Articles

Hör färger, smakar former

När Matthew Blakeslee formar hamburgerbiffar med sina händer upplever han en levande bitter smak i munnen. Esmerelda Jones (en pseudonym) ser blått när hon hör tonen Cis spelas på piano; andra toner framkallar olika nyanser – så mycket att pianotangenterna faktiskt är färgkodade. Och när Jeff Coleman tittar på tryckta svarta siffror ser han dem i färg, var och en i olika nyanser. Blakeslee, Jones och Coleman är bland en handfull annars normala människor som har synestesi. De upplever den vanliga världen på extraordinära sätt och verkar bebo ett mystiskt ingenmansland mellan fantasi och verklighet. För dem blandas sinnena – beröring, smak, hörsel, syn och lukt – ihop i stället för att förbli separata.

Moderna vetenskapsmän har känt till synestesi sedan 1880, då Francis Galton, en kusin till Charles Darwin, publicerade en artikel i Nature om fenomenet. Men de flesta har avfärdat det som en bluff, en artefakt av droganvändning eller en ren kuriositet. För ungefär sju år sedan började vi och andra dock avslöja hjärnprocesser som skulle kunna förklara synestesi. På vägen dit fann vi också nya ledtrådar till några av de mest mystiska aspekterna av det mänskliga sinnet, till exempel uppkomsten av abstrakt tänkande och metaforer.

En vanlig förklaring till synestesi är att de drabbade personerna helt enkelt upplever barndomsminnen och associationer. Kanske hade en person lekt med kylskåpsmagneter som barn, och siffran 5 var röd och 6 var grön. Denna teori ger dock inget svar på varför endast vissa personer behåller så levande sensoriska minnen. Du kanske tänker på kyla när du tittar på en bild av en isbit, men du känner förmodligen inte kyla, oavsett hur många möten du kan ha haft med is och snö under din ungdom.

En annan förhärskande idé är att synesteter bara är metaforiska när de beskriver noten C skarp som röd eller säger att kyckling smakar spetsigt – precis som du och jag kan tala om en högljudd skjorta eller vass cheddarost. Vårt vanliga språk är fullt av sådana sinnesrelaterade metaforer, och kanske är synestesier bara särskilt begåvade i detta avseende.

Vi började försöka ta reda på om synestesi är en äkta sinnesupplevelse 1999. Denna bedrägligt enkla fråga hade plågat forskare på området i årtionden. Ett naturligt tillvägagångssätt är att börja med att ställa direkta frågor till försökspersonerna: Är detta bara ett minne, eller ser du faktiskt färgen som om den vore precis framför dig? När vi ställde denna fråga kom vi inte särskilt långt. Vissa försökspersoner svarade: ”Åh, jag ser den helt klart och tydligt. Men en mer frekvent reaktion var: ”Jag ser det på sätt och vis, på sätt och vis” eller ”Nej, det är inte som ett minne”. Jag ser siffran som tydligt röd, men jag vet också att den inte är det; den är svart. Så det måste vara ett minne, antar jag.

För att avgöra om en effekt verkligen är perceptuell använder psykologer ofta ett enkelt test som kallas pop-out eller segregation. Om du tittar på en uppsättning lutande linjer utspridda bland en skog av vertikala linjer, sticker de lutande linjerna ut. Du kan faktiskt omedelbart skilja dem från bakgrunden och gruppera dem mentalt för att till exempel bilda en separat triangulär form. På samma sätt, om de flesta av bakgrundens element var gröna prickar och du skulle leta efter röda mål, skulle de röda prickarna sticka ut. Å andra sidan, en uppsättning svarta 2:or utspridda bland 5:or av samma färg smälter nästan in . Det är svårt att urskilja 2:orna utan att ägna sig åt en granskning av siffrorna punkt för punkt, även om varje enskilt nummer skiljer sig lika tydligt från sina grannar som en snedställd linje skiljer sig från en rak linje. Vi kan alltså dra slutsatsen att endast vissa primitiva, eller elementära, kännetecken, såsom färg och linjens orientering, kan utgöra en grund för gruppering. Mer komplexa perceptuella tecken, såsom siffror, kan inte göra det.

