個階段腦電活動的半球差異進(jìn)行分析, 結(jié)果表明, 問題求解失敗在右半球誘發(fā)了更大的P150成分, 醞釀期提示呈現(xiàn)時, 未解決問題相較于成功解決而言, 右腦的P2波幅有增強(qiáng)趨勢而左腦不受影響。研究認(rèn)為, 問題求解失敗引起右半球?qū)ο嚓P(guān)問題信息的保持增強(qiáng), 并最終導(dǎo)致右半球?qū)ο嚓P(guān)提示信息更加敏感。上述研究綜合表明, 以思維僵局為標(biāo)志的醞釀期存在右半球?qū)栴}相關(guān)信息的保持增強(qiáng), 并且這一大腦狀態(tài)可能使得個體更善于接受線索所提供的新信息, 從而與已有的認(rèn)知表征結(jié)合形成解題方案。

盡管創(chuàng)造性問題解決早期解題失敗后醞釀期存在右半球優(yōu)勢, 但對個體形成有意識反應(yīng)之前潛意識加工相關(guān)腦電分析則顯示, 表征轉(zhuǎn)換過程存在廣泛腦區(qū)的共同參與。Sheth等(2009)采用EEG考察需要轉(zhuǎn)換常規(guī)思路的難題解決的腦神經(jīng)活動, 對正確解決不同條件下解答之前β、γ波進(jìn)行分析。結(jié)果顯示, 題目呈現(xiàn)階段正確解答相對于不正確解答而言, 按鍵前(?8 s到?1 s)右側(cè)額中區(qū)γ增強(qiáng), 無需提示相比于提示作用下的成功頓悟, 在被試反應(yīng)之前(?6 s到0 s)廣泛腦區(qū)表現(xiàn)為β波顯著降低, 主要為顳區(qū)及右側(cè)頂中區(qū)。研究認(rèn)為其可能反映形成有意識反應(yīng)之前的潛意識加工。朱新秤、李瑞菊和周冶金(2009)對字謎問題解決線索作用的行為研究顯示, 閾上及閾下有效規(guī)則線索均對頓悟具有促進(jìn)作用。最近, Gao和Zhang (2014)對頓悟問題線索呈現(xiàn)作了腦電研究,實(shí)驗設(shè)置為閾上線索、閾下線索(掩蔽刺激)及無線索提示三個條件, 結(jié)果表明, 閾下線索呈現(xiàn)相對于無線索條件而言, 誘發(fā)了N280-340、P350-450、P500-760成分, 分別定位于右頂下小葉、右側(cè)海馬旁回、右側(cè)顳上回, 而較晚階段的腦電活動較無提示階段無顯著差異, 研究者認(rèn)為其反映對啟發(fā)信息的無意識加工。從上述研究可知, 參與表征轉(zhuǎn)換并觸發(fā)隨后頓悟的醞釀過程可能涉及額區(qū)、頂區(qū)、顳區(qū)在內(nèi)的廣泛腦區(qū)的激活, 并且左右腦均有參與。

在原型頓悟的研究中, 朱海雪等人(2012)采用高空間分辨率腦成像技術(shù)對34名被試原型啟發(fā)頓悟進(jìn)行考察, 根據(jù)原型位置區(qū)分“問題在先”和“原型在先”兩個條件。結(jié)果顯示, “問題先導(dǎo)”原型啟發(fā)條件下左側(cè)額中回、左側(cè)顳中回的參與,與此對應(yīng)的認(rèn)知過程是相關(guān)問題的自動激活與啟發(fā)式思維, 而“原型先導(dǎo)”條件下對應(yīng)激活腦區(qū)則為左側(cè)扣帶回和左側(cè)中央前回。其中, “問題在先”條件原型信息實(shí)際類似于提示(提示信息為原型)呈現(xiàn), 其可能反映醞釀期腦活動。另有研究者(張忠爐, 邢強(qiáng), 唐志文, 徐爭鳴, 蔡新華, 2012)也采用“問題在先”模式, 并進(jìn)一步的改進(jìn)以解決字謎——原型啟發(fā)——繼續(xù)解謎——呈現(xiàn)答案的實(shí)驗流程模擬Wallas的頓悟四階段, 同時增加無效提示條件作為基線, 考察醞釀期腦電活動。結(jié)果表明, 有效提示對靶字謎的解決有更大的促進(jìn)作用,腦電數(shù)據(jù)分析顯示, 有效提示在左側(cè)前額葉分別在300s～400 ms, 400～600 ms, 600～800 ms誘發(fā)了更大的P300-400、P400-600、P600-800成分。研究認(rèn)為左側(cè)前額葉可能參與醞釀期連接和整合字謎與提示信息關(guān)系的加工。因此, 結(jié)合兩項研究認(rèn)為左側(cè)前額葉可能參與原型頓悟醞釀期的加工,反映對題目及原型信息的整合加工并實(shí)現(xiàn)定勢轉(zhuǎn)移的過程。對“原型在先”條件下原型頓悟的研究中, 原型事件的自動激活可能貼近于無意識思維,朱海雪等人(2012)雖然結(jié)合前人研究推測左側(cè)扣帶回在醞釀期的作用, 但該腦區(qū)在創(chuàng)造性醞釀中的具體效應(yīng)與機(jī)制仍有待未來研究驗證。

