互动科普

嗅觉、听觉、味觉、视觉与触觉不是各自为政而是相互融通。这就是具有“联觉能力的人所特有的本事，他们以非凡的方式来了解这个世界。这种感官综合运作的过程，将为理解人类大脑的组织和功能提供宝贵的线索。

当Matthew Blakeslee用手捏汉堡包时，他的嘴里出现了一种很明显的苦味。当Esmerelda Jones听到钢琴弹出升C的音符时，她的眼前就浮现出蓝色；而其它音符能激发出不同的颜色，因此钢琴的每个琴键就像是标记了颜色一样，让她容易记住并弹奏出各个音阶。当Jeff Coleman看到打印出来的黑色数字时，他看到的是彩色数字，每个数字对应一种不同的颜色。Blakeslee、Jones和Coleman就是属于一小群拥有“联觉”(synesthesia)的人。他们以特殊的方式体验着平凡的世界，好像居住在幻想和现实之间的神秘无人地带。对于他们来讲，触觉、味觉、听觉、视觉以及嗅觉等感觉器官是混合在一起，而不是独立分开的。

早在1880年，达尔文的表弟弗朗西斯·高尔顿(Francis Galton)就在“Nature”杂志上发表了一篇关于“联觉现象”的文章，而现代的科学家一直在对联觉寻根探源。不过，大多数人认为这种现象是捏造的、服用药物产生的副怍用(如迷幻药LSD和麦司卡林均能产生类似的效果)，或者仅仅是奇闻轶事罢了。不过大约在4年前，我们和其他研究人员发现了一些大脑的运作过程可以解释联觉现象。而在这个过程中，我们还发现了关于人类思维中一些神秘之处的新线索，如抽象思维、隐喻、甚至语言的出现等。

对联觉的常规解释是说，受影响的人只不过在体验童年的记忆或联想罢了。也许某人在孩童时期玩耍电冰箱的磁铁，数字5是红色，6是绿色。然而，这种理论无法解释，为什么只有某些人保留了这种栩栩如生的感觉记忆。无论你在童年时遭遇过多少次冰和雪的经历，当你看到一幅冰块的图画时，可能会“想”到寒冷，但大概不会真的“感觉”冷吧。

另一种流行的观点认为，具有联觉的人将降C音描述成“红色”，或者说鸡肉嚼起来“很刺人”时，不过是在打比方罢了，就如同在英语中，你我可能会说一件“喧闹的”衬衫，来描述颜色花哨，或一块“尖锐的”切达干酪来形容味道浓重一样。我们的日常用语中充满了这种与感觉相关的比喻，可能具有联觉的人在这方面更有天赋而已。

1999年，我们开始尝试研究“联觉”是否真是一种感官体验。数十年来，这一貌似简单的问题一直困扰着研究人员。最普通的方法就是直截了当地问受试者问题：“这只是你的记忆，还是你真的看到了那种颜色，就好像它出现在你的前方一样?”当我们试着问这些问题时，没有取得太大的进展。有些受试者的确回答：“没错，我真的看见了。”而更常见的反应是：“好像看见了，又好像没有。”或者“那不大像是回忆，我清楚看见那数字是红色的，但我知道它不是红的，而是黑的。所以我想那一定是回忆吧。”

为确定一种效果是否真的来自感觉，心理学家经常使用一种所谓的“突显”或“分离”的简单测试。如果你看到一组斜线散布在一大片垂直的线条中，这组倾斜的线条会突显而出。事实上，你可以立即就将斜线从背景直线中分离出来，并将斜线在脑子里构成某种形状，如三角形。同样，如果背景是由许多绿色的点组成，要求你寻找其中的红点，那么红色小点就会突显出来。相反，如果将一组黑色数字“2”散布在同样颜色的数字“5”中，“2”和“5”将混为一体，难以辨认。除非你逐个检查这些数字，否则你很难分辨，即便数字“2”与邻近数字“5”的笔划差异很大，就像斜线和直线之间的差别一样。因此我们可以得出结论：只有某些根本的或基础的特性——如颜色和线条方向——能够提供分组归类的基础；而类似数字这样较为复杂、带有意义的符号就不能做到这一点。