Vi undrade vad som skulle hända om vi visade de blandade siffrorna för synesteter som upplever till exempel rött när de ser en 5:a och grönt med en 2:a. Vi arrangerade 2:orna så att de bildade en triangel.

När vi utförde dessa tester med frivilliga var svaret kristallklart. Till skillnad från normala försökspersoner rapporterade synesteterna korrekt formen som bildades av grupper av siffror i upp till 90 procent av fallen (precis som icke-synesteter gör när siffrorna faktiskt har olika färger). Detta resultat bevisar att de inducerade färgerna är genuint sensoriska och att synesteterna inte bara hittar på saker och ting. Det är omöjligt för dem att fejka sin framgång.

Visuell bearbetning

Bekräftelsen av att synestesi är verklig väcker frågan: Varför upplever vissa människor detta märkliga fenomen? Våra experiment leder oss till att favorisera idén att synestesier upplever resultatet av någon form av korskoppling i hjärnan. Detta grundläggande koncept föreslogs ursprungligen för ungefär 100 år sedan, men vi har nu identifierat var och hur en sådan korsförbindelse kan uppstå.

För att förstå de neurobiologiska faktorer som är verksamma krävs en viss förtrogenhet med hur hjärnan bearbetar visuell information. Efter att ljuset som reflekteras från en scen träffar kottarna (färgreceptorerna) i ögat, går neurala signaler från näthinnan till område 17, i occipitalloben i bakre delen av hjärnan. Där bearbetas bilden vidare inom lokala kluster, eller blobs, till sådana enkla attribut som färg, rörelse, form och djup. Därefter skickas information om dessa separata egenskaper vidare och distribueras till flera avlägset belägna regioner i temporalloben och parietalloben. När det gäller färg går informationen till område V4 i den fusiforma gyrus i tinningloben. Därifrån går den vidare till områden som ligger längre upp i hierarkin av färgcentra, bland annat ett område nära en fläck i hjärnbarken som kallas TPO (för korsningen mellan temporal-, parietal- och occipitalloberna). Dessa högre områden kan ha att göra med mer sofistikerade aspekter av färgbearbetning. Bladen ser till exempel lika gröna ut i skymningen som vid middagstid, trots att blandningen av våglängder som reflekteras från dem är mycket olika.

Också den numeriska beräkningen tycks ske i etapper. Ett tidigt steg sker också i den fusiforma gyrus, där talens faktiska former representeras, och ett senare steg sker i den vinklade gyrus, en del av TPO som är inriktad på numeriska begrepp som ordinalitet (ordningsföljd) och kardinalitet (kvantitet). När den angulära gyrusen skadas av en stroke eller en tumör kan patienten fortfarande identifiera siffror men kan inte längre utföra multiplikation. Efter skador på en annan närliggande region kan subtraktion och division gå förlorade, medan multiplikation kan överleva (kanske för att man lär sig det utantill). Studier av hjärnavbildningar på människor tyder dessutom starkt på att visuellt presenterade bokstäver i alfabetet eller siffror (grafem) aktiverar celler i den fusiforma gyrus, medan stavelsernas ljud (fonem) bearbetas högre upp, återigen i TPO:s allmänna närhet.

Om både färger och siffror bearbetas inledningsvis i den fusiforma gyrus och därefter nära den vinklade gyrus, misstänkte vi att nummer-färg-synestesi kan orsakas av korsledningar mellan V4 och området för nummerutseende (båda i den fusiforma) eller mellan det högre färgområdet och området för nummerbegrepp (båda i TPO).

Andra, mer exotiska former av tillståndet kan bero på liknande korsledningar mellan olika sensoriska bearbetningsregioner. Att hörselcentret i tinningloberna också ligger nära det högre hjärnområdet som tar emot färgsignaler från V4 skulle kunna förklara ljud-färg-synestesi. På samma sätt kan Matthew Blakeslees smaksättning av beröring uppstå på grund av korsledningar mellan smakkortex i en region som kallas insula och en intilliggande hjärnbark som representerar beröring med händerna. En annan synestet med smakinducerad beröring beskriver smaken av mynta som svala glaspelare.

Smak kan också korsförbindas med hörsel. En synestet rapporterar till exempel att den talade Herrens bön smakar mest av bacon. Dessutom smakar namnet Derek av öronvax, medan namnet Tracy smakar som ett fläckigt bakverk.