Darsaud等人(2011)采用數(shù)字遞減任務(wù)(Number Reduction Task, NRT)為實(shí)驗材料運(yùn)用高空間分辨率的腦成像技術(shù)對36名被試延遲頓悟腦神經(jīng)機(jī)制加以考察。該任務(wù)向被試呈現(xiàn)由三個數(shù)字組合而成的數(shù)字序列, 這些數(shù)字序列包含相同規(guī)則(same rule)和相異規(guī)則(different rule), 要求根據(jù)這兩項規(guī)則和所給數(shù)字序列生成相應(yīng)數(shù)字, 所生成數(shù)字最終也組成一個新的序列, 并且這個序列中前3項與后3項具有對稱性, 將被試發(fā)現(xiàn)這一規(guī)則后解題反應(yīng)時驟降作為頓悟發(fā)生的標(biāo)志。實(shí)驗分為初始訓(xùn)練(晚上8:00～10:00)和再次測試(第二天8:00～10:00)兩個部分。研究者將再次測試的第一個block和初始訓(xùn)練的最后一個block腦成像數(shù)據(jù)進(jìn)行比較, 認(rèn)為這一差異反映初始訓(xùn)練之后的離線(off-line)加工過程。結(jié)果顯示, 初試訓(xùn)練中嘗試解決但未成功解決者, 再次測試階段頓悟相較于無頓悟條件腹內(nèi)側(cè)前額葉激活顯著增強(qiáng), 說明這一腦區(qū)參與內(nèi)隱規(guī)則學(xué)習(xí)的離線加工。

有關(guān)數(shù)字遞減任務(wù)的行為研究(Wagner, Gais,Haider, Verleger, & Born, 2004)表明, 睡眠能促進(jìn)延遲頓悟。借助遠(yuǎn)距離聯(lián)想任務(wù)的創(chuàng)造性研究(Cai, Mednick, Harrison, Kanady, & Mednick, 2009)也獲得了類似結(jié)論。Darsaud等人(2011)的延遲頓悟腦成像研究中, 對初始訓(xùn)練規(guī)則內(nèi)隱學(xué)習(xí)過程中未成功解決和成功解決的被試腦成像數(shù)據(jù)進(jìn)行分析, 結(jié)果表明, 前者相較于后者, 更多的激活了海馬, 海馬在這一過程中的顯著激活, 說明其可能參與了規(guī)則發(fā)現(xiàn)的醞釀過程。在同樣需要規(guī)則學(xué)習(xí)的關(guān)系推理腦成像研究(Greene, Gross,Elsinger, & Rao, 2006)中結(jié)合被試報告意識水平的行為指標(biāo)對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析, 結(jié)果顯示, 對規(guī)則加工無意識的被試海馬區(qū)域顯著激活, 并且在關(guān)系學(xué)習(xí)階段的海馬激活對測試表現(xiàn)具有預(yù)測性。而新近睡眠的腦成像研究(Andrade et al., 2011)表明海馬功能連接及其強(qiáng)度與總體信息轉(zhuǎn)換功能及隔離信息的加工等過程相關(guān)。綜上可知, 海馬在無意識的醞釀過程中起重要作用——催化心理表征重組從而促使頓悟的產(chǎn)生。

除以上創(chuàng)造性問題解決的研究, 對特殊意識狀態(tài)——心智游移(Mind Wandering, MW)的研究也可間接揭示醞釀期腦機(jī)制。心智游移是個體在清醒狀態(tài)下自發(fā)產(chǎn)生的一種意識狀態(tài), 在該狀態(tài)下個體意識從當(dāng)前主要任務(wù)轉(zhuǎn)移而被內(nèi)源性心理表征占據(jù)(Smallwood & Schooler, 2013)。在以往研究中, 不同研究者對心智游移現(xiàn)象冠以不同的名稱(如, 白日夢、任務(wù)無關(guān)思維、刺激獨(dú)立思維、自發(fā)思維、離線思維, Gruberger, Ben-Simon, Levkovitz,Zangen, & Hendler, 2011)。心智游移狀態(tài)下的信息加工是與當(dāng)前主要任務(wù)相分離的, 在任務(wù)執(zhí)行中出現(xiàn)的心智游移, 可表現(xiàn)為與任務(wù)相關(guān)思維相平行的離線加工, 而這一信息的離線加工過程可能對認(rèn)知及記憶均具有促進(jìn)作用, 現(xiàn)有的心智游移腦成像及功能連接分析的研究(Christoff, Gordon,Smallwood, Smith, & Schooler, 2009; Christoff,2012)顯示這一狀態(tài)與默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)(default network)存在密切聯(lián)系。已有的行為研究(Baird et al., 2012)也表明心智游移有助于個體創(chuàng)造性任務(wù)表現(xiàn), 而醞釀的心理要義在于觸發(fā)頓悟的產(chǎn)生, 從這個角度而言, 醞釀可能有著與心智游移相似的神經(jīng)基礎(chǔ)。換言之, 醞釀活動可能會顯著激活默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的腦區(qū), 包括內(nèi)側(cè)額葉、后扣帶回、楔前葉、顳頂聯(lián)合區(qū)等。

