Event related brain potentials’ characteristics in the different models of verbal creative thinking

封面

如何引用文章

全文:

开放存取 开放存取
受限制的访问 ##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问 订阅存取

详细

The comparative study of three different models of creative thinking in unified event-related (ERP) paradigm is presented. The subjects (18–35 years old) performed the following tasks: PROVERBS (a divergent creative task to overcome stereotypes of long-term memory), REMOTE ASSOCIATIONS (a convergent creative task activating remote semantic fields), ALTERNATIVE USES TASK (a divergent creative task with the initiation of the associative search process). In the creative tasks, subjects required to create an original ending to a proverb (Pr), find a word that could be matched with three presented words from different semantic fields (RAT), invent original ways of using common objects (AUT). In the control tasks subjects were required to recall a well-known ending to a proverb (PrM), and to list/name objects from a given category (CAT). The ERP amplitudes were analyzed when comparing the tasks with each other. Greater negativity was observed for the N300 component in frontal regions (280–346 ms after stimuli onset) in the Pr task, which probably reflects inhibition of the patterns of long-term memory. In the Pr and RAT tasks, semantic retrieval and integration of new information versus retrieval of known information from memory (PrM) was characterized by lower amplitude values of late components at the 698–786 ms interval. The greater amplitude of late ERP components in parietal regions (524–624 ms) during divergent thinking (AUT) may correspond to the greater emergence of images in this task compared to more abstract RAT and Pr tasks. Thus, even in the early stages of information processing in verbal creative tasks performance, the specificity of different models of creative thinking is appears in the same temporal paradigm and similar visual stimuli presentation.

全文:

受限制的访问

作者简介

N. Shemyakina

Sechenov Institute of Evolutionary Physiology and Biochemistry of the Russian Academy of Sciences

编辑信件的主要联系方式.
Email: shemyakina_n@mail.ru
俄罗斯联邦, St. Petersburg

Zh. Nagornova

Sechenov Institute of Evolutionary Physiology and Biochemistry of the Russian Academy of Sciences