Om vi antar att neurala korsförbindelser ligger till grund för synestesi, varför händer det då? Vi vet att synestesi förekommer i familjer, så det har en genetisk komponent. Kanske en mutation gör att kopplingar uppstår mellan hjärnområden som vanligtvis är åtskilda. Eller så leder mutationen till att redan existerande kopplingar mellan områden som normalt sett är sparsamt sammankopplade inte blir bättre. Om mutationen skulle komma till uttryck (dvs. utöva sina effekter) i vissa hjärnområden men inte i andra, skulle denna fläckighet kunna förklara varför vissa synesteter blandar ihop färger och siffror, medan andra ser färger när de hör fonem eller musikaliska toner. Personer som har en typ av synestesi har större sannolikhet att få en annan, och inom vissa familjer kommer olika medlemmar att ha olika typer av synestesi; båda dessa fakta ger tyngd åt denna idé.

Och även om vi till en början tänkte i termer av fysisk korsförbindelse har vi insett att samma effekt skulle kunna inträffa om ledningarna – antalet anslutningar mellan regioner – är bra, men balansen mellan de kemikalier som färdas mellan regionerna är snedvriden. Därför talar vi nu om korsaktivering. Till exempel hämmar angränsande hjärnregioner ofta varandras aktivitet, vilket bidrar till att minimera korsaktivering. En kemisk obalans av något slag som minskar en sådan hämning – t.ex. genom att blockera verkan av en hämmande neurotransmittor eller genom att inte producera en hämmare – skulle också leda till att aktivitet i ett område utlöser aktivitet i ett grannområde. Sådan korsaktivering skulle i teorin också kunna ske mellan vitt skilda områden, vilket skulle förklara några av de mindre vanliga formerna av synestesi.

Stöd för korsaktivering kommer från andra experiment, varav några också bidrar till att förklara de varierande former som synestesi kan ta. Ett utnyttjar ett visuellt fenomen som kallas crowding . Om du stirrar på ett litet plustecken i en bild som också har siffran 5 vid sidan om, kommer du att upptäcka att det är lätt att urskilja den siffran, även om du inte tittar direkt på den. Men om vi nu omger 5:an med fyra andra siffror, t.ex. 3:or, kan du inte längre identifiera den. Det ser oskärpt ut. Volontärer som uppfattar normalt lyckas inte bättre än av en ren slump identifiera detta nummer. Det beror inte på att saker och ting blir suddiga i periferin av synen. När allt kommer omkring kunde du se 5:an helt klart när den inte var omgiven av 3:or. Du kan inte identifiera den nu på grund av begränsade uppmärksamhetsresurser. De flankerande 3:orna distraherar på något sätt din uppmärksamhet från den centrala 5:an och hindrar dig från att se den.

En stor överraskning kom när vi gav samma test till två synesteter. De tittade på displayen och gjorde anmärkningar som: Jag kan inte se det mittersta numret. Det är suddigt, men det ser rött ut, så jag antar att det måste vara en 5. Även om det mittersta talet inte registrerades medvetet verkar det som om hjärnan ändå bearbetade det någonstans. Synesteter kunde sedan använda denna färg för att intellektuellt härleda vad numret var. Om vår teori stämmer innebär detta fynd att talet bearbetas i den fusiforma gyrus och framkallar den lämpliga färgen före det skede då trängseleffekten uppstår i hjärnan; paradoxalt nog är resultatet att till och med ett osynligt tal kan framkalla synestesi för vissa synestesier.

Ett annat fynd som vi gjorde stöder också denna slutsats. När vi minskade kontrasten mellan talet och bakgrunden blev den synestetiska färgen svagare tills försökspersonerna vid låg kontrast inte såg någon färg alls, trots att talet var helt synligt. Medan crowding-experimentet visar att ett osynligt nummer kan framkalla färg, visar kontrastexperimentet tvärtom att det inte är säkert att se ett nummer garanterar att man ser en färg. Kanske aktiverar siffror med låg kontrast celler i fusiform tillräckligt mycket för en medveten uppfattning av siffran, men inte tillräckligt för att korsaktivera färgcellerna i V4.

