Kreativität im Gehirn – 4 Blickwinkel aus der Neurowissenschaft

Kreativität gilt als Fähigkeit von Genies und Künstlern – dabei kann jeder Mensch diese Fähigkeit schulen. Besser sogar: jeder Mensch ist von Natur aus kreativ. Ein Blick in die Neurowissenschaft hilft, zu enträtseln, wie Kreativität im Gehirn entsteht. Wenn du Tipps haben möchtest, wie man im Alltag kreativer werden kann, klicke hier.

Neurowissenschaft: Wie entsteht Kreativität im Gehirn?

Kreativität ist die Fähigkeit lebender Systeme, auf neue Problemlagen zu reagieren. Der Mensch hingegen kann sie bewusst und aktiv nutzen, um neue Artefakte, Geisesinhalte oder Verhaltensweisen zu schaffen. Um die Kreativität zu verstehen, schauen wir auf vier Ebenen des Nervensystems.

  1. das Zusammenspiel von Gehirn-Regionen und Netzwerken
  2. viele Neuronen interagieren durch Erregung und Hemmung
  3. das Hormonsystem und emotionale Zustände
  4. die elektrische Aktivität des Gehirns, gemessen mit Elektroenzephalographie (EEG)

Kreativität ist eine emergente Funktion komplexer Systeme. Denn eine einzelne Nervenzelle kann nicht kreativ sein, erst der Mensch als Ganzes, durch das Zusammenwirken seiner Teile mit der Umgebung. Aber eins nach dem anderen.

1. Kreativität im Gehirn entsteht durch das Zusammenspiel von Regionen und Netzwerken

Das Gehirn besteht aus vielen einzelnen Regionen, Lappen und funktionalen Strukturen. Am Sichtbarsten ist die Unterteilung in zwei Gehirnhälften, in die linke und rechte Hemisphäre und in einzelne Lappen. Der Kortex bildet die Oberfläche, darunter gibt es noch viele weitere Gehirn-Regionen, insbesondere für evolutionär ältere Funktionen. Emotionen, Instinkte, Gedächtnisverarbeitung, Hormondrüsen… alle spielen zusammen für die komplexe Funktionsweise unseres Gehirns. Die Neurowissenschaft der Kreativät ist daher alles andere als trivial.

Die 3 wichtigsten Netzwerke arbeiten zusammen für Kreativität im Gehirn:

  1.  Der präfrontale Kortex (PFC) ist die Steuerungszentrale: Dort werden die Informationen bewusst sortiert und verarbeitet. Der präfrontale Kortex steuert damit die Aufmerksamkeit und trifft Entscheidungen. Für die Verknüpfung mehrerer Informationen zu einem neuen, kreativen Gedanken oder Akt ist diese Gehirn-Region also besonders wichtig.
  2. Das Default-Mode-Network spült Assoziationen und Ideen hervor, die es irgendwo aus den tiefen des Gehirns gerade herbeisammeln kann. Es ist besonders aktiv im entspannte Ruhe-Modus, eben wenn das Gehirn auf „Default-Mode“ umschaltet. Auf deutsch heißt es daher Ruhezustandsnetzwerk.
  3. Das Salience Network bewertet und filtert Reize und Informationen. Im kreativen Prozess kann diese Netzwerk also Informationen als sinnvoll oder unwichtig bewerten und dafür für eine neue Idee benutzen oder verwerfen. Es besteht vor allem aus der Inselrinde und dem anterioren cingulierten Kortex (ACC).

Das Salience Network weist dabei Unterschiede auf zwischen kreativen und weniger kreativen Menschen auf: Besonders kreative Menschen haben eine geringere Hemmung von lateralen Reizen [9]. Kreative Menschen lassen sich leichter ablenken und nehmen auch irrelevante Reize wahr – und sehen dadurch Chancen und Neukombinationen, die andere nicht sehen.

