Психофизиология креативности

КРЕАТИВНОСТИ

Резюме. В статье рассматривается современное состояние психофизиологии творческого мышления. Описаны концепции творческого мышления, являющиеся основой для нейрофизиологических исследований механизмов креативности. Рассмотрены клинические данные, полученные на больных с различными мозговыми поражениями и психическими заболеваниями.

Ключевые слова: психофизиология креативности, клинические и нейрофизиологические данные, механизмы творческого мышления.

Интерес к изучению, пожалуй, самого высокоорганизованного и самого «человеческого» вида деятельности - творческого мышления, или креативности, в последнее время заметно возрос. Эта область сложна для исследования и вызывает множество споров, поскольку количество фактов, относящихся к этой проблеме, очень велико. На данный момент в науке не существует даже общепринятого определения творчества. Тем не менее в целом креативность можно понимать как способность индивида порождать новые, необычные идеи, отклоняться в мышлении от стереотипов и традиционных схем, быстро разрешать проблемные ситуации.

В российской и зарубежной психологии высказывались самые различные взгляды на сущность, свойства и особенности творческого процесса. Наиболее известные теории творчества связаны с именами Гилфорда, Медника, Торренса, Амабайл, Стернберга, Любарта, Выготского, Брушлинского, Богоявленской, Пономарева, Шадрикова, Мелик-Па-шаева. Однако в данной статье будут кратко описаны только те психологические подходы к определению творческого мышления, которые впоследствии использовались нейрофизиологами для исследования мозгового обеспечения творческого процесса.

Первый из них был предложен Р. Муни (1963), который выделял в проблеме креатив-

Мария Старченко,

старший

научный сотрудник Института мозга человека им. Н.П. Бехтеревой РАН,

кандидат

психологических наук

ности четыре основных аспекта: креативный процесс, креативный продукт, креативную личность, креативную ситуацию. Некоторые специалисты в своих работах затрагивают один из них, другие пытаются осветить все.

Однако наиболее привлекательным аспектом для исследования всегда являлся творческий процесс. В нем принято выделять этап подготовки (определение проблемы, сбор информации, попытки решения), этап инкубации (кажущийся уход от проблемы, нахождение затруднений, бессознательное «созревание решения»), инсайт (озарение, реструктуризация, внезапное нахождение решения), этап верификации (проверка решения).

Впервые детально разработанный ответ на вопрос, что же лежит в основе творческого процесса, предложил Дж. Гилфорд. По его мнению, это дивергентное мышление, характеризующееся беглостью (количеством идей, которые может предложить человек), гибкостью (способностью выдвигать идеи, относящиеся к разным смысловым категориям) и оригинальностью (необычностью или новизной идеи относительно популяции). Таким образом, дивергентное мышление - это умение продуктивно и необычно мыслить одновременно в разных направлениях, когда поставленная проблема не имеет однозначного решения.

Альтернатива дивергентному мышлению как основе творческого процесса была предложена С. Медником, рассматривавшим последний в качестве формирования при решении творческой проблемы ассоциативных связей, которые он ранжировал от наиболее общих (банальных) до уникальных («отдаленных»).

Дж. Дэвидсон как центральный механизм креативного процесса выдвигала инсайт, то есть, по ее мнению, творческим решением будет только то, которое было получено в результате инсайтного озарения. Были выделены инсайт избирательного декодирования, позволяющий отделить релевантную информацию от иррелевантной; инсайт избирательного комбинирования, дающий возможность правильно состыковать куски информации; инсайт избирательного сравнения, который позволяет связать получившуюся информацию с уже имеющейся. В творческом процессе могут фигурировать как все эти три вида, так и какой-то определенный.

По мнению Л. С. Выготского, большая роль в креативности отводится воображению, успешная работа которого находится в прямой зависимости от богатства и разнообразия прежнего опыта человека. Механизм воображения состоит в рекомбинации отдельных уже имеющихся в памяти людей элементов и построении их в новую систему.

В целом нужно отметить, что психологическая основа креативности достаточно подробно изучена, несмотря на наличие по-прежнему дискуссионных вопросов о сущности этого процесса (о том, что лежит в основе творческого мышления), об особенностях творческой личности, о критериях креативного продукта, о возможности воспитания творческих способностей и связи их с интеллектом, воображением и другими психическими функциями. Именно наличие достаточно разработанного и обширного методического и теоретического психологического базиса позволило начать исследования мозгового обеспечения творческого процесса.