基于上述研究, 可以得出以下結(jié)論:作為醞釀期一個重要特征的思維僵局會引起右半球信息保持增強(qiáng), 并且這一右側(cè)優(yōu)勢有利于個體接受有效信息從而頓悟; 而個體經(jīng)過表征轉(zhuǎn)換并觸發(fā)隨后頓悟的醞釀過程, 包含額葉、顳葉、頂葉在內(nèi)的廣泛腦區(qū)共同參與; 海馬、腹內(nèi)側(cè)前額葉等參與醞釀期的加工, 在實(shí)現(xiàn)信息離線加工及催化表征重組過程中起重要作用; 對特殊意識狀態(tài)心智游移的考察可間接反映醞釀期機(jī)制, 對與之顯示密切相關(guān)的默認(rèn)網(wǎng)絡(luò), 在未來研究中可作進(jìn)一步分析。

4 明朗期和驗證期的神經(jīng)活動基礎(chǔ)

明朗期(illumination), 是個體經(jīng)過潛意識加工的答案突然出現(xiàn)在個體意識中的階段(Kounios& Beeman, 2009), 通常指的是頓悟或“Aha”時刻,是突然以直覺性方式清晰地獲得問題解決方法(Bowden, Jung-Beeman, Fleck, & Kounios, 2005),并伴隨有“Aha”體驗。在驗證期(verification)個體對明朗期獲得的答案進(jìn)行細(xì)節(jié)正確性驗證。這兩個階段的神經(jīng)基礎(chǔ)均體現(xiàn)在頓悟(insight)的相關(guān)研究中, 但從實(shí)驗技術(shù)角度, 兩個階段較難以刺激呈現(xiàn)或按鍵反應(yīng)為標(biāo)記加以嚴(yán)格的實(shí)質(zhì)性的分離, 由此, 綜合現(xiàn)有頓悟研究對這兩個階段神經(jīng)基礎(chǔ)進(jìn)行探討?？偟膩碚f, 傳統(tǒng)頓悟問題, 如經(jīng)典的“九點(diǎn)問題”, 存在兩個主要缺陷, 一是解決時間較長, 二是題目本身變化方式及數(shù)量較少。截至目前, 已有許多研究者開始探索新的實(shí)驗范式,由于頓悟的復(fù)雜性, 不同任務(wù)模式下的研究有不同側(cè)重點(diǎn), 主要可分為三類：遠(yuǎn)距離聯(lián)想形成、思維定勢打破以及原型激活。

遠(yuǎn)距離聯(lián)想形成的研究最具代表性的任務(wù)模式來自Bowden和Jung-Beeman (2003)開創(chuàng)的復(fù)合遠(yuǎn)距離聯(lián)想任務(wù)(compound remote associates,CRA), CRA克服了傳統(tǒng)頓悟問題解決時間長的難點(diǎn), 其頓悟發(fā)生的關(guān)鍵在于形成新穎聯(lián)系。Jung-Beeman等人(2004)采用EEG及fMRI技術(shù)結(jié)合考察頓悟腦神經(jīng)活動, fMRI數(shù)據(jù)分析顯示, 頓悟相對于非頓悟解決方式, 顯著激活了右顳上回、左側(cè)后扣帶回、左內(nèi)側(cè)額葉、雙側(cè)海馬旁回。左扣帶回在頓悟非頓悟兩種條件下均有激活, 并且在反應(yīng)階段才出現(xiàn), 因此與答案生成后按鍵反應(yīng)有關(guān)。而EEG數(shù)據(jù)分析表明在頓悟前0.3秒處有一個突然發(fā)生的高頻γ波起源于右側(cè)顳上回, 研究者認(rèn)為, 右側(cè)前顳區(qū)與遠(yuǎn)距離聯(lián)系形成有關(guān)。Zhang,Tian, Wu, Liao和Qiu (2011)對頓悟的腦電研究為右側(cè)顳上回的作用提供了進(jìn)一步的支持?？梢钥闯? 右側(cè)顳上回是構(gòu)建遠(yuǎn)距離聯(lián)想過程中起關(guān)鍵作用的腦區(qū)。

