Picture

Hey, ik ben Lennart Zegerius.

Computer Science (BSc) en Cognitive Neuropsychology (R-MSc). Een plek voor toegankelijke stukjes over interessante materie.

Ik heb ook de app Minimalist Journal gemaakt.

rank #1 utilities per 22 sept 2020
rank #25 alle paid-apps per 22 sept 2020

❤️ config door Mathieu Mayer-Mazzoli
✍🏻 door Lennart Zegerius
📧 lennart@zegeri.us

Het default-netwerk, creativiteit en ADHD

10 minuten lezen

De synthese van iets nieuws is een combinatie van iets ouds; onder de meesten beter bekend als creativiteit (en wanneer het nog niet eerder voorkwam originaliteit). Creatief zijn komt altijd ongepland, alhoewel Steve Jobs hier anders over dacht:

“The best way I could describe the effect of the marijuana and hashish is that it would make me relaxed and creative.”

Tegenwoordig is bekend dat cannabis eerder een benadelende werking heeft op creatief vermogen (Kowal et al., 2015), dus ik zal dit mogelijke placebo verder niet benoemen.

Het default-netwerk en creativiteit

Creatief zijn vindt volgens Beaty et al. (2018) zijn oorsprong in de samenwerking tussen enkele netwerken in de hersenen. De verantwoordelijke netwerken zijn volgens hen het default-netwerk, het taak-netwerk en het karakter-netwerk. De cohesie in deze netwerken speelt een grote rol in de productie, beoordeling en uiting van creativiteit.

Het default-netwerk, met als centraal punt in de hersenen de linker posterior cingulate, speelt op wanneer de hersenen zich niet bezig houdt met een taak. Deze inactieve staat kenmerkt zich door dagdromen, plotselinge opspelende herinneringen of verveling. Deze verschijnselen staan in lijn met de functie van de posterior cingulate cortex; het oproepen van autobiografische herinneringen. Er is een positieve correlatie gevonden tussen creatieve prestaties en de hoeveelheid grijze massa in het default-netwerk (Kühn et al., 2013), wat impliceert dat creatieve gedachten hun ontstaan in ieder geval deels te danken hebben aan dit netwerk.

In de jaren 70 ontdekte Ingvar (1979) dat de frontale lobben hoge activiteit lieten zien in rust, wat betekent dat er in rust veel middelen naar planning, complexiteit, problemen analyseren/oplossen en bewustzijn gaan. Deze hersenactiviteit wordt doorgaans voornamelijk gevraagd en verwacht door haar bestuurder tijdens taken van concentratie, waarin iemand bijvoorbeeld kiest om muziek te gaan maken, te gaan schilderen of aan een opdracht te werken. Helaas is gevonden dat er bij taken die concentratie eisen juist minder activiteit in deze gebieden is (Fornito et al., 2012), wat het belang van rust en afstand nemen van je project of probleem weer eens goed benadrukt.

"Lukt het niet? Ga even wat anders doen."

We herkennen allemaal momenten waar we vastlopen bij een probleem en (bijvoorbeeld) aan de eettafel of in de Albert Heijn plots de oplossing ervoor vinden. Dit zijn taken waarbij activatie van het default-netwerk opspeelt en de hersenen tijd krijgt om nieuwe inzichten te synthetiseren. Voor je gaat slapen zul je je dit ook eens meegemaakt hebben; voor je gevoel heb je de beste ideeën. Het fenomeen dat je voor het slapen gaan op inzichten en ideeën komt, is doordat er in de aanloop naar (en tijdens) slaap het default-netwerk hoge activiteit laat zien (Tashjian et al., 2018). De relatie van het default-netwerk en slaap is ook aangetoond in deze studie; slecht slapen wordt geassocieerd met een verzwakt default-netwerk.