Можно считать, что систематическое изучение психофизиологии творческой деятельности началось в 1970-х гг. Все нейрофизиологические данные о творческом мышлении можно разделить на две большие группы: собственно нейрофизиологические данные, полученные на здоровых добровольцах, выполнявших задачи, включавшие в себя различные компоненты творческого мышления, и клинические данные, добытые при анализе больных с различными мозговыми поражениями и психическими заболеваниями.

Клинические данные. Исследования, относящиеся к этой группе, базируются на методологическом подходе А. Р. Лурии, который считается основоположником нейропсихологии. В работах Лурии и его учеников была показана важность лобных долей в осуществлении полноценного прохождения всех психических процессов. Функции лобных долей в целом состоят в обеспечении регуляции активных состояний, в формировании сложных потребностей и мотивов деятельности, в программировании последней и контроле за ее протеканием, в процессах самосознания, а также в регуляции эмоциональных состояний. Поражение лобных долей приводит к нарушению сложных двигательных актов, программирования действий, избирательности различных форм психической деятельности и т.п.

При рассмотрении группы клинических данных сразу же встает вопрос о роли меж-полушарного взаимодействия в процессе креативности. Существуют две точки зрения на данную проблему: что оба полушария являются активными и одновременно вносят свой вклад в развитие процесса креативного мышления, это независимое, но параллельное функционирование полушарий [8, 4]; что креативность - это результат работы правого полушария, причем это либо постоянное состояние мозга, приводящее к формированию особого креативного личностного типа, либо это результат «выключения» левого полушария из-за травмы или болезни и изолированной активности правого [12, 16].

Исследователи первой группы базируются на теории межполушарного взаимодействия Дж. Богена (1988), которая указывает на важность функционирования мозолистого тела в процессе креативности. Оно передает информацию из одного полушария в другое. После операции комиссуротомии (перерезки мозолистого тела) способность к творчеству теряется.

Данные второй группы, постулирующие доминантность именно правого полушария в процессе креативности, основываются на фактах усиления творческой активности при поражении левого полушария. Например, у человека с височной эпилепсией наблюдалась высокая степень развития креативности; у пациента с дисфункцией левой лобной доли описан эффект высвобождения творческой активности в периоды повторяющегося угнетения левого полушария; зафиксирован случай прогрессивной деменции, приведшей к утрате музыкальной креативности. Также описаны несколько случаев, когда при дегенерации левой височной доли повышались

или даже приобретались ранее отсутствовавшие невербальные креативные способности (музыкальные и художественные) при сохранности лобных долей.

В клинических исследованиях последних лет [21] акцент сместился с проблемы полу-шарности в творческом процессе на проблему передних и задних отделов мозга (вовлечены ли в осуществление творческой деятельности лобные области или теменно-затылочные). Исследователи демонстрируют противоречивые данные: описаны случаи как усиления творческих способностей при дегенерации лобных долей, так и снижения креативности при поражениях теменных долей. Ученые пытаются объяснить это тем, что при разных повреждениях нарушаются разные виды творческих способностей.

Нейрофизиологические данные. Работы этой группы описывают связь различных компонентов творческого мышления с нейрофизиологическими данными, полученными на здоровых добровольцах в основном тремя методами: ЭЭГ (электроэнцефалограмма), в ходе которой регистрируют электрическую активность мозга; ПЭТ (позитронно-эмиссионная томография), с помощью которой определяют локальную скорость мозгового кровотока; фМРТ (функциональная магнито-резонансная томография), которую используют для измерения оксигенации (окисления) гемоглобина крови (так называемого ВОЬЛ-сигнала). Все эти методы являются неинвазивными и позволяют видеть работу живого мозга человека в реальном режиме времени.

В свою очередь, исследования этой группы можно разделить на несколько направлений:

описывающие процесс креативности в терминах изменения пространственно-временных взаимодействий между различными областями мозга [1, 17, 9, 6];

связывающие креативность с общим уровнем кортикальной активации [15];

концентрирующие внимание на нейрофизиологических коррелятах дивергентного мышления [13, 10, 22];

обращающиеся к различным аспектам мозговой организации художественного творчества и воображения [7, 2, 11, 14];

освещающие исследования мозговой организации инсайта и отдаленных ассоциаций [3, 20, 18, 5].

Работы первого направления описывают формирование при актах творческого мышления особых функциональных мозговых систем, отличающих творческую деятельность от нетвор-

ческой. В процессе решения креативной задачи разрушается имеющийся мозговой паттерн и рождается новая функциональная система, что соответствует процессам развития творческой деятельности. Исследователи описывают активность мозга билатерально (работу обоих полушарий) в лобных, височных, центральных, теменных и затылочных областях. Такая генерализованная активация может быть объяснена разрушением системы мыслительных стереотипов, которые не могут обеспечить решение нестереотипной творческой задачи, и формированием особого функционального состояния мозга.