Slutligt fann vi att om vi visade synesteter romerska siffror, till exempel ett V, så såg de ingen färg – vilket tyder på att det inte är det numeriska konceptet för en siffra, i det här fallet 5, utan grafemets visuella utseende som driver fram färgen. Även denna observation innebär att korsaktivering inom själva den fusiforma gyrusen är inblandad i synestesi för nummer-färg, eftersom den strukturen huvudsakligen är involverad i analysen av den visuella formen, inte den höga betydelsen på hög nivå, av numret. En spännande vändning: Föreställ dig en bild med en stor 5:a som består av små 3:or; du kan antingen se skogen (5:an) eller fokusera minutiöst på träden (3:orna). Två synestetiska försökspersoner rapporterade att de såg färgen skifta beroende på hur de fokuserade. Detta test antyder att även om synestesi kan uppstå som ett resultat av enbart det visuella utseendet – inte konceptet på hög nivå – så är det sätt på vilket den visuella insatsen kategoriseras, baserat på uppmärksamhet, också kritiskt.

Men när vi började rekrytera andra frivilliga blev det snart uppenbart att alla synesteser som färglägger sin värld inte är likadana. Hos vissa framkallar till och med veckodagar eller årets månader färger.

Det enda som veckodagar, månader och siffror har gemensamt är begreppet numerisk sekvens, eller ordinalitet. För vissa synesteter är det kanske det abstrakta begreppet numerisk sekvens som framkallar färgen, snarare än det visuella utseendet på numret. Kan det vara så att hos dessa personer sker korskopplingen mellan gyrus angularis och det högre färgområdet nära TPO i stället för mellan områden i fusiform? Om så är fallet skulle detta samspel förklara varför även abstrakta talrepresentationer, eller idén om de tal som framkallas av veckodagar eller månader, starkt framkallar specifika färger. Med andra ord, beroende på var i hjärnan synestesigenen uttrycks kan den resultera i olika typer av tillståndet – högre synestesi, som drivs av numeriska begrepp, eller lägre synestesi, som enbart produceras av det visuella utseendet. På samma sätt kan i vissa lägre former det visuella utseendet av en bokstav generera färg, medan det i högre former är ljudet, eller fonemet, som framkallas av den bokstaven; fonemen representeras nära TPO.

Vi har också observerat ett fall där vi tror att korskopplad aktivering gör det möjligt för en färgblind synestet att se siffror som är färgade med nyanser som han annars inte kan uppfatta; på ett charmigt sätt hänvisar han till dessa som marsianska färger. Även om hans retinala färgreceptorer inte kan bearbeta vissa våglängder, föreslår vi att hans färgområde i hjärnan fungerar alldeles utmärkt och korsaktiveras när han ser siffror.

I hjärnavbildningsexperiment som vi utförde tillsammans med Geoffrey M. Boynton vid Salk Institute for Biological Studies i San Diego fick vi bevis för lokal aktivering av färgområdet V4 på ett sätt som förutses av vår teori om korsaktivering av synestesi. (Den avlidne Jeffrey A. Gray vid Institute of Psychiatry i London och hans kolleger rapporterade liknande resultat). När man presenterade svarta och vita siffror och bokstäver för synesteterna ökade hjärnans aktivering inte bara i sifferområdet – vilket den skulle göra hos normala försökspersoner – utan även i färgområdet. Vår grupp observerade också skillnader mellan olika typer av synesteter. Försökspersoner med lägre synestesi visade mycket större aktivering i tidigare skeden av färgbearbetningen än kontrollpersoner. Däremot visar högre synestesier mindre aktivering på dessa tidigare nivåer.

Floating Numbers

GALTON BESKRIVER en annan fascinerande form av synestesi, där siffror tycks uppta specifika platser i rummet. Olika nummer upptar olika platser, men de är ordnade sekventiellt i stigande ordning på en imaginär tallinje. Nummerlinjen är ofta invecklad på ett utstuderat sätt – ibland till och med dubbelt tillbaka på sig själv, så att t.ex. 2 kan ligga närmare 25 än 4. Om försökspersonen lutar på huvudet kan också nummerlinjen luta. Vissa synesteter hävdar att de kan vandra runt i tallandskapet och att de till och med kan byta utsiktspunkt, inspektera dolda delar av linjen eller se den från andra sidan så att siffrorna ser ut att vara omvända. Hos vissa personer sträcker sig linjen till och med in i ett tredimensionellt rum. Dessa märkliga observationer påminde oss om neurovetenskapsmannen Warren S. McCullochs berömda fråga: ”Vad är en siffra, så att en människa kan känna till den, och en människa, så att hon kan känna till en siffra?