在同樣以復(fù)合遠(yuǎn)距離聯(lián)想任務(wù)為實(shí)驗材料的腦電研究(Sandkühler & Bhattacharya, 2008)中發(fā)現(xiàn), 在被試反應(yīng)之前(?1.5～0.25 s)成功實(shí)現(xiàn)表征重組條件表現(xiàn)為右側(cè)前額區(qū)α波(8～12 Hz)下降, 因而, 前額區(qū)可能參與有意識的問題表征重組過程。Anderson, Anderson, Ferris, Fincham和Jung(2009)為探討前額葉及ACC在頓悟問題解決中的作用, 采用功能磁共振成像技術(shù)考察了復(fù)合遠(yuǎn)距離聯(lián)想任務(wù)及詞干補(bǔ)筆任務(wù)頓悟問題解決的腦機(jī)制, 對這兩種詞匯聯(lián)想任務(wù)中前額葉及ACC激活程度分析得到相似的結(jié)果, 問題未成功解決條件下, 前額葉始終有較強(qiáng)激活。而在問題成功解決條件下, CRA任務(wù)左外側(cè)前額葉下部激活在頓悟前和前扣帶回激活無顯著差異, 頓悟后其激活顯著弱于前扣帶回, 詞干補(bǔ)筆任務(wù)中左外側(cè)前額葉下部激活顯著強(qiáng)于前扣帶回而頓悟后激活程度相當(dāng)。研究者認(rèn)為前扣帶回主要負(fù)責(zé)問題解決的子目標(biāo)設(shè)定與過程監(jiān)控, 而前額葉主要負(fù)責(zé)主動求解和答案搜尋及提取。綜合以上遠(yuǎn)距離聯(lián)想形成的研究表明, 這一過程中前額葉、ACC、右顳上回、左內(nèi)側(cè)額葉等腦區(qū)均有參與, 其中右側(cè)顳上回是遠(yuǎn)距離聯(lián)想形成的關(guān)鍵腦區(qū)。

根據(jù)羅勁(2004)的觀點(diǎn), 頓悟是瞬間實(shí)現(xiàn)的、問題解決視角的“新舊交替”過程, 它包含兩個方面, 一是新的有效的問題解決思路如何實(shí)現(xiàn), 二是舊的無效的思路如何被拋棄。復(fù)合遠(yuǎn)距離聯(lián)想任務(wù)自發(fā)頓悟并不包含明顯的定勢打破, 研究者對需要轉(zhuǎn)換常規(guī)定勢的創(chuàng)造性問題解決研究反映的則是這一過程的神經(jīng)機(jī)制。相關(guān)腦電研究(Zhang et al., 2011; Zhao et al., 2011)也觀察到打破心理定勢和新穎聯(lián)系形成相關(guān)的不同成分。

Luo和Niki (2003)在Hippocampus雜志上發(fā)表了第一項有關(guān)人類頓悟過程的腦成像的研究(羅勁, 張秀玲, 2006)。他們采用高空間精度磁共振成像技術(shù)對7名大學(xué)生被試腦筋急轉(zhuǎn)彎問題的頓悟過程加以考察。首先讓被試對題目進(jìn)行判斷,選出其中“能理解但不知道答案”的題目作為正式實(shí)驗材料。正式實(shí)驗分為兩個階段, 第一階段呈現(xiàn)題目, 第二階段呈現(xiàn)正確答案, 并讓被試對是否理解答案進(jìn)行判斷。僅對呈現(xiàn)答案階段能理解情況下的腦成像數(shù)據(jù)進(jìn)行分析, 結(jié)果顯示, 相對于基線條件, 頓悟條件下, 激活了包括額葉、顳葉、頂葉在內(nèi)的廣泛腦區(qū), 如額葉、ACC、顳上回、海馬等。研究者重點(diǎn)對海馬的作用進(jìn)行探討,認(rèn)為海馬在功能上與表征重組, 打破思維定勢形成新穎聯(lián)系過程有關(guān)。為進(jìn)一步明確ACC在頓悟問題解決中的作用, Luo, Niki和Phillips (2004a)在實(shí)驗中設(shè)置兩種類型字謎作為不同條件,以字謎解決僅涉及相同規(guī)則條件作為對照組, 而字謎涉及不同規(guī)則的作為實(shí)驗組。腦成像數(shù)據(jù)分析表明, 實(shí)驗組相對于對照組, 顯著激活了ACC。同時綜合對這一過程的腦電研究(Mai, Luo, Wu, &Luo, 2004)結(jié)果認(rèn)為, 扣帶前回在一般性的自上而下的信息加工不起作用時會以“早期預(yù)警系統(tǒng)”身份參與頓悟。綜上表明, 誘發(fā)式頓悟下包含額葉、ACC、海馬等區(qū)域的參與, 其中, 海馬是參與定勢打破新穎聯(lián)系形成的關(guān)鍵腦區(qū)。