Исследования второго направления основываются на предположении, что креативность связана с общим уровнем кортикальной (мозговой) активации, причем творческие задачи для своего решения требуют низкого ее уровня, потому что в этом случае происходит расфокусировка внимания. Суммируя различные данные по этому направлению, можно заключить, что креативность также сопровождается пониженным (по сравнению с другими регионами) уровнем активности лобной коры и большим вовлечением в процесс творчества правого полушария.

В третьем направлении представлен набор наиболее противоречивых нейрофизиологических данных, полученных с помощью ЭЭГ, ПЭТ и фМРТ. Исследователи наблюдали разнонаправленные изменения в разных частотных диапазонах в разных областях мозга. Исходя из этого, можно заключить, что ни одна область мозга не может быть признана ключевой в реализации дивергентного мышления. Таким образом, можно предположить, что концепт, предложенный Гилфордом, слишком широк, чтобы можно было сделать какие-либо определенные выводы о мозговой локализации дивергентного мышления. Подобная же ситуация складывается и с работами четвертой группы.

Значительно большую согласованность среди данных, полученных разными исследователями, демонстрирует пятое направление. Во-первых, показано, что инсайт не сопровождается, как предполагалось ранее, активацией правого полушария мозга, однако ему в большинстве случаев сопутствует снижение мощности ЭЭГ в альфа-диапазоне. Ключевую роль в инсайтных процессах играют верхневисочная и теменная области мозга и зона передней поясной извилины. Активация последней чрезвычайно интересна, поскольку она участвует в механизме детекции ошибок, впервые описанном академиком Н. П. Бехтеревой (1968). Он контролирует отклонения от правильного стереотипного поведения.

Например, человек выходит из дома, но смутное чувство беспокойства заставляет его вернуться обратно, где он застает невыключенный утюг. Это один из классических примеров работы детектора ошибок в норме. Но какую роль он может играть при творческом процессе? Представляется, что, с одной стороны, он должен тормозить творческое решение, поскольку оно не соответствует матрице стереотипов и, значит, является «неверным», а с другой, может выбирать наилучшее из нескольких творческих решений, отбрасывая остальные как «неправильные».

В целом, рассматривая все многообразие как клинических, так и нейрофизиологических данных, полученных при исследовании мозгового обеспечения творчества, можно заключить, что очень сложно интегрировать все экспериментальные сведения в какую-либо целостную (общую) и непротиворечивую картину для понимания собственно механизмов творческой деятельности, но тем не менее попробуем это сделать.

В Институте мозга человека РАН исследования мозговой организации креативности ведутся на протяжении уже 16 лет, и до 2008 г. их непосредственным руководителем была академик Бехтерева. За эти годы разработаны и апробированы десять оригинальных вербальных тестовых наборов заданий для изучения разных видов творческого мышления, адекватных ЭЭГ, ПЭТ и фМРТ. В различных психофизиологических испытаниях с использованием наборов заданий приняли участие около 600 добровольцев.

На протяжении многолетнего периода исследований мы постоянно наблюдали разнонаправленные изменения в различных диапазонах ЭЭГ при реализации разных типов творческих заданий. Другими словами, мозговая организация творческой деятельности в каждом случае различна. Такое разнообразие мозговых паттернов креативности зависит, по нашим наблюдениям, от личностных особенностей добровольцев, от типа творческой задачи, от когнитивной стратегии, используемой при решении, от ситуационных факторов. Таким образом, каждый раз мозг в зависимости от условий формирует особое функциональное состояние, которое необходимо для успешного решения творческих задач разного типа. В определенном смысле можно сказать, что творчество обеспечивается всем мозгом. Такая генерализованная активация, как указывалось выше, может быть связана с преодолением матрицы стереотипов, которая не может обеспечить успешное решение нестандартных творческих задач. Создается впечатление, что мозг таким образом адаптируется к необычной

ситуации. Исходя из наших данных, можем утверждать, что не существует и не может существовать единого для всех типов креативности и всех ситуаций механизма реализации творческого мышления. В каждом новом случае творческого поиска возникает особое функциональное состояние, отражающееся в уникальном мозговом паттерне. Тем не менее существует одна область мозга (по данным ПЭТ и фМРТ), которая активируется всегда при творческом процессе, независимо от типа творческой задачи, личностных особенностей добровольцев, ситуационных факторов и т.д. Это теменная зона. Возникает вопрос: как мы можем непротиворечиво объяснить не только наши, но и многочисленные литературные данные?