Hur vet vi att tallinjen är en äkta perceptuell konstruktion, och inte något som försökspersonen bara inbillar sig eller hittar på? En av oss (Ramachandran), i samarbete med U.C.S.D.-doktoranden Shai Azoulai, testade två synesteter med tallinje. Vi presenterade 15 nummer (av 100) samtidigt på skärmen i 30 sekunder och bad försökspersonerna att memorera dem. I ett tillstånd (kallat kongruent tillstånd) föll siffrorna där de skulle på den virtuella tallinjen. I det andra villkoret placerades siffrorna på felaktiga platser (det inkongruenta villkoret). När de testades efter 90 sekunder var försökspersonernas minne för siffrorna i det kongruenta tillståndet betydligt bättre än i det inkongruenta tillståndet. Detta är det första objektiva beviset, sedan Galton observerade effekten, för att nummerrader är äkta i den bemärkelsen att de kan påverka prestationen i en kognitiv uppgift.

I ett relaterat experiment använde vi oss av den välkända numeriska avståndseffekten. När normala människor får frågan vilket av två tal som är störst svarar de snabbare när talen är längre ifrån varandra (t.ex. 4 och 9) än när de är nära varandra (t.ex. 3 och 4). Detta fenomen innebär att hjärnan inte representerar siffror i ett slags uppslagstabell, som i en dator, utan snarare rumsligt i sekvens. Närliggande tal är lättare att förväxla, och därför svårare att göra jämförelser med, än tal som ligger längre ifrån varandra. Det häpnadsväckande är att vi hos en försöksperson med en invecklad tallinje fann att det inte enbart var det numeriska avståndet som avgjorde prestationen, utan det rumsliga avståndet på den synestetiska skärmen. Om linjen dubblerade sig själv kan 4 vara svårare att skilja från exempelvis 19 än från 6! Här fanns återigen bevis för att tallinjer är verkliga.

Tallinjer kan påverka aritmetiken. En av våra försökspersoner rapporterade att till och med enkla aritmetiska operationer som subtraktion eller division var svårare över linjens knutar eller böjningar än över raka sektioner. Detta resultat tyder på att numerisk sekvens (oavsett om det gäller siffror eller kalendrar) representeras i hjärnans vinkelgyrus, som är känd för att vara involverad i aritmetik.

Varför har vissa människor snirkliga tallinjer? Vi föreslår att effekten uppstår på grund av att en av hjärnans huvudfunktioner är att ombilda en dimension till en annan. Till exempel mappas det numeriska begreppet (talets storlek) på ett systematiskt sätt på den sekventialitet som representeras i den angulära gyrus. Vanligtvis är denna effekt en vag vänster-till-högre-ombildning i rak linje. Men om en mutation inträffar som påverkar denna ombildning negativt, blir resultatet en invecklad representation. Sådana märkliga rumsliga representationer av siffror kan också göra det möjligt för genier som Albert Einstein att se dolda relationer mellan siffror som inte är uppenbara för mindre dödliga som oss.

Ett sätt att använda metaforer

Våra insikter i den neurologiska grunden för synestesi skulle kunna bidra till att förklara en del av den kreativitet som finns hos målare, poeter och romanförfattare. Enligt en studie är tillståndet mycket vanligare hos kreativa människor än hos befolkningen i allmänhet.

En förmåga som många kreativa människor delar är en lätthet att använda metaforer (It is the east, and Juliet is the sun). Det är som om deras hjärnor är inställda på att göra kopplingar mellan till synes orelaterade områden – till exempel solen och en vacker ung kvinna. Med andra ord, precis som synestesi innebär att man gör godtyckliga kopplingar mellan till synes orelaterade perceptuella enheter som färger och siffror, innebär metaforer att man gör kopplingar mellan till synes orelaterade konceptuella områden. Kanske är detta inte bara en tillfällighet.