Goel和Vartanian (2005)較早采用fMRI技術(shù)對需要定勢轉(zhuǎn)移的火柴棒問題頓悟過程進(jìn)行了考察。實(shí)驗選取13名正常被試, 將基線任務(wù)設(shè)置為被試對問題解決方案數(shù)目準(zhǔn)確性的判斷。結(jié)果表明, 與基線任務(wù)相比, 火柴棒問題的解決激活了右腹外側(cè)前額葉(right ventral lateral PFC)和左背外側(cè)前額葉(left dorsal lateral PFC)。進(jìn)一步的分析顯示, 較之于未成功解決條件, 成功解決條件顯著激活了右腹外側(cè)前額葉、左側(cè)額中回(left middle frontal gyrus)和左側(cè)額極(left frontal pole), 而火柴棒問題頓悟發(fā)生的關(guān)鍵在于被試是否發(fā)生定勢轉(zhuǎn)移, 研究者認(rèn)為右腹外側(cè)前額葉與定勢轉(zhuǎn)移或表征轉(zhuǎn)換有關(guān)。另有針對“啊哈謎語”頓悟問題解決過程的腦成像研究(Luo, Niki, & Phillips, 2004b)中, 研究者設(shè)置包含思維定勢打破的頓悟項目和不包含思維定勢打破的一般項目兩種條件, 數(shù)據(jù)分析顯示, 頓悟項目相較于一般項目, 有明顯的前扣帶回與左腹外側(cè)前額葉的激活, 說明左腹外側(cè)前額葉參與思維定勢打破過程。而在需要發(fā)現(xiàn)規(guī)則實(shí)現(xiàn)定勢轉(zhuǎn)移的延遲頓悟研究(Darsaud et al.,2011)中, 頓悟后較頓悟前腹外側(cè)前額葉的激活也為上述結(jié)果提供了支持。由此可以看出, 外側(cè)額葉在定勢轉(zhuǎn)移過程中起關(guān)鍵作用。

此外, Luo等人(2006)采用腦成像技術(shù)考察了漢字組塊破解問題解決的腦機(jī)制。對兩種條件下腦成像數(shù)據(jù)進(jìn)行分析比較：1)在題目呈現(xiàn)階段已順利解決的松散結(jié)構(gòu)問題(視為常規(guī)問題); 2)在題目呈現(xiàn)階段沒有解決而在提示作用下順利解決的緊密結(jié)構(gòu)問題(視為頓悟問題)。鎖時事件為提示呈現(xiàn)階段的腦成像, 結(jié)果表明, 緊密結(jié)構(gòu)相比于松散結(jié)構(gòu)而言, 左枕中回、右枕中回、左額上/中/下回、右額中/下回等腦區(qū)表現(xiàn)為獨(dú)特正激活, 右顳上/中回、右楔前葉、左顳上回、左楔前葉、左楔葉等腦區(qū)獨(dú)特負(fù)激活。而Wu, Knoblich, Wei和Luo (2009)針對這一過程的腦電研究顯示, 緊密結(jié)構(gòu)相較于松散結(jié)構(gòu)反應(yīng)前500 ms存在頂枕區(qū)α波增強(qiáng), 結(jié)合腦成像研究結(jié)果表明視覺信息抑制在組塊破解中的必要性。更進(jìn)一步, 研究者(Wu et al., 2013)結(jié)合ERP及fMRI技術(shù)對包括組塊緊密性和組塊熟悉度兩因素的組塊破解做進(jìn)一步的考察。結(jié)果表明, 克服這兩個關(guān)鍵障礙機(jī)制有所差異。組塊緊密性的加工需要視覺空間信息處理,包括額葉、頂葉在內(nèi)的廣泛區(qū)域的參與, 而知覺熟悉性加工主要與前額葉(尤其外側(cè)前額葉)有關(guān),腦成像數(shù)據(jù)分析顯示兩條件交互作用分析定位于ACC。綜上可知, 在組塊破解研究中起作用的腦區(qū)包括前額葉、ACC、顳上回、楔前葉、楔葉等,并且視覺信息抑制也是表征重構(gòu)的必要條件。創(chuàng)造性問題常常包含多個需要克服的關(guān)鍵因素且各因素間還可能存在交互作用, 不同障礙的解除及其相應(yīng)的腦機(jī)制也可能有所不同。