С нашей точки зрения, все полученные результаты великолепно укладываются в русло теории «жестких и гибких звеньев», предложенной академиком Н. П. Бехтеревой (1974). Суть ее в том, что любая сложная психическая деятельность обеспечивается мозговой системой, состоящей из звеньев разной степени жесткости. «Жесткие» звенья представляют собой костяк системы, ее постоянную составляющую, они работают всегда и в любой ситуации, в то время как «гибкие» могут меняться в зависимости от сложившихся обстоятельств, личностных особенностей или состояния человека, свойств выполняемой задачи и т.д. Таким образом, все многообразие разнонаправленных изменений мозговой активности при творчестве связано с работой «гибких» звеньев системы, в то время как постоянная активация теменной зоны, по-видимому, отражает работу «жестких».

Поскольку творческая деятельность осуществляется с большим вовлечением именно «гибких» звеньев, это позволяет тренировать ее у людей с разным уровнем способностей, что дает в перспективе несомненное практическое приложение. В Институте мозга человека РАН было проведено пилотное исследование, в котором показана принципиальная возможность оптимизации функционального состояния мозга после краткосрочного креативного тренинга, что позволяло затем добровольцам более успешно решать творческие задачи [19]. В качестве упражнений при этом были выбраны методики, использующиеся при подготовке театральных актеров и развивающие у них навык сознательного владения как мыслительными, так и эмоциональными процессами, то есть обучающие сознательному формированию определенных функциональных состояний.

Еще одним важным направлением исследования мозгового обеспечения творчества с учетом выхода на практику впоследствии остается идея о продлении физического и интеллектуального долголетия посредством творчества, предложенная в 2008 г. академиком Н. П. Бехтеревой. Решение сложных задач, в первую очередь творческих, способно «омолодить» мозг и активировать его возможности у пожилых людей, что может способствовать активному долголетию. Разработка этого направления - актуальная задача для ученых.

See: http://innosfera.org/2014/12/psych_creativity

Литература

1. Павлова Л. П., Романенко А. Ф. Системный подход к психофизиологическому исследованию мозга человека.- Ленинград, 1988.

2. Родионов А. Р., Старченко М. Г. Психофизиологические механизмы различных стратегий решения творческих задач актерами и не актерами // В мире научных открытий. 2013, №7.1 (43). С. 58-86.

3. Старченко М. Г., Бехтерева Н. П., Пахомов С. В., Медведев С. В. Изучение мозговой организации креативного мышления // Физиология человека. 2003. Т. 29, №5. С. 151-152.

4. Atchley R. A., Keeney M, Burgees C. Cerebral hemispheric mechanisms linking ambiguous word meaning retrieval and creativity // Brain and Cognition. 1999. V. 40. P. 479-499.

5. Aziz-Zadeh L., Kaplan J., lacobi M. «А-ha»: The neural correlates of verbal insight solutions // Human Brain Mapping. 2009. Vol. 30. P. 908-916.

6. Bechtereva N. P., Korotkov A. D., Pakhomov S. V., Roudas M. S., Starchenko M. G., Medvedev S. V. PET Study of Brain Maintenance of Verbal Creative Activity // International Journal of Psychophysiology. 2004. Vol. 53. P. 11-20.

7. Bhattacharya J., Petsche H. Drawing on mind's canvas: Differences in cortical integration patterns between artists and non-artists // Human Brain Mapping. 2005. Vol. 26. P. 1-14.

8. Bogen J. E., Bogen G. M. Creativity and the corpus callosum // Psychiatr. Clin. North. Am. 1988. V. 11, №3. P. 293-301.

9. Carlsson I., Wendt P., Risberg J. On the neurobiology of creativity. Differences in frontal activity between high and low creative subjects // Neuropsychologia. 2000, №38. P. 873-885.

10. Fink A., Grabner R., Benedek M., Reishofer G., Hauswirth V., Fally M., Neubauer A. The creative brain: Investigation of brain activity during creative problem solving by means of EEG and FMRI // Human Brain Mapping. 2009. Vol. 30. P. 734-748.

11. Fink A., Graif B., Neubauer A. C. Brain correlates underlying creative thinking: EEG alpha activity in professional vs. novice dancers // NeuroImage. 2009, Vol. 46. P. 854-862.

12. Finkelstein Y., Vardi J., Hod I. Impulsive artistic creativity as a presentation of transient cognitive alterations // Behavioral Medicine. 1991. V. 17, №2. P. 91-94.