De eerdergenoemde studie door Kühn et al. (2013) toonde ook aan dat de ventromediale prefrontale cortex (vmPFC) zowel een belangrijke rol speelt in het default-netwerk als gecorreleerd is met grijze massa en cognitieve flexibiliteit (zie Fig 1). De vmPFC kent haar toepassing in de regulatie van de amygdala en beslissingen nemen in situaties van risico en angst. Er wordt wel eens gezegd dat om een goede kunstenaar te zijn je wat moet hebben meegemaakt en emotionele bagage nodig hebt. Dit gezegde zou haar waarheid kunnen vinden in de relatie tussen creativiteit en emotie: een actief default-netwerk is gelinkt aan een hoge activiteit van de vmPFC en diens monitorende invloed op de amygdala neemt hoge waardes van stress en negatieve emotie waar.

vmpfc

Fig 1. source: Kühn et al., 2013.

Het taak-netwerk, het karakter-netwerk en de oorsprong van creatieve gedachten

Het taak-netwerk resideert centraal in het dorsolaterale gebied van de bekende prefrontale cortex. Dit gebied staat bekend om zijn functie in vele menselijke functies zoals plannen, zelfbeeld, schaamte en tijdsbesef. Dit netwerk is verantwoordelijk voor emotieregulatie, planning en de afweging tussen keuzes. Het dorsolaterale gedeelte van de prefrontale cortex houdt zich vooral bezig met motivatie en aandacht. Het fixeert en beheert de nodige delen van de hersenen nodig voor een taak.

Het karakter-netwerk, met als centraal punt de left anterior insula, beslist wat ons opvalt en geldt als een filter voor zintuigelijke input. Bij bijvoorbeeld faalangst kiest dit netwerk ervoor om energie toe te wijden aan de toekomst en wat daar mis kan gaan, in plaats van bijvoorbeeld het examen.

Om creatief te zijn werken deze drie netwerken samen. Het default-netwerk genereert, het taak-netwerk evalueert en het karakter-netwerk rangschikt de gegenereerde ideeën. De connecties zijn cyclisch en kunnen elkaar versterken of verzwakken. Het systeem is dynamisch en adaptief naar haar omgeving.

Het enige wat bekend is over hoe creatieve gedachten ontstaan is dat het onbewust en ongecontroleerd gebeurt. Men denkt wel eens tijdens het oplossen van problemen bewust te zijn van hun kennis en bewust in deze ‘database’ te kunnen tappen om tot oplossingen te komen. Er is een logische verbinding tussen probleemoplossend vermogen en creativiteit, maar de één impliceert niet de ander.

ADHD en de verzwakte synergie tussen het taak- en default-netwerk

Attention-Deficit/Hyperactivity Disorder (ADHD) is een populaire aandoening met kenmerkende symptomen in het gedrag, mentale gezondheid en cognitieve functionele problemen. De meest kwalijke symptomen zijn dwalende gedachten en onzekerheid. De studie naar de default- en taak netwerken leverde veel inzichten op voor het ontstaan van deze symptomen. Zo leidt volgens Bozhilova et al. (2018) een deactivatie van het default-netwerk en een verslechterde interactie met het taak-netwerk tot excessieve uitingen van deze symptomen. Ook is reeds bekend dat de schakel tussen het default-netwerk en het taak-netwerk disfunctioneel is bij ADHD, waarbij de hersenen falen in adaptieve regulatie tussen cognitieve controle en de rust-staat (Fan et al., 2019). Dit vertaalt zich in een constante activatie van beide netwerken, wat zijn tol eist in zowel de kwaliteit van aandacht en de kwaliteit van concentratie. Ongewild treden kenmerken van het default-netwerk op tijdens een concentratie-taak en eveneens ontstaat in ruststaat een gevoel van cognitieve controle en logisch (over)analyseren. Voorbeelden hiervan zijn een ‘nutteloos’ gevoel in ruststand of verveling — dit geeft activiteit van het taak-netwerk weer zoals planning en zelfbeeld — en precies als iemand een ADHD’er een verhaal vertelt beginnen dagdromen op te spelen. In een thesis van Tine Maas over ADHD en dagdromen vond zij dat volwassenen met ADHD significant meer dagdromen dan volwassenen zonder deze diagnose. De defecte schakel vindt ook bevestiging door onderzoek naar de invloed van methylfenidaat (Ritalin) op het default-netwerk, waarin is geconcludeerd dat deze medicatie de disfunctionaliteit verhelpt (Santos et al., 2019).