我们想知道如果将这些混合数字拿给具有联觉的人看(就好比把“5”看成红色，把“2”看成绿色的人)，会得出什么样的结果。我们将一组“2”排列成三角形，如果联觉是一种真实的感觉，受试者将很容易“看”到这个三角形，因为对他们来说，数字是有颜色的。

当我们对志愿的受试者进行“突显”测试时，答案十分清楚。与正常人相比，有联觉的人具有高达90％的正确率，可分辨出分组数字所构成的形状(这个比例与不具联觉者在看到不同颜色的数字构成的图形时，得到的结果正好相当)。这个结果证实，由数字所引发的颜色感是真正的感觉，并非有联觉的人在吹牛。他们不可能成功地伪造感觉。在另一个引人注目的例子中，我们让一位能将数字“5”看成淡红色的受试者盯着计算机屏幕，然后偷偷把不带颜色的数字5逐渐加上红色，但他没有发觉，除非红色变得相当深时，他才有觉察；如果我们加上绿色，他立即就能发现。

视觉讯息的处理

证实了联觉的真实性，就带来了一些问题：为什么只有少数人能体验到这种神秘的现象?实验让我们倾向这样的观点：有联觉者体验到的现象，是由于大脑的某种线路交叉(cross wiring)而产生的结果。这一基本概念早在100年前就有人提出了，但是我们现在可以确定“线路交叉”现象可能发生在大脑中的哪个位置，以及如何发生的。要了解参与大脑运作的神经生物因子，就需要对大脑处理视觉信息的过程略知一二。当光线从某个景象反射回来，接触到人眼的视锥细胞(颜色接收器)时，视网膜便会发出神经信号，并传递到位于大脑后部枕骨脑叶处的视皮质17区。视觉信息在该区的局部群集得到进一步处理，分出颜色、动作、形状和深度等简单特性。之后，具有这些特性的信息被继续传递下去，并且分送到颞叶和顶叶等比较远的区域。以颜色信息为例，先传递到颞叶的梭状回(fusiform gyrus)V4区，再从那里到达位于颜色中心区的更高一层，包括一块叫做TPO的皮质区域(TPO即颞叶、顶叶和枕骨脑叶的英文首字母缩写，指这三者的汇合处)。这些更高级的区域可能与颜色信息中更复杂的部分有关。例如，树叶在黄昏时与白天时一样，看起来都是绿色的，尽管从树叶反射的光波波长组成完全不同。

数值计算在脑中似乎也是分阶段完成的。早期步骤也发生在梭状回，呈现出数字的真实形状；下一步则在角回(angular gyrus)完成，它是TPO的一部分，负责数值概念，如序数和基数等(如果因中风或肿瘤而导致角回损坏时，患者还能够识别数字，但不再能完成除法和减法运算。乘法运算能力可以保留，因为它是通过死记而掌握的)。此外，人的脑部显影的研究强烈暗示：视觉上呈现出的字母或数字(称为形素)会刺激梭状回的神经细胞，而音节发出的声音(称为音素)则在更高级的地方进行处理，位置就在TPO的附近。

由于颜色和数字都是最先在梭状回被处理，接下来才送到接近角回的区域，于是我们猜测：数字与颜色的联觉可能是在V4区和数字形状区(两者都位于梭状回)、或更高级的颜色区和数字概念区(都在TPO内)之间发生线路交叉所导致的。其它更神奇的联觉形式可能是由于不同感觉处理区之间有类似的路线交叉所造成的。

还有其它的实验也支持交叉活化的理论，甚至可以解释联觉形式的多样性。其中一个实验利用了一种称作“排挤效应”的视觉现象。图上有一个小加号，右边还有一个数字“5”，如果只盯着加号，你还是很容易就能识别旁边的“5”，即便你没有特意看它。但是，如果我们在“5”的周围加上其它四个数字，如“3”，这样你就不会轻易将“5”识别出来。因为它看上去好像失去了焦点。具有正常感觉的志愿者能够成功识别“5”的能力，跟用猜的差不多，这并不是因为“5”位于视觉边缘而变得模糊了。别忘了，当没有被这些“3”包围时，你可以非常清楚地看见“5”。你不能识别的原因是由于注意力有限。侧面的“3”多少分散了你对中间那个“5”的注意力，让你看不见它。