13. Howard-Jones P., Blakemore S., Samuel E., Rummers I., Claxton G. Semantic divergence and creative story generation: An fMRI investigation // Cognitive Brain Research. 2005. Vol. 25. P. 240-250.

14. Kowatari Y., Lee S., Yamamura H., Nagamori Y., Levy P., Yamane S., Yamamoto M. Neural networks involved in artistic creativity // Human Brain Mapping. 2009. Vol. 30. P. 1678-1690.

15. Martindale C. Biological basis of creativity // Handbook of Creativity (Ed. R. J. Sternberg). Cambridge University Press, 1999. P. 137-153.

16. Miller B. L., Cummings J., Mishkin F. et al. Emergence of artistic talent in frontotemporal dementia // Neurology. 1998. V. 51. P. 978-981.

17. Molle M., Marshall L., Wolf B. et al. EEG complexity and performance measures of creative thinking // Psychophysiology. 1999. V. 36, №1. P. 95-104.

18. Razumnikova O. M. Creativity related cortex activity in the remote associates task // Brain Research Bulletin. 2007. Vol. 73. P. 96-102.

19. Rodionov A., Starchenko M. How a single session of actors training influences the brain, cognition and creative behavior? // The Association of Psychology and Psychiatry for Adults & Children Archives. 2014, №1. P. 2-5.

20. Sandkuhler S., Bhattachary J. Deconstructing insight: EEG correlates of insightful problem solving // PloS ONE. 2008. Vol. 3, e1459. doi:10.1371/journal .pone.0001459.

21. Shamay-Tsoory S.G., Adler N., Aharon-Perets J., Perry D., Maysells N. The origin of originality: the neural bases of creative thinking and originality // Neuropsychologia. 2011. Vol. 29. P. 178-185.

22. Starchenko M. G. Brain maintenance of verbal creativity // NeuroImage. 2009. Vol. 47, Supp.1. P. S88.

- В чем импульс творчества: в рациональном познании или вдохновении?

- Математическое творчество - процесс создания, или конструирования, новых математических объектов и обнаружения новых свойств уже имеющихся в нашем распоряжении объектов. Если говорить об истоках такого творчества, то следует прежде всего обратить внимание на проблему выбора, которая возникает у математика, приступающего к исследованию. Наиболее емкое и лаконичное ее описание можно найти у академика РАН И. Р. Шафаревича: «Когда на вопрос: что изучает математика, отвечают: «множества с заданными отношениями» или «структуры», то это вряд ли можно признать ответом. Ведь среди континуума мыслимых множеств с заданными в них отношениями или структур реально привлекает математиков очень редкое дискретное подмножество, и смысл вопроса как раз и заключается в том, чтобы понять, чем же особенна эта исчезаю-ще малая часть, вкрапленная в аморфную массу».

Как же решается эта проблема тем или иным ученым? Конечно, первый аспект при принятии решения по выбору предмета исследования - социальный: находясь в рамках социума, всякий специалист, за редким исключением, стремится к общественному признанию своих будущих результатов, и здесь он не свободен в своем выборе. Поскольку современный уровень развития математики таков, что работать одинаково успешно во всех областях нереально, то большинство ученых примыкает к тем или иным научным школам, и тут проявляется свободный выбор, который часто связан с эстетическими интересами, например при решении какой-то известной проблемы или развитии какой-либо теории. Таким образом, на первом этапе выбора доминирует рациональный подход. Второй, основной этап творчества состоит в решении проблемы, которая уже определена, или создании теории, в которой возникают новые объекты исследования. Заметим, что эти вопросы часто переплетены. Так, например, для решения той или иной задачи приходится развивать новые теории. Обнаружение новых свойств у известных объектов большей частью происходит из серии различных предположений вида: допустим, что наш объект удовлетворяет такому-то условию. Следующий этап - вывод следствий и отбрасывание тех, которые входят в противоречие с уже известными свойствами. Существование бесконечного числа предположений такого типа делает безнадежным путь перебора всех возникающих возможностей. Таким образом, появляется этап «угадывания» «нужных» допущений. Однако опыт показывает, что окончательный результат возникает большей частью после тщательного анализа и отбрасывания очевидных и полуочевидных «плохих» предположений. Вывод таков: тот эмоциональный и интеллектуальный всплеск, происходящий у исследователя, который мы часто называем вдохновением, возникает лишь после рационального, подчас длительного анализа проблемы. Из сказанного вытекает, что в математическом творчестве доминирует рациональный подход, хотя вдохновение также присутствует на всех его этапах. В

Подготовила Ольга КИЕВЛЯКИС

Вячеслав Янчевский,

завотделом алгебры Института математики НАН Беларуси, академик