单试次顿悟问题解决中约束松弛与表征转换的神经动力学：一项fNIRS研究

这篇研究采用功能性近红外光谱技术（fNIRS），揭示了顿悟问题解决过程中关键神经机制：当受试者突破思维定式（约束松弛）并转换问题表征时，右侧背外侧前额叶皮层（DLPFC）和颞上回（STG）激活显著增强，而失败组则表现为右侧角回（AG）过度活跃。该研究首次通过眼动追踪与脑活动同步分析，动态捕捉了"Aha!"时刻前的神经特征，为理解人类创造性思维提供了新证据。

　　

Highlight

本研究通过功能性近红外光谱（fNIRS）技术，动态监测了顿悟问题解决过程中大脑活动的精妙变化。当受试者像解锁密码般突破思维僵局时，我们捕捉到了令人振奋的神经信号——在"Aha!"时刻降临前夕，成功者的右侧背外侧前额叶皮层（DLPFC）和颞上回（STG）如同被点亮的信号灯般显著激活。

Participants

30名健康右利手成年人参与了这场思维探险。功率分析显示，每组15人的规模足以检测到显著的神经活动差异（Cohen's d=0.8）。实验采用单试次设计，让每位参与者按照自己的节奏破解"老虎机任务"的奥秘。

Behavioral Results

有趣的是，在前8个遵循"虚拟规则"的试次中，所有参与者都表现完美。但当第9个试次规则悄然改变时，所有人都陷入了认知僵局——这完美印证了初始问题表征对思维的强大束缚。

Discussion

就像侦探破解悬案时的关键转折，成功组在突破思维定式期间展现出独特的神经特征：右侧DLPFC如同精密的指挥中心，通过工作记忆重构认知框架；而STG则像灵感的催化剂，促进新表征的形成。失败组右侧角回（AG）的异常活跃，则暗示了他们在无效思维模式中的挣扎。这些发现为理解人类创造性突破提供了神经层面的解码钥匙。

Ethics Statement

本研究经早稻田大学伦理委员会批准（2020-177号），所有参与者均签署知情同意书。

Funding

日本学术振兴会（21H04425）和日本科学技术振兴机构（JPMJSP2128）为本研究提供支持。

CRediT Authorship Contribution Statement

Kurihara负责论文审阅与概念设计，Ohkuma主导实验实施与数据分析，Osu教授提供理论指导，Takahashi参与研究构思。

Conflict of Interest

作者声明不存在任何利益冲突。

Acknowledgments

感谢Editage提供的专业英语润色服务。