大脑中的“灵感”是如何产生的

你是否曾经遇到过一个似乎没有解决方案的问题，在把注意力转移到其他地方后，却突然收到了灵感的火花？

这种近乎普遍的经历引起了卡内基梅隆大学的Kosa Goucher-Lambert和Jonathan Cagan的注意。外界刺激可以为问题解决者提供创造新解决方案所需的灵感的想法已经存在了几十年，但研究人员特别感兴趣的是调查创造性潜在的鼓舞人心刺激对协助设计师开发新颖解决方案以应对具有挑战性的设计问题。

博士后研究员Goucher-Lambert和机械工程教授Cagan与密西西比州立大学心理学副教授Jarrod Moss合作。该团队使用功能磁共振成像（fMRI）来探索大脑激活，同时设计师开发出有和没有鼓励刺激的解决方案。

通过这样做，他们可以在设计构思期间主动确定大脑的哪些区域，从而准确地说明为什么刺激可以成为激发设计的有力工具。他们的研究结果发表在“设计研究”杂志上。

为了进行调查，研究人员让参与者参与了fMRI，并要求他们为12种不同的开放式设计问题开发解决方案。为了表明他们已经创建了一个新的解决方案，参与者将按下一个按钮，从而允许研究人员稍后将fMRI图像与成功构思的时间段相关联。例如，可能会要求参与者为盲人开发量杯。同时，为参与者提供了不同类型的鼓舞人心的刺激，旨在促进从记忆中检索有用的概念，这可能有助于产生新的设计解决方案。

使用了三种类型的励志刺激：那些类似于更多预期问题解决方案（接近刺激）的那些，那些似乎完全偏离问题的那些（远刺激），以及控制刺激，它们没有为问题添加任何新信息并且只是从问题中回收提示。所有三种类型都以文本方式呈现，在参与者面前的屏幕上显示一组单词以及设计问题提示。

在收到提示后，向参与者呈现一组单词，这取决于分配给他们的刺激类型。对于量杯示例，所呈现的词语是：盲文，触摸，嘟嘟声，声音，传感器（近）;预编程，识别，压力，孔，覆盖（远）;测量，杯子，用于，盲人（控制）。通过这种方式，Goucher-Lambert和Cagan可以开始观察这些不同类型的鼓舞人心刺激对解决问题的影响。

总体而言，Goucher-Lambert和Cagan发现，鼓舞人心的刺激使参与者能够在更长的时间内保持创造性的创意水平，从而帮助他们为设计问题创造更多的解决方案。近距离和远距离刺激都允许参与者制定比没有提供刺激时更多的解决方案，这可能是因为这些词语有助于指导设计师内部注意他们的记忆。这些刺激鼓励了语义处理和类比推理，这是一种逻辑，其中个体通过两者之间的一系列关联将刺激中的概念应用于问题。

也许最有趣的是，对结果的神经学评估揭示了不同的大脑网络的激活取决于是否给出了鼓舞人心的刺激，这表明我们在有和没有外在灵感的思考方式之间存在根本区别。更重要的是，靠近刺激激活了不同的神经过程而不是远处的刺激，从而提供了对刺激的定义进一步深入了解问题陈述的附近或远处。

当提供接近鼓舞人心的刺激时，fMRI图像显示出一种由Goucher-Lambert和Cagan称为“灵感内部搜索”的推理形式，在此期间，在与洞察力相关的大脑区域中观察到显着的激活区域，并将注意力引导到内部概念从内存中检索。相比之下，与对照刺激相关的fMRI图像显示出“不成功的外部搜索”，在此期间，与视觉处理相关的脑区域的激活增加并且将注意力向外引导。与其通过洞察力找到解决方案，参与者更有可能通过分析其外部环境积极寻找其他解决方案。

奇怪的是，远激励刺激显示出近距离和对照刺激的结果。虽然他们分享了近刺激的积极特征，因为他们允许参与者通过灵感内部搜索产生更多解决方案，远刺激也激活与不成功的外部搜索相关的区域，类似于控制刺激。这很可能是因为与问题陈述关联较少的远程刺激要求参与者在到达另一个解决方案之前创建更多连接。

最终，这项工作在设计研究中有许多应用。除了帮助开发可以在合适的时间提供正确刺激的设计工具，允许设计师提出最新颖和最有效的解决方案，这项研究还揭示了我们如何更好地教授设计和解决问题。通过完成这项工作，我们距离创建方法更近了一步，使设计人员能够开发出更好的解决方案。