Różnice neurokognitywne w szkicowaniu między zadaniami projektowymi a testami kreatywności

Dlaczego fale mózgowe mają znaczenie, gdy rysujemy

Od bazgrołów na notatniku po szkicowanie nowego gadżetu — rysowanie jest jedną z głównych metod, dzięki którym ludzie przekształcają pomysły w coś namacalnego. Czy jednak mózg pracuje tak samo, gdy rysujemy do standardowego testu kreatywności, jak wtedy gdy szkicujemy, by rozwiązać rzeczywisty problem inżynierski? W badaniu wykorzystano zapisy aktywności mózgowej, które pokazują, że te dwa rodzaje szkicowania angażują częściowo różne procesy umysłowe, a sposób, w jaki projektujemy eksperyment, może silnie wpływać na to, co uznajemy za obserwowany wzorzec w mózgu.

Dwa bardzo różne rodzaje szkicowania

Naukowcy pracowali z 33 studentami inżynierii, prosząc każdego z nich o wykonanie dwóch zadań opartych na szkicowaniu podczas noszenia przenośnej czapki do elektroencefalografii (EEG). W pierwszym zadaniu, klasycznym teście kreatywności zwanym Torrance Test of Creative Thinking, studenci przekształcali proste fragmenty geometryczne w jak najwięcej pomysłowych rysunków. W drugim, bardziej realistycznym zadaniu projektowym, mieli zaprojektować rower amfibijny działający na lądzie i na wodzie, wybierając cechy techniczne z tabeli, a następnie szkicując jeden spójny koncept. Oba zadania obejmowały rysowanie na papierze, lecz różniły się celem: test kreatywności premiował otwartą zabawę kształtami, podczas gdy zadanie projektowe wymagało integracji funkcji, ograniczeń i wiedzy technicznej.

Jak eksperyment śledził aktywność mózgu

Aby uchwycić szybkie zmiany w aktywności mózgu, zespół użył EEG, które mierzy drobne sygnały elektryczne na skórze głowy. Czternaście czujników umieszczonych nad obszarami czołowymi, skroniowymi, ciemieniowymi i potylicznymi rejestrowało aktywność w kilku pasmach częstotliwości, od wolniejszych fal theta po szybsze beta i niższe gamma. Przed szkicowaniem każdy uczestnik przeszedł dwie krótkie fazy spoczynku: 30 sekund z otwartymi oczami i 30 sekund z zamkniętymi oczami. Służyły one jako punkty odniesienia, względem których badacze porównywali aktywność mózgu podczas zadań. Zamiast surowej mocy sygnału skupiono się na mocy związanej z zadaniem (task-related power, TRP), która wskazuje, czy aktywność w danym paśmie i miejscu wzrosła (synchronizacja) lub zmalała (desynchronizacja) względem stanu bazowego. Badano także, na ile lewa i prawa półkula różnią się między sobą — miarę znaną jako asymetria bilateralna.

Dlaczego samo otwarcie lub zamknięcie oczu zmienia interpretację

Kluczowym elementem pracy było sprawdzenie, czy użycie fazy spoczynku z otwartymi czy zamkniętymi oczami jako odniesienia zmienia sposób interpretacji aktywności mózgu podczas szkicowania. Wcześniejsze badania nad kreatywnością często stosowały bazę z zamkniętymi oczami i raportowały spadki aktywności w paśmie alfa podczas generowania pomysłów, co powiązano z wysiłkiem twórczym. To badanie odtworzyło ten wzorzec dla testu Torrance’a, gdy odniesieniem były zamknięte oczy. Jednak gdy te same dane porównano do fazy z otwartymi oczami — stanu lepiej odpowiadającego warunkom rysowania i patrzenia na kartkę — wzorzec odwrócił się do synchronizacji alfa, czyli wzrostu mocy alfa podczas szkicowania. Ta zmiana odzwierciedla fakt, że rytmy mózgowe, szczególnie w zakresie alfa, są naturalnie silniejsze przy zamkniętych oczach. Wybór stanu bazowego, a nie tylko samo zadanie, może więc decydować o tym, czy badacz uzna, że szkicowanie tłumi, czy wzmacnia dany rytm mózgowy.

Różne sygnatury mózgowe dla testów kreatywności i pracy projektowej

Przy realistyczniejszym odniesieniu z otwartymi oczami oba zadania szkicowe ujawniły zarówno podobieństwa, jak i istotne różnice. W obu przypadkach pasmo beta zachowywało się podobnie i wykazywało dominację prawej półkuli, co wspiera pomysł, że pewne aspekty kontroli sensomotorycznej i uwagi podczas rysowania są wspólne. Jednak wolniejsze pasma theta i sub‑alfa (niższe i wyższe fragmenty zakresu alfa) wyraźnie rozróżniały zadania. W tych pasmach zadanie projektowe zwykle wykazywało silniejsze wzrosty aktywności niż test kreatywności, szczególnie w lewych obszarach czołowych oraz w prawych rejonach skroniowo‑ciemieniowych. Czujniki skroniowe wyróżniały się zwłaszcza przy szkicach projektowych, sugerując większe wykorzystanie rozumowania wizualno‑przestrzennego, pamięci i integrowania ograniczeń. Jednocześnie pewne wzory nierównowagi lewo‑prawo w obszarach przednio‑centralnych i potylicznych pojawiały się tylko podczas testu kreatywności, co sugeruje, że asymetria bilateralna w szybszych rytmach podobnych do gamma może być szczególnie wrażliwa na otwartą, figuralną wyobraźnię.

Co to oznacza dla zrozumienia i szkolenia projektantów

Podsumowując, badanie pokazuje, że szkicowanie w szybkim, otwartym teście kreatywności i szkicowanie służące rozwiązaniu konkretnego problemu projektowego nie opierają się na identycznych procesach mózgowych, nawet jeśli ruchy ręki wyglądają podobnie. Szkicowanie projektowe wydaje się wymagać bogatszych kombinacji kreatywności, pamięci technicznej i kontrolowanej uwagi, pozostawiając inny „odcisk palca” w sygnałach EEG niż bardziej swobodne rysunki z Torrance’a. Praca podkreśla też, że badacze muszą ostrożnie wybierać stany bazowe, jeśli chcą wyciągać wnioski o prawdziwej kreatywności mózgu. W dłuższej perspektywie takie spostrzeżenia mogą pomóc edukatorom dopasować ćwiczenia szkicowe, narzędzia biofeedback i programy szkoleniowe tak, aby lepiej odpowiadały wymaganiom poznawczym rzeczywistej praktyki inżynierskiej i projektowej, zamiast polegać wyłącznie na wnioskach z standardowych testów kreatywności.

Cytowanie: Li, S., Cascini, G. & Becattini, N. Neurocognitive differences in sketching between design tasks and creativity tests. Sci Rep 16, 9964 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-38735-w

Słowa kluczowe: szkicowanie projektowe, aktywność mózgu EEG, kreatywność wizualna, edukacja inżynierska, neuronauka poznawcza projektowania