The role of semantic associations in creativity : semantic memory structure, flexibility and underlying brain mechanisms
Le rôle des associations sémantiques dans la créativité : structure et flexibilité de la mémoire sémantique et mécanismes cérébraux sous-jacents
Résumé
Creativity is a high-level cognitive function at the basis of various domains of human activity. However, this human capacity, while essential to face the challenges of our society as well as our daily lives, is still poorly understood. Previous research indicates that individual differences in semantic memory structure and processes contribute to individual’s creative abilities. In this thesis, we aim to better understand the relationships between semantic memory and creativity and the underlying brain correlates. In the first part of this thesis, we performed two studies to explore how the properties of semantic memory and brain networks relate to creative behavior. First, in a behavioral study, we investigated the relationships between semantic memory organization and creative thinking. By means of network-based methods, we built individual semantic networks as a proxy of the semantic memory structure and explored their properties in relation to creative abilities. We found that individual differences in semantic network properties correlated to divergent thinking and to creative behavior in real life. Then, in a second study, we replicated these findings and explored the brain functional connectivity underlying the semantic network properties predicting real-life creativity. We found that unique brain functional connectivity patterns underlying the modularity of individual semantic networks predicted individual differences in real-life creative behavior. In the second part, we examined the cognitive processes of semantic memory search that allow higher creative abilities and explored their brain correlates. We found two components that reflected 1) attentional focus allowing persistent search behavior and 2) the flexibility in memory. The first component related to divergent thinking while the second one related to convergent creative thinking. Finally, in the last part, by means of the semantic priming approach, we explored the different types of relationships that participate in the organization of semantic memory. We specifically investigated whether the implicit retrieval of a thematic and taxonomic category is facilitated by two words belonging to this category more than by a single exemplar. We found larger and additive priming in the double priming compared to the single priming condition at the behavioral and electrophysiological level. Our findings improved the actual knowledge on the organization of semantic memory into categories and how related concepts implicitly associate to each other in memory. Altogether, these findings shed light on several neurocognitive mechanisms related to semantic memory structure and processes involved in creativity. This work may also provide new tools that could be useful in future research on creativity.
La créativité fait partie des fonctions cognitives de haut niveau à la base de nombreux domaines de l'activité humaine. Malgré son importance au sein de notre société et de notre vie quotidienne, la capacité créative n’est encore pas bien comprise. Des études dans le domaine indiquent que l’organisation de la mémoire sémantique et ses processus sous-tendrait la créativité. L’objectif de cette thèse est de mieux comprendre les relations entre mémoire sémantique et créativité, et identifier les corrélats cérébraux sous-jacents. La première partie de cette thèse inclut deux études qui ont pour but explorer la créativité dépend des propriétés de la mémoire sémantique et des réseaux cérébraux qui les soutiennent. Dans la première étude cognitive, nous avons exploré les relations entre l'organisation de la mémoire sémantique et la créativité. Á l’aide de méthodes de graphes, nous avons construit des réseaux sémantiques individuels pour explorer la structure de la mémoire sémantique et leurs propriétés, et les avons mis en relation avec les capacités créatives. Nos résultats démontrent que les différences individuelles dans les propriétés des réseaux sémantiques sont corrélées à la pensée divergente et au comportement créatif dans la vie réelle. Dans la deuxième étude, nous avons reproduit ces résultats et nous avons en outre exploré la connectivité fonctionnelle du cerveau supportant les propriétés des réseaux sémantiques qui prédisent la créativité dans la vie réelle. Nous avons découvert que des profils individuels de connectivité fonctionnelle cérébrale sous-jacents à la modularité des réseaux sémantiques individuels prédisent les différences individuelles dans le comportement créatif dans la vie réelle. Dans la deuxième partie de cette thèse, nous avons examiné les processus cognitifs de recherche en mémoire sémantique qui sont associés à la capacité créative et en avons exploré les corrélats cérébraux. Nous avons mis en évidence deux composantes qui dépendent de patterns de connectivité cérébrale distincts et qui reflètent 1) un comportement de recherche persistant requérant des processus de contrôle attentionnel et 2) une exploration flexible qui repose sur l’interaction entre processus contrôlés et associatifs. La première composante corrèle à la pensée divergente et alors que la seconde est liée à la pensée créative convergente. Finalement, dans la dernière partie de la thèse, nous avons utilisé l'approche d'amorçage sémantique pour explorer les différents types de relations qui participent à l'organisation de la mémoire sémantique. Nous avons spécifiquement examiné si l’activation implicite d'une catégorie thématique et taxonomique est facilitée par la présentation de deux exemplaires de cette catégorie plus que par un seul exemplaire. Nous avons trouvé un amorçage plus important et additif dans la condition de double amorçage par rapport à la condition d'amorçage simple au niveau comportemental et électrophysiologique. Nos résultats soutiennent l’hypothèse d’une organisation de la mémoire sémantique en catégories à la fois thématiques et taxonomiques. Pour conclure, ces résultats mettent en évidence des mécanismes neurocognitifs liés à la structure de la mémoire sémantique et aux processus impliqués dans la créativité. Ce travail propose de nouveaux outils qui pourraient être utiles dans de futures recherches sur la créativité ou la mémoire sémantique.
Origine | Version validée par le jury (STAR) |
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