Galerie über die Gehrinregionen und Prozesse, durch die Kreativität entsteht:

Unterteilung des Gehirns in Regionen & Lappen. Aus Wikipedia.
Unterteilung des Gehirns in Regionen & Lappen. Aus Wikipedia.
Funktionale Bündnisse im Gehirn: Je nach Tätigkeit und Zustand verbinden sich die Gehirn-Strukturen und bilden emergente Netzwerke. Für Kreativität werden viele verschiedene Gehirn-Strukturen gebraucht, insebondere das Default-Mode-Network, das Salience-Network und das Executive-Control-Network. Bild aus Wikipedia.
Funktionale Bündnisse im Gehirn:
Je nach Tätigkeit und Zustand verbinden sich die Gehirn-Strukturen und bilden emergente Netzwerke. Für Kreativität werden viele verschiedene Gehirn-Strukturen gebraucht, insebondere das Default-Mode-Network, das Salience-Network und das Executive-Control-Network.
Bild aus Wikipedia.
Hemisphärenmodell des Gehirns - Neurowissenschaft der Kreativität
Unterteilung des Gehirns in linke und rechte Gehirnhälfte. Es ist ein Mythos, dass die Hemisphären spezialisiert seien und eine Hälfte eher kreativ, die andere eher logisch sei. Für komplexe Prozesse wie Kreativität arbeiten viele verschiedene Strukturen des Gehirns zusammen, unabhängig von der Hemisphären-Seite.
kreativität-online-neurobiologie-verbindung
Verschaltung mehrerer Prozesse, um ein emergentes Phänomen zu erzeugen. Verbindungen zwischen den einzelnen Einheiten und Funktionen werden je nach Tätigkeit und Funktion verändert, sodass das Gehirn flexibel reagieren und Informationen verarbeiten kann. In kreativen Prozessen werden viele verschiedene Verschaltungen gebraucht und wechseln sich ab.
Getrenntheit vs. Integration von Gehirn-Netzwerken: Kreativität entsteht durch Verbindung / Integration verschiedener Gehirn-Strukturen. Gleichzeitig können in einzelnen Strukturen Prozesse ungestört ablaufen, die dann wiederum integriert werden mit anderen Prozessen. Bild aus [2, Zamora-López, Zhou + Kurths].
Getrenntheit vs. Integration von Gehirn-Netzwerken:
Kreativität entsteht durch Verbindung / Integration verschiedener Gehirn-Strukturen. Gleichzeitig können in einzelnen Strukturen Prozesse ungestört ablaufen, die dann wiederum integriert werden mit anderen Prozessen.
Bild aus [2, Zamora-López, Zhou + Kurths].
Small-World-Networks im Gehirn: klein-skalige, lokale Netzwerke. Für komplexe Funktionen wie Kreativität verbinden sich viele einzelne Netzwerke zu einem größeren Ganzen. [3]
Small-World-Networks im Gehirn: klein-skalige, lokale Netzwerke. Für komplexe Funktionen wie Kreativität verbinden sich viele einzelne Netzwerke zu einem größeren Ganzen. [3]
Unterscheidung von strukturellen und funktionalen Netzwerken. Die unterteilten Regionen koordinieren sich miteinander. Für bestimmte Funktionen wie Gedächtnis-Verarbeitung und Kreativität bilden sich funktionale Netzwerke, die auftauchen und wieder verschwinden.
Unterscheidung von strukturellen und funktionalen Netzwerken. Die unterteilten Regionen koordinieren sich miteinander. Für bestimmte Funktionen wie Gedächtnis-Verarbeitung und Kreativität bilden sich funktionale Netzwerke, die auftauchen und wieder verschwinden.
kreativität im gehirn-neurowissenschaft-netzwerke, neurobiologie
Gehirn-Strukturen, die in kreative Prozesse involviert sind zeigen, wie Kreativität im Gehrin entsteht. Besonders wichtig ist der Präfontrale Kortex, PFC. Alle Abkürzungen auf Englisch: PFC, prefrontal cortex; PCC, posterior cingulate cortex; IPL, intraparietal lobule; TC, temporal cortex; OCC, occipital cortex; Th, thalamus; CeC, cerebellar cortex; and CS, central sulcus. Black arrows symbolize the interaction between the executive control (EC) network and the default mode network (DMN). Bild aus [4].
dynamische-gehirn-netzwerke-kreativität-neuroforschung
Dynamische Veränderung von Verbindungen im Gehirn. Aufgenommen mit dem EEG während eines Tests zur Geräuscherkennung. Während des Tests verändern sich die dominanten Verbindungen zwishcen den Gehirnarealen ständig, je nach Funktion. Studie von Karl Hosang am Max-Planck-Institut für Bildungsforschung.