Antaliga begrepp på hög nivå är förmodligen förankrade i specifika hjärnregioner, eller kartor. Om man tänker efter finns det inget mer abstrakt än ett tal, och ändå representeras det, som vi har sett, i en relativt liten hjärnregion, den angulära gyrus. Låt oss säga att den mutation som vi tror ger upphov till synestesi orsakar överdriven kommunikation mellan olika hjärnkartor – små fläckar av hjärnbarken som representerar specifika perceptuella enheter, t.ex. skärpa eller krökning av former eller, i fallet med färgkartor, nyanser. Beroende på var och hur brett i hjärnan egenskapen uttrycks kan den leda till både synestesi och en benägenhet att koppla samman till synes orelaterade begrepp och idéer – kort sagt, kreativitet. Detta kan förklara varför den till synes värdelösa synestesigenen har överlevt i befolkningen.

Förutom att klargöra varför konstnärer kan vara benägna att uppleva synestesi, tyder vår forskning på att vi alla har en viss förmåga till detta och att denna egenskap kan ha lagt grunden för utvecklingen av abstraktion – en förmåga som människor utmärker sig på. TPO (och den angulära gyrusen inom den), som spelar en roll i tillståndet, är normalt involverad i tvärmodal syntes. Det är den hjärnregion där information från beröring, hörsel och syn tros flöda samman för att möjliggöra uppbyggnaden av uppfattningar på hög nivå. En katt är till exempel fluffig (beröring), den gnäller och spinner (hörsel), den har ett visst utseende (syn) och en viss lukt (lukt), som alla härleds samtidigt från minnet av en katt eller ljudet av ordet katt.

Kan det vara så att den vinklade gyrus – som är oproportionerligt större hos människor än hos apor och apor – ursprungligen utvecklades för tvärmodala associationer, men sedan blev koopterad för andra, mer abstrakta funktioner som metaforer?

Tänk på två teckningar som ursprungligen utformades av psykologen Wolfgang Khler . Den ena ser ut som en bläckplätt och den andra som en klyfta av krossat glas. När vi frågar: Vilken av dessa är en bouba och vilken är en kiki? 98 procent av människorna väljer bläckplättar som en bouba och den andra som en kiki. Kanske beror det på att de mjuka kurvorna i den amöba-liknande figuren metaforiskt efterliknar de mjuka böljningarna i ljudet bouba, som representeras i hörselcentralerna i hjärnan samt den gradvisa böjningen av läpparna när de producerar det böjda boo-baa-ljudet.

I motsats till detta efterliknar vågformen i ljudet kiki och den skarpa böjningen av tungan på gommen de plötsliga förändringarna i den hackiga visuella formen. Det enda som dessa två kiki-egenskaper har gemensamt är den abstrakta egenskapen av tandning som extraheras någonstans i närheten av TPO, troligen i den vinklade gyrus. På sätt och vis kanske vi alla är synesteter i garderoben.

Så den vinklade gyrusen utför en mycket elementär typ av abstraktion – den extraherar den gemensamma nämnaren från en uppsättning påfallande olikartade enheter. Vi vet inte exakt hur den gör detta arbete. Men när förmågan att ägna sig åt tvärmodal abstraktion väl uppstod kan den ha banat väg för de mer komplexa typerna av abstraktion.

När vi började vår forskning om synestesi hade vi ingen aning om vart den skulle föra oss. Vi anade inte att detta kusliga fenomen, som länge betraktats som en ren kuriositet, skulle kunna erbjuda ett fönster till tankens natur.

Författarna

VILAYANUR S. RAMACHANDRAN och EDWARD M. HUBBARD samarbetar i studier av synestesi. Ramachandran leder Center for Brain and Cognition vid University of California, San Diego, och är adjungerad professor vid Salk Institute for Biological Studies. Han utbildade sig till läkare och disputerade senare vid Trinity College, University of Cambridge. Hubbard disputerade vid institutionerna för psykologi och kognitionsvetenskap vid U.C.S.D. och är nu postdoktor vid INSERM i Orsay, Frankrike. Han är en av grundarna av American Synesthesia Association och hjälpte till att organisera dess andra årsmöte vid U.C.S.D. 2001.

Lämna ett svar

Din e-postadress kommer inte publiceras.