Email: shemyakina_n@mail.ru
俄罗斯联邦, St. Petersburg

参考

  1. Runco MA, Jaeger GJ (2012) The standard definition of creativity. Creat Res J 24: 92–96. https://doi.org/10.1080/10400419.2012.650092
  2. Guilford JP (1967) The Nature of Human Intelligence. New York: McGraw-Hill.
  3. Guilford JP (1962) Potentiality for creativity. Gifted Child Quarterly 6: 87–90.
  4. Torrance EP (2000). Research review for the Torrance Tests of Creative Thinking Figural and Verbal forms A and B. Bensenville, IL: Scholastic Testing Services.
  5. Mednick S (1962). The associative basis of the creative process. Psycholog Rev 69:220–232. https://doi.org/10.1037/h0048850
  6. Wu CL, Huang SY, Chen PZ, Chen HC (2020) A Systematic Review of Creativity-Related Studies Applying the Remote Associates Test From 2000 to 2019. Front Psychol 11:573432. https://doi.org/10.3389/fpsyg.2020.573432
  7. Vitrano D, Altarriba J, Leblebici-Basar D (2021) Revisiting Mednick’s (1962) Theory of Creativity with a Composite Measure of Creativity: The Effect of Stimulus Type on Word Association Production. J Creat Behavior 55: 925–936. https://doi.org/10.1002/jocb.498
  8. Бехтерева НП (2006) Магия творчества и психофизиология. Факты, соображения, гипотезы. СПб: Изд-во “Институт мозга человека РАН” 79. [Bekhtereva NP (2006) The magic of creativity and psychophysiology. Facts, considerations, hypotheses. St. Petersburg: Publishing house “Institute of Human Brain RAS” 79. (In Russ)].
  9. Ушаков ДВ (2011) Психология интеллекта и одаренности. М.: Изд-во “Институт психологии РАН” 464. [Ushakov DV (2011) Psychology of intelligence and talent. M.: Publishing house “Institute of Psychology RAS” 464. (In Russ)].
  10. Bechtereva NP (2009) The usefulness of psychophysiology in the maintenance of cognitive life. Int J Psychophysiol 73:83–87. https://doi.org/10.1016/j.ijpsycho.2008.03.016
  11. Kraus B, Cadle C, Simon-Dack S (2019) EEG alpha activity is moderated by the serial order effect during divergent thinking. Biol Psychol 145:84–95. https://doi.org/10.1016/j.biopsycho.2019.04.003
  12. Agnoli S, Zanon M, Mastria S, Avenanti A, Corazza GE (2020) Predicting response originality through brain activity: An analysis of changes in EEG alpha power during the generation of alternative ideas. Neuroimage 207:116385. https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2019.116385
  13. Wang M, Hao N, Ku Y, Grabner RH, Fink A (2017) Neural correlates of serial order effect in verbal divergent thinking. Neuropsychologia 99:92–100. https://doi.org/10.1016/j.neuropsychologia.2017.03.001
  14. Nagy B, Czigler I, Csizmadia P, File D, Fáy N, Gaál ZA (2023) Investigating the involvement of cognitive control processes in innovative and adaptive creativity and their age-related changes. Front Hum Neurosci 17:1033508. https://doi.org/10.3389/fnhum.2023.1033508
  15. Benedek M, Schickel RJ, Jauk E, Fink A, Neubauer AC (2014) Alpha power increases in right parietal cortex reflects focused internal attention. Neuropsychologia 56:393–400. https://doi.org/10.1016/j.neuropsychologia.2014.02.010
  16. Heinonen J, Numminen J, Hlushchuk Y, Antell H, Taatila V, Suomala J (2016). Default Mode and Executive Networks Areas: Association with the Serial Order in Divergent Thinking. PLoS One 11: e0162234. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0162234
  17. Zabelina DL, Friedman NP, Andrews-Hanna J. (2019) Unity and diversity of executive functions in creativity. Conscious Cogn 68:47–56. https://doi.org/10.1016/j.concog.2018.12.005
  18. Palmiero M, Fusi G, Crepaldi M, Borsa VM, Rusconi ML (2022) Divergent thinking and the core executive functions: a state-of-the-art review. Cogn Process 23:341–366. https://doi.org/10.1007/s10339-022-01091-4
  19. Shemyakina NV, Danko SG, Nagornova ZhV, Starchenko MG, Bechtereva NP (2007) Changes in the power and coherence spectra of the EEG rhythmic components during solution of a verbal creative task of overcoming a stereotype. Hum Physiol 33: 524–530. https://doi.org/10.1134/S0362119707050027
  20. Shemyakina NV, Nagornova ZV (2020) Does the Instruction “Be Original and Create” Actually Affect the EEG Correlates of Performing Creative Tasks? Hum Physiol 46: 587–596. https://doi.org/10.1134/S0362119720060092
  21. Bowden EM, Jung-Beeman M (2003) Normative data for 144 compound remote associate problems. Behav Res Methods Instrum Comput 35:634–639. https://doi.org/10.3758/bf03195543
  22. Razumnikova OM (2007) Creativity related cortex activity in the remote associates task. Brain Res Bull 73:96–102. https://doi.org/10.1016/j.brainresbull.2007.02.008
  23. Nagornova ZV, Galkin VA, Vasenkina VA, Grokhotova AV, Shemyakina NV (2022). Neurophysiological Characteristics of Alternative Uses Task Performance by Means of ERP and ERS/ERD Data Analysis Depending on the Subject’s Productivity and Originality Levels. Hum Physiol 48: 609–632. https://doi.org/10.1134/S036211972270013X
  24. Shemyakina NV, Nagornova ZhV (2020) Event-related changes in EEG spectral power corresponding to creative and trivial decisions. Russ J Physiol 106:880–889. https://doi.org/10.31857/S0869813920070067
  25. Shemyakina NV, Nagornova ZV (2019) EEG “Signs” of Verbal Creative Task Fulfillment with and without Overcoming Self-Induced Stereotypes. Behav Sci (Basel) 10(1):17. https://doi.org/10.3390/bs10010017