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2. Kreativität im Gehirn durch Erregung und Hemmung von Neuronen

Neuronen sind miteinander verbunden und üben eine der beiden Funktionen aufeinander aus: Hemmung (Inhibition) oder Erregung (Aktivierung, Verstärkung). So werden bestimmte Informationen und Prozesse verstärkt oder abgeschwächt. Auch unsere Aufmerksamkeit kann so gesteuert werden: Wir können damit bestimmte Reize und Assoziationen verstärken und andere hemmen und ausblenden.

Für das Entstehen von Kreativität im Gehirn ist eine relativ offene, ungehemmte Aufmerksamkeit entscheidend, die aus einer Fülle von Informationen schöpfen kann. Daher sind Zustände, die mit starker Hemmung einhergehen, wie zum Beispiel das Gefühl der Angst, oder Zustände starker Fokussierung, wenn ich zum Beispiel versuche, etwas durch pure Willenskraft zu erreichen kontrakreativ.

Und dennoch muss es so etwas wie einen gedanklichen Rahmen geben: Innerhalb des Rahmens (verbal z.B. Was sind Verwendungsmöglichkeiten für einen Ziegelstein?), wird gefeuert, darin kann assoziiert werden, andere Prozesse (z.B. Steuererklärung durchdenken) werden unterdrückt.

Besonders deutlich wird dies im Flow-Zustand oder in Hypnose: hier sind nur ganz bestimmte Reize besonders präsent und alle anderen sind wie von der Bildfläche verschwunden.

3. Hormone & emotionale Zustände: Bedeutung für Kreativität im Gehirn

Folgende Hormone spielen für Kreativität eine Rolle:

Dopamin gilt als Glückshormon und ist Teil von einer positiven Erregung und eines starken inneren Antriebs. Dopamin trägt nachweislich zu Kreativität bei [5]. Besonders auffällig wurde dies bei Parkinson-Patienten, denen Dopamin zu Stimmungssteigerung gegeben wurde: so entwickelte z.B. ein erkrankter Grafikdesigner plötzlich einen großen künstlerischen Schub und malte van Gogh – artige Gemälde.

Serotonin gilt ebenso als Glückshormon und sorgt für eine positive Grundstimmung. Auch hier gilt: mit zu wenig Serotonin sieht es düster aus. Angstzustände und Depressionen blockieren für gewöhnlich Kreativität und gehen einher mit einem Mangel an Serotonin. Findet ein Mensch aus seinen düsteren Zuständen heraus, kann jedoch dann ein besonders starker Schub an Kreativität entstehen. Z.B. Frida Kahlo verarbeitete in ihren berühmten Kunstwerken oft das Trauma ihres schweren Unfalls.

Weiterhin spielt Acetylcholin eine wichtige Rolle bei der Aufrechterhaltung von Aufmerksamkeit in kreativen Prozessen, beim Lernen und dem Bilden von Erinnerungen.

Ebenso wie Depressionen und Ängste hemmt psychischer Stress die Kreativität: Unter Adrenalin erfahren wir vielleicht einen starken Schub an Aktivität, aber selten tiefgreifende Kreativität. Ebenso setzt Cortisol den Körper unter Stress und Angst und blockiert damit Kreativität.

4. EEG und elektromagnetische Schwingungs-Zustände

Neuronen leiten Informationen und Reize weiter über elektrische Impulse. Das Gehirn besteht aus Milliarden Neuronen, die elektrische Impulse feuern und daraus ergeben sich Schwingungen und emergente Zustände. Je nach Rhythmus  der Schwingung werden werden die Schwingungen in verschiedene Frequenzbänder: Alpha, Beta, Delta, Theta, Gamma. Diese werden über ein Elektroenzephalogramm gemessen.

