科學也可以如此靠近

你能感受到歌聲的咸甜和字母的冷暖嗎?

10月
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2018

2018年10月14日07時 今日科學 我是科學家

我是科學家

絢爛的散文、溫暖的歌聲,這些都是文學上的一種描述手法,將各種不同類型的感覺混合在一塊,來使描述更形象,更生動。在神經學上,這種感覺混合的現象,被稱為「聯覺」現象(synesthesia)。

聯覺又稱通感,指的是各種感覺之間產生相互作用的現象,即對一種感官的刺激作用觸發另一種感覺的現象。擁有「聯覺」能力的人聽一首歌時可能能嘗出巧克力的味道,或者是分辨出數字的顏色。

一組數字-顏色聯覺

《當代生物學》(Current Biology)發布的一項研究認為,聯覺現象是因大腦一些區域的神經過度活躍而造成的,比如聽歌的時候,不單刺激到了聽覺神經,味覺神經也過度興奮了。英國牛津大學的神經科學家特休恩(Devin

Terhune)解釋說,兒童時期大腦成長迅速,聯覺在這一時期可能就已經出現。但隨著年齡的增長,大腦功能逐步健全,這種現象一般會逐漸消失。但對於通感者,這種感覺能力將會伴隨他們一生。

特休恩和他的同事認為,造成這種現象的最簡單解釋就是,會進行通感的那部分大腦神經過於活躍了。為了驗證這種假設,研究者使用了稱為經顱磁刺激(transcranial magnetic stimulation)的技術,具體來說,就是用弱磁場施加在頭皮上,刺激腦部的特定部位。

研究人員對六名有聯覺能力的人進行了調查研究,這6個人擁有聯覺中最普遍的,字母-顏色聯覺,顧名思義,就是能從數字或字母中感知到顏色,譬如,看到數字2會感覺到藍綠色,看見字母S則感覺到洋紅色。這6人與對照組(6名正常人)都接受了經顱磁刺激,研究者對這些人頭皮上靠近大腦初級視覺皮質的區域進行刺激,直到他們看到光幻視為止。

研究人員是這麼解釋的,如果聯覺者的視覺皮質神經確實是易於活躍的,那麼他們相比於正常參照體來說,需要更少的刺激就可以看到光幻視。研究也證明確實如此,沒有聯覺能力的人比聯覺者需要三倍的刺激才能誘發出光幻視。

作家納博科夫就是一位著名的聯覺者,圖片來源:brainpickings.org

特休恩說,如今關於聯覺的主流解釋是,由於大腦區域之間的互相聯動過於旺盛才導致了聯覺現象的出現。新近提出的關於聯覺源自腦部神經過於興奮的說法,本質上其實與現在的主流說法還是一致的,有一種可能是,腦部神經過於興奮,從而促進了大腦區域之間的旺盛聯動。

實驗的第二階段,研究人員用不同強度的經顱電刺激(transcranial direct current stimulation,TDCS)來減小或增大聯覺者的顏色感知能力。特休恩說,絕大多數的聯覺者覺得擁有聯覺能力還是一件挺不錯的事情。改變腦神經活躍度或許可以用來治療精神分裂症等病症中出現的無用幻覺,或者通過增強腦神經活躍來治療中風或者腦部受損等病症。

圖片來源:Devin Terhune/University of Oxford

從特定區域進行刺激以增強聯覺者感知的研究啟發得出,我們可以用刺激腦部的方法來提高心智。特休恩在牛津大學的實驗室帶頭人、該項研究的共同作者卡多什(Roi Cohen

Kadosh)曾發現,經顱電刺激可以提高成人數學運算能力長達半年之久,長期使用該項療法有助於提高學習能力和記憶能力。但是這種療法只能在既定基礎上提高能力,就像給一個運動員補充一杯能量飲料,他就能跑得更快。你不能憑空把之前的大腦換掉,然後造出一個特別聰明的頭腦出來。

英國倫敦大學金史密斯學院的認知神經科學家班尼西(Michael Banissy)表示,用經顱電刺激來提高心智,為未來的研究指明了道路。但是需要注意的是,這種方法有一定風險,必須讓訓練有素的人來謹慎執行,千萬不要自行嘗試。

排版:小爽

題圖來源:brainpickings.org

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