Modelo neurobiológico para entender mejor los procesos creativos

Milthon Lujan Monja

Científicos proponen modelo de red neuronal y reglas de aprendizaje para simular procesos creativos basados en la novedad, incluidos pensamiento divergente, abstracción e improvisación.

La creatividad se entiende como la creación de soluciones novedosas, útiles y sorprendentes. Explorar si alguien es creativo, además de cómo y porqué sucede, son preguntas fundamentales que enfrentan los investigadores de la neurociencia de la creatividad.

Otras preguntas incluyen determinar qué sucede en el cerebro cuando se genera una idea creativa y qué elementos cognitivos contribuyen al pensamiento creativo.

Investigadores de la Jacobs University Bremen (Alemania), University of Johannesburg (Sudáfrica) y de la Bond University (Australia) argumentan que los procesos cognitivos asociados, como la capacidad de abstraer, improvisar o pensar de manera divergente, involucran diferentes áreas del cerebro que están interconectadas. Estas áreas incluyen el cerebelo, el hipocampo, la corteza prefrontal y los ganglios basales. Se activan diferentes áreas dependiendo del tipo de creatividad.

Destacan que aunque la creatividad viene siendo explorada intensamente en numerosos estudios, ninguno de los modelos neurocomputacionales existentes han sido integrados en estudios experimentales en un marco coherente.

Modelo neurocomputacional

“Este artículo provee un modelo neurocomputacional unificado de los procesos creativos y sus sustratos neurales. Nos focalizamos en ciertas clases de creatividad basados en la novedad pero no en la utilidad, es difícil porque es difícil medir esta última. Nos enfocamos demasiado en aspectos novedosos relacionados con tres tipos de pensamiento creativo (pensamiento divergente, abstracción e improvisación) y sus estructuras neuronales relevantes”, reportan.

Las similitudes y diferencias entre estos tipos de creatividad y sus circuitos neuronales son descritas por el modelo con la ayuda de algoritmos. La dopamina juega un papel esencial como modulador crítico para controlar y optimizar las vías neuronales creativas.

Con este modelo de red neuronal propuesto, los científicos, por primera vez, proporcionan un marco unificado para tres formas aparentemente diferentes de creatividad.

“Con este punto de partida, esperamos contribuir a fondo a una mejor comprensión de los mecanismos neuronales subyacentes”, dijo Khalil.

Pensamiento divergente y pensamiento convergente

Según los investigadores, hay dos tipos comunes de pensamiento creativo: generación creativa de ideas y la solución creativa de problemas.

Ellos indican qué, basados en la estructura del modelo intelectual de Guilford, los investigadores han identificado dos procesos cognitivos críticos como pensamiento divergente y pensamiento convergente.

El pensamiento convergente es una dimensión de la creatividad que hace referencia a la búsqueda de múltiples soluciones a un solo problema abierto. De hecho, usamos el pensamiento divergente cuando diseñamos un nuevo producto o escribimos una historia de ficción.

En contraste, usamos el pensamiento convergente para problemas bien definidos con soluciones únicas correctas, cómo deletrear una palabra desconocida o calcular las ganancias de la empresa del trimestre anterior. En otras palabras, el pensamiento convergente está vinculada a encontrar ideas convencionales y “correctas” y soluciones en vez de opciones originales.

Abstracción

La abstracción es un constructo básico en la ciencia cognitiva que incorpora los siguientes seis sentidos:

  • Conocimiento categórico,
  • La capacidad conductual de generalizar a través de instancias,
  • Representación resumida,
  • Representaciones esquemáticas,
  • Representaciones flexibles, y
  • Conceptos abstractos.

A nivel neural, las representaciones abstractas pueden estar vinculadas con la función de generalización y búsqueda de novedad del hipocampo, que podría vincularse con la red neuronal del hipocampo como una de los centros neuronales para la ideación de la novedad.

Improvisación

En la música y los deportes, la improvisación está vinculada con la integración novedosa de planes motores existentes, lo que lleva a productos novedosos.

En aplicaciones de creatividad en tiempo real (como la improvisación musical o la creatividad deportiva), el ciclo de retroalimentación de la percepción-acción debería promover la generación de ideas novedosas. Sin embargo, también se deben considerar las bases de conocimiento existentes, como los fragmentos melódicos previamente conocidos y las progresiones de acordes en la improvisación musical.

Por lo tanto, el cerebelo podría ser una de las áreas centrales involucradas en el proceso de improvisación para evaluar la información sensorial entrante del entorno antes de que la acción de control motor se envíe al cuerpo.

Diseño del nuevo modelo computacional de los procesos cognitivos creativos

Propuesta de arquitectura de modelo de red neuronal y reglas de aprendizaje para simular procesos creativos basados en la novedad, incluidos DT, abstracción e improvisación.
Propuesta de arquitectura de modelo de red neuronal y reglas de aprendizaje para simular procesos creativos basados en la novedad, incluidos DT, abstracción e improvisación.

La figura ilustra la arquitectura de red neuronal propuesta y las funciones de modelo relevantes basadas en modelos computacionales sugeridos previamente para cada área del cerebro.

Los sustratos neurales incluyen cuatro áreas cerebrales moduladas por el sistema de la dopamina y la corteza de asociación sensorial, que proporciona información.

Las cuatro áreas del cerebro son: el cerebelo, el hipocampo, la corteza prefrontal y los ganglios basales, que están involucradas en proporcionar control, codificación de memoria y la detección de novedades, respectivamente.

Conclusión

De acuerdo con los autores del estudio, una de las implicaciones cruciales de esta revisión es la provisión de un marco unificado de facetas aparentemente dispares de la creatividad. “Este marco beneficiaría la aplicación de la investigación sobre creatividad tanto empíricamente (es decir, en términos de calificación y evaluación) como clínicamente (es decir, en términos de salud y enfermedad)”, informaron.

Ellos destacan que la provisión del modelo permitiría predicciones computacionales de los mecanismos neuronales subyacentes relacionados con la creatividad.

“Cuanto más sepamos sobre estos mecanismos, más específicamente podremos promover la creatividad y posiblemente contribuir como intervenciones prometedoras para las personas con áreas cerebrales relevantes perturbadas”, concluye.

Con su modelo, los científicos también quieren iniciar una discusión sobre neurobiología y creatividad, finaliza Radwa Khalil.

Referencia (acceso abierto)
Radwa Khalil, Ahmed A. Moustafa. A neurocomputational model of creative processes. Neuroscience & Biobehavioral Reviews, Volume 137, 2022, 104656, ISSN 0149-7634, https://doi.org/10.1016/j.neubiorev.2022.104656.

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