Do the brain networks of scientists account for their superiority in hypothesis-generating?

Where do scientists' superior abilities originate from when generating a creative idea? What different brain functions are activated between scientists and i) general academic high school students and ii) science high school students when generating a biological hypothesis? To reveal brain level explanations for these questions, this paper investigated neural connectivity differences between general and science high school students and biologists during hypothesis-generating and hypothesis-understanding using fMRI. Researchers designed two sets of task paradigm on biological phenomena, one for hypothesis-generating and the other for hypothesis-understanding. Thirty-six healthy participants (twelve participants per group) were given hypothesis generating and understanding tasks. Results showed strong interconnections of functional connectivity in the biologist group, which is acknowledged as possessing superior hypothesis generation skills. The group was also found to have significant functional connectivity between the frontal cortex and the mesolimbic system, which has been documented as the frontostriatal pathway. Moreover, the biologist group recorded higher interconnections in other functional connectivities known to be associated with hypothesis-generating. Taken together, it can be concluded that the hypothesis-generating skill gap between groups resulted from activation of particular regions as well as interconnections of functional connectivity related to network fluidity. Specially, the biolo-gists' hypothesis-generating superior skill resulted from highly strengthened interconnec-tions of functional connectivity.

High School Student ,

Biologist ,

Functional Brain Connectivity ,

Hypothesis-Generating ,

Functional Magnetic Resonance Imaging (fMRI) ,

Bilim adamlarının bir yaratıcı düşünce üretirken kullandıkları üstün kabiliyetin kökeni nereden gelmektedir? Bilim adamları, genel akademik lise öğrencileri ve fen lisesi öğrencileri arasındaki bir biyoloji hipotezini üretirken hangi farklı beyin fonksiyonları aktive edilmektedir? Bu soruların beyin düzeyinde açıklamalarını ortaya çıkarmak amacıyla bu makalede genel ve fen lisesi öğrencileri ve biyologlar arasındaki sinirsel bağ farkı fMRI tekniğini kullanarak hipotez üretimi ve hipotezi anlama esnasında araştırılmıştır. Araştırmacılar biri hipotez üretimi diğeri de hipotez anlaması için olmak üzere iki set görev örneği tasarladılar. Otuz altı sağlıklı katılımcıya (her grupta on iki kişi olmak üzere) hipotez üretimi ve anlaması görevleri verildi. Sonuçlar, hipotez üretmede üstün yetenekleri olduğu sanılan biyologlar grubu için işlevsel bağlantılar için kuvvetli ara bağlantıları gösterdi. Bu grupta aynı zamanda önstritial yol için belgelenmiş ön kabuk ve mezolimbik sistem arasında anlamlı işlevsel bağlantı bulunmuştur. İlaveten, biyologlar grubu diğer işlevsel bağlantılarda hipotez üretme ile ilişkili olduğu bilinen daha yüksek ara bağlantılar kayıt etmişlerdir. Tümü dikkate alındığında gruplar arasındaki hipotez üretme becerilerindeki farkın ağ akışkanlığı ile ilişkili işlevsel bağlantının ara bağlantıları ile birlikte belli bölgelerin aktivasyonundan kaynaklandığı sonucuna ulaşılabilir. Özellikle, biyologların hipotez üretmedeki üstün becerileri işlevsel bağlantının kuvvetlenmiş ara bağlantılarından kaynaklanmaktadır.

Lise Öğrencisi, ,

Biyolog, ,

İşlevsel Beyin Bağlantısı, ,

Hipotez Üretme, ,

İşlevsel Magnetik Rözenans Görüntüleme (fMRI) ,