自发言语中连贯性与创造性的神经平衡机制：默认模式网络与多需求网络的动态交互

研究人员针对自发言语中连贯性(Global Coherence)与创造性(Divergent Semantic Integration, DSI)的神经机制展开研究，通过行为学分析和fMRI技术，发现二者存在负相关关系，并揭示多需求网络(Multiple Demand Network, MDN)支持言语连贯性，而默认模式网络(Default Mode Network, DMN)与MDN的耦合促进创造性表达。该研究为理解自然语言产生的认知神经机制提供了新视角。

　　

在日常生活和社交互动中，人们常常面临一个微妙的平衡：既要保持言语的连贯性，让听众能够轻松理解，又要注入足够的创造性，使表达生动有趣。这种平衡背后隐藏着复杂的神经机制，但长期以来，科学界对自发言语中连贯性和创造性如何在大脑中协同工作知之甚少。传统研究往往将这两个方面分开探讨，而忽略了它们之间可能存在的动态交互关系。

爱丁堡大学心理学、哲学和语言科学学院的研究人员开展了一项开创性研究，首次系统考察了自发言语中连贯性与创造性的神经平衡机制。他们发现，这两个看似互补的语言特征实际上存在神经层面的"此消彼长"关系。研究团队通过结合大规模行为学分析和功能磁共振成像(fMRI)技术，揭示了三个关键大脑网络——默认模式网络(DMN)、多需求网络(MDN)和语义控制网络(SCN)在这一平衡中的独特作用。

为开展这项研究，研究人员采用了多项关键技术方法：首先收集了来自四个独立数据集的2048份言语样本，使用潜在语义分析(LSA)量化全局连贯性(Global Coherence)，并采用基于BERT模型的语义距离计算创造性指标(DSI)；其次在fMRI实验中，25名参与者在扫描仪内完成50秒的自发言语任务，采用多回波成像技术提高信号质量；最后运用空间约束独立成分分析(ICA)提取三个目标网络的时间序列，进行激活和功能连接分析。

研究结果部分呈现了丰富发现：

在行为学层面，研究发现连贯性与DSI呈显著负相关(r=-0.23)，表明言语越连贯，创造性表达越受限。年龄差异分析显示，老年人言语更发散但连贯性较差，而年轻人则相反。

神经激活分析显示，言语连贯性主要依赖MDN的激活，该网络包含背外侧前额叶皮层等区域，负责组织和维持言语的逻辑流程。相比之下，DMN在低连贯性言语中激活更强，可能反映其对非典型语义信息的整合作用。

功能连接分析揭示了创造性的神经基础：DMN与MDN的耦合强度与DSI呈正相关，表明创造性言语需要这两个通常拮抗的网络协同工作。这种动态交互可能支持了自下而上的联想过程和自上而下的执行控制的平衡。

值得注意的是，语义控制网络(SCN)在本研究中未显示出与创造性的直接关联，这与部分前人研究结果不同。研究人员推测这可能与实验任务性质有关——多数提示要求描述常规场景，可能更多依赖记忆提取而非新颖语义连接的形成。

这项发表在《Cortex》上的研究具有多重重要意义：首先，它首次在自然语言产生背景下证实了连贯性与创造性的神经权衡关系，为理解日常交流的认知神经机制提供了新视角；其次，研究明确了MDN在言语连贯性中的核心作用，为临床语言障碍干预提供了潜在靶点；最后，发现DMN-MDN耦合支持创造性表达，深化了我们对创造力神经基础的认识，为未来开发增强创造性思维的干预方法奠定了基础。

该研究的创新之处在于将传统分开探讨的语言特征——连贯性和创造性——置于统一框架下考察，揭示了它们在大脑中的动态平衡机制。未来研究可进一步探索不同任务情境下这一平衡的变化，以及如何通过调控特定脑网络来优化言语表达效果。这些发现不仅推进了认知神经科学理论发展，也对教育、临床康复等领域具有潜在应用价值。