頓悟的“原型啟發(fā)”理論認(rèn)為, 在解決頓悟問題的思考過程中, 如果能夠在大腦中激活恰當(dāng)?shù)脑图捌渌摹皢l(fā)信息”, 那么頓悟就能夠發(fā)生(邱江, 張慶林, 2011)。原型啟發(fā)頓悟范式分為學(xué)習(xí)、測試兩個階段, 而頓悟發(fā)生的關(guān)鍵在于原型關(guān)鍵信息的激活。Qiu, Li和Yang (2008)采用“一對一”學(xué)習(xí)測試范式, 記錄測試階段腦電活動,結(jié)果顯示, 頓悟(成功解決)相對于無頓悟(未成功解決)條件, 誘發(fā)了P200-600、N1500-2000及N2000-2500。P200-600在中后部差異最明顯, 偶極子溯源分析結(jié)果顯示, 這一正成分主要源于左側(cè)顳上回以及頂枕聯(lián)合區(qū), 兩個負(fù)成分分別起源于前扣帶回(ACC)附近、后扣帶回(PCC), 研究者認(rèn)為在頓悟產(chǎn)生的早期, 頂枕顳聯(lián)合區(qū)的活動可能與原型激活后形成豐富的語義聯(lián)系有關(guān), ACC可能主要與思維定勢的成功打破和新穎聯(lián)系的形成有關(guān), PCC激活與隨后產(chǎn)生的Aha 情緒體驗有關(guān)。進(jìn)一步采用“多對多”的學(xué)習(xí)-測試范式原型頓悟腦成像研究(Qiu et al., 2010)中, 研究者以成功解決No-aha為基線條件, 分析原型激活促發(fā)頓悟的大腦激活情況, 結(jié)果表明, 相對于基線任務(wù)而言, Aha條件顯著激活了楔前葉(precunes)、左側(cè)額下/中回(left inferior/middle frontal gyrus)、枕下回(inferior occipital gyrus)和小腦(cerebellum)等腦區(qū)。研究者認(rèn)為, 楔前葉與原型激活和關(guān)鍵信息提取有關(guān), 左側(cè)額下/中回與形成新異聯(lián)系和打破心理定勢有關(guān), 枕下回和小腦與注意資源重新分配和知覺重組有關(guān)。

進(jìn)一步的, 羅俊龍等人(2012)指出現(xiàn)有字謎、遠(yuǎn)距離聯(lián)想任務(wù)材料仍停留于非科學(xué)問題, 生態(tài)效度不高, 并在后續(xù)研究(Luo et al., 2013) 中以創(chuàng)造發(fā)明問題為材料, 在學(xué)習(xí)測試范式下對其頓悟的原型啟發(fā)腦機(jī)制加以考察。他們將新穎科學(xué)發(fā)明問題解決作為實(shí)驗條件, 以常識性例子的發(fā)明問題作為基線。實(shí)驗一中對30名被試頓悟問題解決腦成像數(shù)據(jù)分析顯示, 實(shí)驗條件相較于基線條件顯著激活了舌回(lingual gyrus, LG)。而在實(shí)驗二中, 研究者采用實(shí)驗一相似的實(shí)驗流程但讓被試在正式實(shí)驗前一天完成原型學(xué)習(xí), 對8名被試腦成像數(shù)據(jù)分析顯示舌回和楔前葉的顯著激活,研究認(rèn)為舌回與形成新穎聯(lián)系有關(guān)。楔前葉參與原型信息的自動激活。也有創(chuàng)造發(fā)明腦成像研究(Zhang, Liu, & Zhang, 2014)報告了左側(cè)額下回和舌回的激活, 并認(rèn)為左側(cè)額下回與新穎聯(lián)系形成有關(guān), 舌回與視覺意象加工有關(guān)。相較于字謎材料頓悟研究, 創(chuàng)造發(fā)明問題的研究激活了舌回,可能與創(chuàng)造發(fā)明問題語義加工中將問題情境轉(zhuǎn)化為視覺表征有關(guān)。這些研究提示, 楔前葉、左側(cè)額下/中回、舌回可能是原型激活的關(guān)鍵腦區(qū)。其中, 楔前葉可能主要負(fù)責(zé)原型激活以及相關(guān)信息的提取, 左側(cè)額下/中回、舌回與參與新穎聯(lián)系形成的過程。

從理論上講, 頓悟?qū)嶋H可能包含從時間上相對較早的明朗期和較晚的驗證期兩部分, 但從現(xiàn)有研究不足以從實(shí)驗設(shè)計的角度對兩者加以嚴(yán)格分離, 自發(fā)頓悟腦機(jī)制研究主要反映的是明朗期,羅勁等人提出的以答案呈現(xiàn)催化的“誘發(fā)式”頓悟研究范式能較直觀反映驗證期, 其呈現(xiàn)答案催化頓悟?qū)嶋H包含兩個子過程, 一是個體需要形成題目與答案之間的新穎聯(lián)系, 二是對答案進(jìn)行細(xì)節(jié)性的驗證。他們(Luo et al., 2004a)在實(shí)驗中設(shè)置兩種類型字謎作為不同條件以字謎解決僅涉及相同規(guī)則的作為對照組, 而字謎涉及不同規(guī)則的作為實(shí)驗組。其中, 兩組條件在第二個子過程上具有一致性, 研究者對兩種條件相對于靜息狀態(tài)的腦區(qū)激活分別進(jìn)行分析, 結(jié)果顯示, 兩種條件下左外側(cè)前額葉下部的激活程度相當(dāng)。另有研究者(Shen, Luo, Liu, & Yuan, 2013)綜合不同頓悟研究中前額葉的激活對其作用進(jìn)行細(xì)致分析, 認(rèn)為當(dāng)激活區(qū)域接近左外側(cè)前額葉上部時, 它協(xié)助右腦前額葉完成定勢轉(zhuǎn)移的可能性更大。相反, 當(dāng)激活區(qū)域臨近左腦前額葉的外側(cè)下部時, 其參與工作記憶與記憶提取的可能性更大。因此, 綜合認(rèn)為Luo等人研究中的左外側(cè)前額葉下部活動與工作記憶有關(guān), 反映對答案細(xì)節(jié)上的驗證加工。

