大腦中的“靈感”是如何產生的

你是否曾經遇到過一個似乎沒有解決方案的問題，在把注意力轉移到其他地方后，卻突然收到了靈感的火花？

這種近乎普遍的經歷引起了卡內基梅隆大學的Kosa Goucher-Lambert和Jonathan Cagan的注意。外界刺激可以為問題解決者提供創造新解決方案所需的靈感的想法已經存在了幾十年，但研究人員特別感興趣的是調查創造性潛在的鼓舞人心刺激對協助設計師開發新穎解決方案以應對具有挑戰性的設計問題。

博士后研究員Goucher-Lambert和機械工程教授Cagan與密西西比州立大學心理學副教授Jarrod Moss合作。該團隊使用功能磁共振成像（fMRI）來探索大腦激活，同時設計師開發出有和沒有鼓勵刺激的解決方案。

通過這樣做，他們可以在設計構思期間主動確定大腦的哪些區域，從而準確地說明為什么刺激可以成為激發設計的有力工具。他們的研究結果發表在“設計研究”雜志上。

為了進行調查，研究人員讓參與者參與了fMRI，并要求他們為12種不同的開放式設計問題開發解決方案。為了表明他們已經創建了一個新的解決方案，參與者將按下一個按鈕，從而允許研究人員稍后將fMRI圖像與成功構思的時間段相關聯。例如，可能會要求參與者為盲人開發量杯。同時，為參與者提供了不同類型的鼓舞人心的刺激，旨在促進從記憶中檢索有用的概念，這可能有助于產生新的設計解決方案。

使用了三種類型的勵志刺激：那些類似于更多預期問題解決方案（接近刺激）的那些，那些似乎完全偏離問題的那些（遠刺激），以及控制刺激，它們沒有為問題添加任何新信息并且只是從問題中回收提示。所有三種類型都以文本方式呈現，在參與者面前的屏幕上顯示一組單詞以及設計問題提示。

在收到提示后，向參與者呈現一組單詞，這取決于分配給他們的刺激類型。對于量杯示例，所呈現的詞語是：盲文，觸摸，嘟嘟聲，聲音，傳感器（近）;預編程，識別，壓力，孔，覆蓋（遠）;測量，杯子，用于，盲人（控制）。通過這種方式，Goucher-Lambert和Cagan可以開始觀察這些不同類型的鼓舞人心刺激對解決問題的影響。

總體而言，Goucher-Lambert和Cagan發現，鼓舞人心的刺激使參與者能夠在更長的時間內保持創造性的創意水平，從而幫助他們為設計問題創造更多的解決方案。近距離和遠距離刺激都允許參與者制定比沒有提供刺激時更多的解決方案，這可能是因為這些詞語有助于指導設計師內部注意他們的記憶。這些刺激鼓勵了語義處理和類比推理，這是一種邏輯，其中個體通過兩者之間的一系列關聯將刺激中的概念應用于問題。

也許最有趣的是，對結果的神經學評估揭示了不同的大腦網絡的激活取決于是否給出了鼓舞人心的刺激，這表明我們在有和沒有外在靈感的思考方式之間存在根本區別。更重要的是，靠近刺激激活了不同的神經過程而不是遠處的刺激，從而提供了對刺激的定義進一步深入了解問題陳述的附近或遠處。

當提供接近鼓舞人心的刺激時，fMRI圖像顯示出一種由Goucher-Lambert和Cagan稱為“靈感內部搜索”的推理形式，在此期間，在與洞察力相關的大腦區域中觀察到顯著的激活區域，并將注意力引導到內部概念從內存中檢索。相比之下，與對照刺激相關的fMRI圖像顯示出“不成功的外部搜索”，在此期間，與視覺處理相關的腦區域的激活增加并且將注意力向外引導。與其通過洞察力找到解決方案，參與者更有可能通過分析其外部環境積極尋找其他解決方案。

奇怪的是，遠激勵刺激顯示出近距離和對照刺激的結果。雖然他們分享了近刺激的積極特征，因為他們允許參與者通過靈感內部搜索產生更多解決方案，遠刺激也激活與不成功的外部搜索相關的區域，類似于控制刺激。這很可能是因為與問題陳述關聯較少的遠程刺激要求參與者在到達另一個解決方案之前創建更多連接。

最終，這項工作在設計研究中有許多應用。除了幫助開發可以在合適的時間提供正確刺激的設計工具，允許設計師提出最新穎和最有效的解決方案，這項研究還揭示了我們如何更好地教授設計和解決問題。通過完成這項工作，我們距離創建方法更近了一步，使設計人員能夠開發出更好的解決方案。