Onzekerheid en de vatbaarheid voor mentale gezondheidsklachten heeft een sterk negatief effect op de kwaliteit van leven. Het is voor een gediagnosticeerd persoon met ADHD goed om in te zien waar de hersenen hen in de steek laten en waar ze zelf invloed kunnen uitoefenen. Veel (intelligente!) studenten met ADHD ontwikkelen een minderwaardige relatie met educatie en verdienen, zeker in adolescentie, inzicht te krijgen in hun situatie waarin een andere aanpak vereist is.

Tot slot

De theorie van het default-netwerk heeft ook controversie opgewekt. Één studie liet bijvoorbeeld zien dat het energieverbruik van de hersenen in deze staat van rust niet uniek is en moeilijk als een aparte staat gezien kan worden (Morcom and Fletcher, 2007). Deze conclusie lijkt een probleem te hebben met de interpretatie van het onderzoek naar het default-netwerk. De hersenen vertonen zeer ingewikkeld gedrag ver buiten ons begrip en de benoemde netwerken en hersengebieden werken nooit alleen. De simplistische en gereduceerde benadering is vereist om voor zulke complexiteiten een neurobiologische basis te vinden. Een compleet begrip is er nog lang niet, maar het genoemde onderzoek biedt inzichten in de symptomen (bij bijvoorbeeld ADHD) en kan een innoverende werking hebben op psychotherapeutische technieken.


Referenties

Kowal, M.A., Hazekamp, A., Colzato, L.S. et al. Cannabis and creativity: highly potent cannabis impairs divergent thinking in regular cannabis users. Psychopharmacology 232, 1123–1134 (2015). https://doi.org/10.1007/s00213-014-3749-1

Beaty RE, Kenett YN, Christensen AP, Rosenberg MD, Benedek M, Chen Q, Fink A, Qiu J, Kwapil TR, Kane MJ & Silva PJ. Robust prediction of individual creative ability from brain functional connectivity. PNAS 2018 January, 115 (5) 1087-1092. https://doi.org/10.1073/pnas.1713532115

Kühn, S., Ritter, S. M., Müller, B. C. N., van Baaren, R. B., Brass, M., & Dijksterhuis, A. (2013). The Importance of the Default Mode Network in Creativity-A Structural MRI Study. The Journal of Creative Behavior, 48(2), 152–163. doi:10.1002/jocb.45

Ingvar, D. H. (1979). “Hyperfrontal” distribution of the cerebral grey matter flow in resting wakefulness; on the functional anatomy of the conscious state. Acta Neurologica Scandinavica, 60(1), 12–25. doi:10.1111/j.1600-0404.1979.tb02947.x

Tashjian, S. M., Goldenberg, D., Monti, M. M., & Galván, A. (2018). Sleep quality and adolescent default mode network connectivity. Social cognitive and affective neuroscience, 13(3), 290–299. https://doi.org/10.1093/scan/nsy009

Fornito, A., Harrison, B. J., Zalesky, A., & Simons, J. S. (2012). Competitive and cooperative dynamics of large-scale brain functional networks supporting recollection. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 109(31), 12788–12793. https://doi.org/10.1073/pnas.1204185109

Bozhilova, N. S., Michelini, G., Kuntsi, J., & Asherson, P. (2018). Mind wandering perspective on attention-deficit/hyperactivity disorder. Neuroscience and biobehavioral reviews, 92, 464–476. https://doi.org/10.1016/j.neubiorev.2018.07.010

Fan Y, Wang R, Lin P, Wu Y (2019) Hierarchical integrated and segregated processing in the functional brain default mode network within attention-deficit/hyperactivity disorder. PLoS ONE 14(9): e0222414. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0222414

Thesis Tine Maas, Universiteit Gent: https://lib.ugent.be/fulltxt/RUG01/002/165/747/RUG01-002165747_2014_0001_AC.pdf

Santos PH, Gonçalves R, Pedroso S. How does methylphenidate affect default mode network? A systematic review. Rev Neurol 2019;68 (10):417-425 doi: 10.33588/rn.6810.2018487

Morcom, A. M., & Fletcher, P. C. (2007). Does the brain have a baseline? Why we should be resisting a rest. NeuroImage, 37(4), 1073–1082. doi:10.1016/j.neuroimage.2006.09.013