綜合以上頓悟研究可以看出, 前額葉、扣帶回、顳上回、海馬、楔葉、楔前葉、舌回、小腦為主的腦區(qū)構(gòu)成明朗期和驗證期神經(jīng)基礎(chǔ), 根據(jù)研究范式的不同, 明朗期所涉及的關(guān)鍵認(rèn)知過程也有所差異, 其中, 扣帶回、前額葉在不同角度進(jìn)行的研究中均有參與, 顳上回負(fù)責(zé)遠(yuǎn)距離聯(lián)想的形成, 海馬參與定勢打破形成新穎聯(lián)系, 外側(cè)額葉是定勢轉(zhuǎn)移的關(guān)鍵腦區(qū), 楔前葉、左側(cè)額下/額中回、舌回在原型激活中起關(guān)鍵作用。左外側(cè)前額葉參與對答案細(xì)節(jié)性的驗證加工。

5 總結(jié)與展望

綜上所述, 內(nèi)側(cè)額葉/ACC、顳葉構(gòu)成解題前準(zhǔn)備期網(wǎng)絡(luò), 其中, 內(nèi)側(cè)額葉/ACC負(fù)責(zé)認(rèn)知控制,提前抑制無關(guān)思維活動, 顳葉負(fù)責(zé)解題信息的語義激活準(zhǔn)備。此外, 這一準(zhǔn)備期與靜息狀態(tài)存在密切聯(lián)系, 有待未來研究作深入探討; 醞釀期的一個重要特征是思維僵局會引起右半球信息保持增強(qiáng), 但并不意味著醞釀期是右腦的功能, 這一無意識加工由包含額葉、顳葉、頂葉在內(nèi)的廣泛腦區(qū)的激活共同實(shí)現(xiàn), 其中海馬、腹內(nèi)側(cè)前額葉參與醞釀期的加工, 在實(shí)現(xiàn)催化表征重組過程中起重要作用; 現(xiàn)有頓悟相關(guān)研究反映明朗期和驗證期的神經(jīng)機(jī)制, 其起作用的腦區(qū)包括扣帶回、前額葉、顳上回、海馬、楔葉、楔前葉、舌回、小腦等, 其中, 前扣帶回、前額葉在不同角度進(jìn)行的研究中均有參與, 顳上回負(fù)責(zé)遠(yuǎn)距離聯(lián)想的形成, 海馬與定勢打破新穎聯(lián)系形成過程有關(guān), 外側(cè)額葉負(fù)責(zé)定勢轉(zhuǎn)移, 而楔前葉、左側(cè)額下/額中回、舌回在原型激活中起關(guān)鍵作用, 左外側(cè)前額葉負(fù)責(zé)對答案的細(xì)節(jié)性驗證加工。

圖1 創(chuàng)造性思維四階段神經(jīng)基礎(chǔ)

根據(jù)不同研究中研究者所關(guān)注的認(rèn)知過程的不同歸為不同階段, 初步總結(jié)了創(chuàng)造性四階段的神經(jīng)機(jī)制, 如圖1所示。同時, 對創(chuàng)造性階段性及其神經(jīng)機(jī)制的研究不僅具有理論價值, 也有一定的應(yīng)用價值, 現(xiàn)有研究也為提高個體創(chuàng)造性頓悟的提供了啟示, 如Hao等人(2014)關(guān)于醞釀期的研究表明, 在醞釀期內(nèi)嵌入誘發(fā)個體遠(yuǎn)距離聯(lián)想的任務(wù)能提高個體創(chuàng)造性, 并且這一促進(jìn)作用與嵌入任務(wù)的認(rèn)知負(fù)荷高低無關(guān)。認(rèn)知神經(jīng)研究方面,對頓悟相關(guān)腦區(qū)的經(jīng)顱直流電刺激(transcranial direct current stimulation, tDCS)對個體創(chuàng)造性頓悟任務(wù)表現(xiàn)具有促進(jìn)作用, 如與遠(yuǎn)距離聯(lián)想形成有關(guān)的右側(cè)顳上回(Chi & Snyder, 2011)、與定勢轉(zhuǎn)移有關(guān)的左腹外側(cè)前額葉(Metuki, Sela, &Lavidor, 2012)。但就目前研究而言, 仍缺乏對這一過程的系統(tǒng)探討, 對各階段的研究也有待進(jìn)一步的深入。未來研究可從以下三方面加以改進(jìn)：