Als Eselsbrücken für die Frequenzbänder dienen folgende Bezeichnungen mit Bezug zu kreativen Prozessen:

  • amazing alpha [8 – 12 Hz]
    Alpha-Wellen treten auf bei Entspannung bzw.
    entspannter Wachheit, insbesondere bei geschlossenen Augen. Entspannung ist wichtiger Bestandteil von tiefer Kreativität. Nachweislich tritt beim Entstehen von Ideen und beim divergenten Denken eine erhöhte Alpha-Power auf [7].
  • busy beta [13 – 38 Hz]
    Betawellen treten z. B. beim konstanten Anspannen eines Muskels oder bei aktiver Konzentration auf. Sie gehen meist mit einer hohen Erregung einher – eventuell auch mit hoher Konzentration, jedoch sind folgende langsamere Frequenzen meist wertvoller für Kreativität.
  • genius gamma [39 – 70 Hz]
    Von allen Gehirnfrequenzen ist Gamma die höchste und wird auch mit Höchstleistungen des Gehirns in Verbindung gebracht, in denen Menschen Erfahrungen von starker Konzentration und Transzendenz machen. So haben z.B. Mönche in Meditation einen hohen Anteil an Gamma. [7]
  • deep delta [0,5 – 4 Hz]
    Vor allem im traumlosen Tiefschlaf treten Deltawellen und werden deswegen mit Regeneration und körpereigenen Heilungsprozessen in Verbindung gebracht.
  • thoughtful theta [4 – 8 Hz]
    Theta-Wellen treten an den Übergängen zwischen Schlaf und Wachen auf, oft mit starken visuellen traumartigen Reizen. Z.B. Albert Einstein und Thomas Edison waren berühmt dafür, dass die Tagträume und Kurzschlaf kultivierten.  Diese Wach-Schlaf-Übergänge sind sehr ähnlich zu Trance- und Hypnose-Zuständen als Schnittstelle zwischen Unbewusstem und Bewusstsein, an der besonders wertvolle kreative Impulse entstehen können. Dies ist auch belegt durch eine
    Studie zum Flow-Zustand [8].

Bei diesem Thema kommt es übrigens schnell zu Vereinfachungen. Höhere Gehirnprozesse wie Kreativität oder visuelles Denken sind sehr komplex, dafür spielen sehr viel Regionen und Schwingungsbänder eine Rolle.

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Referenzen zur Neurowissenschaft der Kreativität und den Galerie-Bildern

[1] Tim Newman, The neuroscience of creativity, MedicalNewsToday, 2016

[2] Zamora-López, Gorka & Zhou, Changsong & Kurths, Juergen. (2011). Exploring Brain Function from Anatomical Connectivity. Frontiers in neuroscience. 5. 83. 10.3389/fnins.2011.00083.

[3] Francisco J Varela, Jean-Philippe Lachaux, Eugenio Rodriguez, and Jacques Martinerie. The brainweb: phase large-scale integration. Nature Reviews Neuroscience, 2:229–39, 2001.

[4] Khalil R, Godde B and Karim AA (2019) The Link Between Creativity, Cognition, and Creative Drives and Underlying Neural Mechanisms. Front. Neural Circuits 13:18. doi: 10.3389/fncir.2019.00018

[5] https://www.spektrum.de/magazin/dopamin-ein-neurotransmitter-fuer-kreativitaet/1295966

[6] Fink, Andreas, and Mathias Benedek. „EEG alpha power and creative ideation.“ Neuroscience & Biobehavioral Reviews 44 (2014): 111-123.

[7] Antoine Lutz, Richard Davidson et al.: Long-term meditators self-induce high-amplitude gamma synchrony during mental practice. In: pnas.org, 8. November 2004.

[8] Katahira K, Yamazaki Y, Yamaoka C, Ozaki H, Nakagawa S and Nagata N (2018) EEG Correlates of the Flow State: A Combination of Increased Frontal Theta and Moderate Frontocentral Alpha Rhythm in the Mental Arithmetic Task. Front. Psychol. 9:300. doi: 10.3389/fpsyg.2018.00300

[9] Carson SH, Peterson JB, Higgins DM. Decreased latent inhibition is associated with increased creative achievement in high-functioning individuals. J Pers Soc Psychol. 2003;85(3):499-506. doi:10.1037/0022-3514.85.3.499

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