当对两位有联觉的人进行这项测试时，得出的结果让我们大吃一惊。他们看着显示屏幕说：“中间那个数字看起来很模糊，但好像是红色的，因此我猜想那一定是数字5。”即便中间的数字没有在意识中得到辨认，但大脑似乎在某个地方对它进行了讯号处理。这样，有联觉者就可以根据颜色来推测出这个数字。如果我们的理论正确，这一发现意味着数字在梭状回中被处理，并唤起某种特殊的颜色感，这个过程不是在后面发生排挤效应的脑区完成的；诡异的结论是：即使“看不见”这个数字，也能产生联觉。

我们的另一项发现也支持这个结论。当我们降低数字和背景之间的对比度时，由联觉所产生的颜色也在逐渐变弱，到了某个很低的对比度时，受试者就看不见颜色了，即使数字本身仍然清晰可见。由排挤实验显示，某个不可看见的数字能够触发颜色感，而对比实验则表明，看见数字未必能保证看得见颜色。也许是因为低对比度下的数字足以刺激梭状回中负责辨认数字的神经细胞，但不能交叉活化V4区中的颜色细胞。

最后我们发现，如果让有联觉者看罗马数字，如“V”，他们就看不见颜色了。这表明造成颜色感的不是一个数字的数值概念，而是“形素”的视觉表象。这项观察结果也显示，数字与颜色的交叉活化发生在梭状回中，因为该脑区结构主要负责分析视觉讯号中的形状，而不是高级的数值含义。这里还有一个有趣的实验:假设有一个用许多小“3”写成的一个大“5”；你既可以看见“林”(数字5)，也能看见“木”(数字3)。两位有联觉的受试者报告说，他们能够交替地看见两种颜色，具体要取决于他们的注意焦点。该测试表明，尽管联觉可以单纯作为视觉的表象(不是高级概念)结果而出现，但根据注意力的不同，视觉输入分类的方式同样也非常重要。

但是，当招募的志愿者越来越多时，我们很快发现，并非所有将外在世界涂上颜色的联觉者都是一样的。对于有些人来说，甚至一星期内的日子或一年中的月份都能唤起颜色感，如星期一是绿色，星期三是粉红色，12月是黄色等。

星期几或哪一个月唯一的相同之处是数字顺序或称为“序数”的概念。对某些联觉者而言，也许颜色感是由数字顺序的抽象概念引发的，而不是数字本身的视觉外形。对于这些人而言，交叉线路是否可能发生在角回和TPO附近的高级颜色脑区之间，而不是在梭状回的各个脑区之间?如果真是这样，那么这种交互作用就可以解释，为什么抽象的数字字符或以星期和月份触发的数字概念能够唤起特定的颜色感。换言之，根据突变基因在大脑中的表现位置不同，将会产生不同类型的情况，包括由抽象数字概念引发的“较高等”的联觉，或者由视觉表象单独产生的“较低等”的联觉。类似地，对于某些较低等的形式，可能是由字母的视觉表象产生的颜色感；而较高等的形式，则可能是由字母所引发的声音(音素)而产生的；音素的表现区就在TPO附近的位置。

我们还观测了一种情形，由于交叉活化的原因，一位色盲联觉者可以看到数字浮现某些他看不见的颜色，他愉快地将其称为“火星的颜色”。尽管他的视网膜颜色接收器不能处理某些波长的光波，但我们推测他的大脑颜色区工作正常，在看到数字时被交叉活化了。

在大脑成像实验中，我们与来自美国圣地亚哥Salk生物研究院的Geoff Boynton合作。初步证据显示，V4颜色脑区的局部活化方式与我们对于联觉的交叉活化理论所预测的相符(英国伦敦精神研究所的Jeffrey Gray及其同事也报告了类似的结果)。当把黑白数字展示给有联觉的受试者时，他们的大脑中引起兴奋的区域中，除了与正常人相同的数字区外，还包括颜色区。我们还观察到不同类型的联觉者之间的差异。一位具有较低等级的联觉者与对照组相比发现，他在颜色处理的较早阶段，脑区的交叉活化程度更高；相反，较高等级的联觉者在这些早期颜色处理过程中，其脑区的活化程度较低。