第一, 研究對象方面。對創(chuàng)造性階段性的研究, 實(shí)質(zhì)是在探究創(chuàng)造力作為一種高級認(rèn)知所包含的普遍規(guī)律, 其遵循創(chuàng)造性的領(lǐng)域普遍觀。因而加強(qiáng)對高創(chuàng)造力個體的研究, 對認(rèn)識創(chuàng)造性高低的個體差異具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。另外, 應(yīng)結(jié)合腦損傷病人的研究, 對現(xiàn)有研究所觀察到的腦區(qū)作用進(jìn)行更嚴(yán)格的驗證。

第二, 研究內(nèi)容方面。首先, 由于創(chuàng)造性思維的復(fù)雜性, 不同研究者之間在研究范式及研究技術(shù)上均存在差異, 因而仍需通過更合理嚴(yán)密的實(shí)驗設(shè)計, 增強(qiáng)研究之間的可比性; 其次, 目前對準(zhǔn)備期、醞釀期神經(jīng)基礎(chǔ)研究仍然較少。就準(zhǔn)備期而言, 對解題前靜息狀態(tài)的分析顯示其與創(chuàng)造性問題解決聯(lián)系密切, 而個體認(rèn)知風(fēng)格、人格等因素與創(chuàng)造性問題解決能力, 尤其是認(rèn)知風(fēng)格的相關(guān)研究顯示, 在創(chuàng)造性任務(wù)表現(xiàn)及靜息狀態(tài)腦連接模式上存在個體差異性(Furnham, Batey, Booth,Patel, & Lozinskaya, 2011; Miller, Donovan, Bennett,Aminoff, & Mayer, 2012), 因而未來研究應(yīng)結(jié)合具體實(shí)驗設(shè)計對靜息狀態(tài)作進(jìn)一步的分析。就醞釀期而言, 對與醞釀相關(guān)的默認(rèn)模式網(wǎng)絡(luò)探討也有待未來深入研究。醞釀期提示及原型頓悟的研究為創(chuàng)造性階段性的研究提供了可參考的范式, 未來可加強(qiáng)對這一過程的系統(tǒng)探討; 再次, 情緒與創(chuàng)造性思維的關(guān)系是一個值得關(guān)注的問題, 主要體現(xiàn)在兩個方面：一是創(chuàng)造性思維過程可能涉及情緒腦的相關(guān)腦區(qū), 如有研究者(Zhao et al., 2013)以謎語為材料的頓悟腦電研究中, 觀察到與Aha體驗有關(guān)的晚期ERP成分, 定位于杏仁核。二是現(xiàn)有研究表明積極的心境或情緒均對創(chuàng)造性頓悟具有促進(jìn)作用, 如在準(zhǔn)備期題目呈現(xiàn)引發(fā)不同情緒狀態(tài)(Topolinski & Deutsch, 2012), 及醞釀期解題失敗后呈現(xiàn)情緒圖片(Sakaki & Niki, 2011)的相關(guān)研究。由上可知, 創(chuàng)造性思維過程涉及的主要腦區(qū)可能與情緒腦功能區(qū)存在信息交流, 并且情緒還對創(chuàng)造性問題解決具有促進(jìn)作用。但現(xiàn)有研究仍不足以闡明與此相關(guān)的具體神經(jīng)機(jī)制, 應(yīng)在未來作進(jìn)一步的深入探討。

第三, 研究手段方面。創(chuàng)造性思維的每一階段需要多個腦區(qū)的共同參與, 且不同腦區(qū)活動極可能存在聯(lián)系及交互作用, 但目前對此分析較少,因此需結(jié)合fMRI腦成像數(shù)據(jù)處理方法充分挖掘數(shù)據(jù)規(guī)律, 包括采用相關(guān)分析、一般線性模型(generalized linear model, GLM)等方法進(jìn)行的功能連接分析, 以及采用結(jié)構(gòu)方程模型(structural equation modeling, SEM)、多變量回歸模型(multivariate auto regressive modeling, MAR)、Granger因果分析等方法進(jìn)行的有效連接分析(梁夏, 王金輝, 賀永, 2010)。同時, 未來仍需進(jìn)一步結(jié)合高時間精度的腦電技術(shù)和高空間精度的腦成像技術(shù), 才能更精確的定位相應(yīng)腦區(qū)與認(rèn)知過程的關(guān)系。

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