  26. Воронин АН, Галкина ТВ (1994) Диагностика вербальной креативности (адаптация теста Медника). Методы психологической диагностики. Сборник статей. Выпуск 2. Отв. ред. А.Н. Воронин. М: Изд-во “Институт психологии РАН”: 40–81.
  27. Vigario RN (1997) Extraction of ocular artefacts from EEG using independent component analysis. Electroenceph Clin Neurophysiol 103(3): 395–404. https://doi.org/10.1016/S0013-4694(97)00042-8
  28. Jung TP, Makeig S, Humphries C, Lee TW, McKeown MJ, Iragui V, Sejnowski TJ (2000) Removing electroencephalographic artifacts by blind source separation. Psychophysiology 37:163–178. https://doi.org/10.1111/1469–8986.3720163
  29. Tereshchenko EP, Ponomarev VA, Kropotov YD, Müller A (2009) Comparative efficiencies of different methods for removing blink artifacts in analyzing quantitative electroencephalogram and event-related potentials. Hum Physiol 35:241–247. https://doi.org/10.1134/S0362119709020157
  30. Kozhushko NJ, Nagornova ZV, Evdokimov SA, Shemyakina NV, Ponomarev VA, Tereshchenko EP, Kropotov JD (2018) Specificity of spontaneous EEG associated with different levels of cognitive and communicative dysfunctions in children. Int J Psychophysiol 128:22–30. https://doi.org/10.1016/j.ijpsycho.2018.03.013
  31. Folstein JR, Van Petten C (2008) Influence of cognitive control and mismatch on the N2 component of the ERP: a review. Psychophysiology. 45:152–170. https://doi.org/10.1111/j.1469–8986.2007.00602.x
  32. Hinault T, Larcher K, Zazubovits N, Gotman J, Dagher A (2019) Spatio-temporal patterns of cognitive control revealed with simultaneous electroencephalography and functional magnetic resonance imaging. Hum Brain Mapp 40:80–97. https://doi.org/10.1002/hbm.24356
  33. McPherson WB, Holcomb PJ (1999) An electrophysiological investigation of semantic priming with pictures of real objects. Psychophysiology 36:53–65. https://doi.org/10.1017/s0048577299971196
  34. Hamm JP, Johnson BW, Kirk IJ (2002) Comparison of the N300 and N400 ERPs to picture stimuli in congruent and incongruent contexts. Clin. Neurophysiol 113:1339–1350. http://dx.doi.org/10.1016/S1388-2457(02)00161-X
  35. Ma Q, Hu L, Xiao C, Bian J, Jin J, Wang Q (2016) Neural correlates of multimodal metaphor comprehension: Evidence from event-related potentials and time-frequency decompositions. Int J Psychophysiol 109:81–91. https://doi.org/10.1016/j.ijpsycho.2016.09.007
  36. Franklin MS, Dien J, Neely JH, Huber E, Waterson LD (2007) Semantic priming modulates the N400, N300, and N400RP. Clin Neurophysiol 118:1053–1068. http://dx.doi.org/10.1016/j.clinph.2007.01.012
  37. Debruille JB (2007) The N400 potential could index a semantic inhibition. Brain Res Rev 56:472–477. https://doi.org/10.1016/j.brainresrev.2007.10.001
  38. Debruille JB, Ramirez D, Wolf Y, Schaefer A, Nguyen TV, Bacon BA, Renoult L, Brodeur M (2008) Knowledge inhibition and N400: a within- and a between-subjects study with distractor words. Brain Res 1187:167–183. https://doi.org/10.1016/j.brainres.2007.10.021
  39. Xiao X, Qiu J, Zhang Q (2009) The dissociation of neural circuits in a Stroop task. Neuroreport 20:674–678. https://doi.org/10.1097/WNR.0b013e32832a0a10
  40. Wei D, Qiu J, Tu S, Tian F, Su Y, Luo Y (2010) Earthquake experience interference effects in a modified Stroop task: an ERP study. Neurosci Lett 474:121–125. https://doi.org/10.1016/j.neulet.2010.03.005
  41. Wang W, Li B, Gao C, Guo C (2018) The temporal dynamics of perceptual and conceptual fluency on recognition memory. Brain Cogn 127:1–12. https://doi.org/10.1016/j.bandc.2018.07.002.
  42. Abraham A, Rutter B, Hermann C (2021) Conceptual expansion via novel metaphor processing: An ERP replication and extension study examining individual differences in creativity. Brain Lang 221:105007. https://doi.org/10.1016/j.bandl.2021.105007
  43. Kröger S, Rutter B, Hill H, Windmann S, Hermann C, Abraham A (2013) An ERP study of passive creative conceptual expansion using a modified alternate uses task. 1Brain Res 1527:189–198. https://doi.org/10.1016/j.brainres.2013.07.007
  44. Proverbio AM, Crotti N, Zani A, Adorni R (2009) The role of left and right hemispheres in the comprehension of idiomatic language: an electrical neuroimaging study. BMC Neurosci 10:116. https://doi.org/10.1186/1471-2202-10-116
  45. Petten CV, Kutas M, Kluender R, Mitchiner M, McIsaac H (1991) Fractionating the word repetition effect with event-related potentials. J Cogn Neurosci 3:131–150. https://doi.org/10.1162/jocn.1991.3.2.131.
  46. Hsu CH, Lee CY (2023) Reduction or enhancement? Repetition effects on early brain potentials during visual word recognition are frequency dependent. Front Psychol 14:994903. https://doi.org/10.3389/fpsyg.2023.994903
  47. Peng Y, Liu Y, Guo C (2019) Examining the neural mechanism behind testing effect with concrete and abstract words. Neuroreport 30:113–119. https://doi.org/10.1097/WNR.0000000000001169

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载
2. Fig. 1. Sample diagram.

下载 (68KB)
索引源数据
3. Fig. 2. Number of answers (a) and response time (b) in creative and control tasks.

下载 (92KB)
索引源数据
4. Fig. 3. Evoked potentials during task performance in the PROVERBS and REMOTE ASSOCIATIONS models.

下载 (285KB)
索引源数据
5. Fig. 4. Evoked potentials during the performance of creative tasks in the models PROVERBS, ASSOCIATIONS, UNUSUAL USE.

下载 (232KB)
索引源数据

版权所有 © Russian Academy of Sciences, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».