隐喻的方式

对联觉的神经作用基础的认识，可以帮助解释一些画家、诗人、小说家的某种创造力。根据一项研究，在从事创造性工作的人当中，具有联觉的比例是普通人的七倍。

许多富于创造力的人所共有的一项本事就是熟练地使用隐喻的能力(如：“那是东方，而朱丽叶就是太阳。”作家的大脑就好像是可以将看似不相干的领域连接在一起，比如太阳与年轻漂亮的姑娘。换句话说，正如联觉是将表面上不相干的感觉实体(如颜色和数字)做了任意连接，而隐喻则是将表面上无关紧要的“概念领域”连接在一起。也许这不仅仅是一种巧合。

许多高级概念可能被固定在特定的脑区，或可以称之为版图。你仔细考虑一下，没有什么东西比“数字”更抽象了，但我们先前提过，数字的概念只是由相对很小的脑区(角回)来负责处理的。假定我们相信，引起联觉的变异在不同的大脑版图之间出现过度的联络，包括皮质上代表特定实质感觉(例如外形的尖锐度和弯曲度，或者颜色版图中的色彩)的小块区域，那么就看这项突变的特征在大脑的什么位置表现以及表现的范围有多大，以及可能同时造成联觉及将不相干的观念与想法连接在一起的倾向了。简言之，就是具有创造力。这或许能够解释为什么看起来没有什么用处的联觉基因，能在人类种群中存留下来。

我们的研究除了能够弄清楚为什么艺术家能够容易地体验到联觉之外，还表明我们每个人多少都具有一点这方面的能力，而且这种特性可能为人类抽象能力的进化打下了基础，抽象可是人类擅长的能力。在联觉中扮演一定角色的TPO(以及其中的角回)平常就参与了横跨不同模式的综合作用。TPO也是来自触觉、听觉和视觉信息的汇集之处。例如，猫是毛茸茸的(触觉)，会发出喵呜或咕噜声(听觉)，具有一定的外形(视觉)和气味(嗅觉)的实体，当你想起猫或听到“猫”这个字时，所有感觉特征同时被记忆从TPO中调了出来。

与猿和猴相比，人类的角回比例超大。是不是人类最初为了进行交叉模式的联系而进化出来，但后来则转向其他更抽象的功能(例如隐喻)呢?我们来看看由心理学家Wolfgang Kohler最早设计的两幅图画。一幅像滴在纸上的墨水污迹，另一幅则是像玻璃摔碎后的锯齿碎片。我们问受试者：“这两幅画中，哪一个是‘bouba’，哪一个是‘kiki’?”98％的受试者回答墨水斑点图是‘bouba’而玻璃碎片图是‘kikj’。这也许是由于墨渍那变形虫似的柔和曲线，与‘bouba’发音在大脑听觉中枢的表现类似，也与发‘boobaa’音时的口型缓慢变化很相像。相反，‘kiki’这个字的声音波形以及上腭处舌头的急转弯，似乎与锯齿般视觉外观的突然变化很相像。这两种‘kiki’特性的唯一共同点是抽象的参差特性，在TPO附近的某个地方(可能在角回)被提取出来。(我们最近发现，角回受损的人无法感受bouba-kiki的效应，他们不能正确匹配形状与发音。)从某种意义上说，我们每个人都是隐性的联觉者。

因此，角回执行了最基本的一种抽象概念——从一组截然不同的实体中提取出共同的特性。我们还不知道它是如何完成这项工作的。但是，一旦出现了交叉模式的抽象能力，也就为更为复杂的抽象概念铺平了道路。在进化过程中，某种功能乘机替代另一种功能是很常见的事。例如，哺乳动物用于听觉的耳内骨是从爬行动物的下颚骨进化而来的。除了产生隐喻和抽象思维之外，交叉模式的信息抽取可能还促成了语言的起源。

当我们开始研究联觉时，我们根本不知道它会给我们带来什么；我们更没有想到这种长期以来被视为奇闻轶事的奇怪现象，竟然可能为研究思维的本质打开了一扇窗户。