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火星的颜色

探索联觉现象,V.S. Ramachandran 揭示了大脑如何更生动地感知与数字相关的颜色。

作者:Sean Carroll
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我刚从拉霍亚的 Salk Institute 举办的 Beyond Belief II 会议回来,这次会议在短短几天内 packed 了超乎寻常的智力刺激。任何一场会议,当你走进开幕酒会,被卷入一场关于还原论和意义的对话,与 Stuart KauffmanRebecca GoldsteinSir Harold Kroto 对话,最后直到酒吧打烊,都注定是一场精彩的会议,这次也没有让人失望。(尽管有标题,但会议的大部分内容与无神论或宗教关系不大——副标题“启蒙 2.0”更能体现其精髓。)这些演讲提供了至少十到二十篇博客文章的素材,我可能会写一两篇。其中一个演讲是由当地神经科学家 V.S. Ramachandran,或者他的朋友们称他为“Rama”所做的。(像所有好的神经科学家一样,他的网页包含了一系列有趣的 光学错觉。)他谈到了他对 联觉 的实验,这种现象是指人们将字母(例如数字或字母)与颜色联系起来。我有点这种感觉——五肯定是黄色的,七是红色的,八是蓝色的——但这更像是模糊的联想,而不是生动的体验。有些人报告说有非常强烈的联觉反应,很长一段时间以来,研究人员一直在猜测这种体验是比喻性的还是更强烈的。

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为了测试联觉,Rama 和他的合作者设计了一个实验,他们可以测量与数字 2 和 5 相关的颜色的生动程度。他们之所以选择这两个数字,是因为通过选择一种方块字体,可以将它们变成看起来几乎相同,但只是颠倒的形状。然后他们制作了一幅图(左边),其中大部分是数字 5,夹杂着几个数字 2。然后他们让人们找出数字 2。大多数普通人大约在二十秒钟左右就能完成。

但真正的联觉者可以立即完成。因为对他们来说,数字 2 会以一个明亮的彩色三角形(右边)显现出来。这毫无疑问地证明了联觉是“真实”的,更具体地说,它是一种可衡量的现象,具有真实的后果。反过来,这加强了联觉起源于 大脑结构 的假说。事实上,事实证明,大脑中负责处理字母的区域与负责处理颜色的区域相邻。

很容易想象,“正常”大脑布线中的微小变化——加强某些通路,抑制其他通路——可能导致联觉。为了进一步检验这一想法,Rama 让联觉者查看数字的其他表示形式——例如使用罗马数字——并发现颜色并没有出现。这完全符合逻辑,因为大脑的相关部分负责处理数字 5 的图形表示,而不是“五”这个抽象的数学概念。进一步使用功能性磁共振成像的研究发现,当联觉者和非联觉者看数字时,他们的大脑确实会以不同的方式激活。(还有其他方式产生联觉——例如将颜色与声音或气味联系起来——这也可能追溯到大脑不同部分之间的连接。)但这是我最喜欢的部分。他们发现了一个患有色盲的联觉者。这听起来可能很奇怪,但它的真正含义是,该受试者视网膜有问题,导致他在看世界上大多数图像时只能区分极其狭窄的波长范围——他的大脑没问题,但他的眼睛有点力不从心。但是当他看到某些数字时,他体验到了他平时从未见过的颜色。以下是 Ramachandran 在《科学美国人》上的论述:

我们还观察到一个案例,我们认为交叉激活使一个色盲的联觉者能够看到带有他平时无法感知的色调的数字;他迷人地将它们称为“火星色彩”。虽然他的视网膜颜色感受器无法处理某些波长,但我们认为他的大脑颜色区域工作正常,并且在他看到数字时被交叉激活……这种效果在色盲联觉者身上最为明显和突出,但在“普通”联觉者身上也同样发生。由梭状回皮层中的交叉激活引起的颜色会“绕过”大脑中更早期的颜色处理阶段,这可能会给产生的颜色带来不同寻常的色调。这对于理解联觉现象很重要,因为它表明了“感受质”标签——也就是说,颜色感觉的主观体验——不仅仅取决于处理的最后阶段,还取决于神经活动的整体模式,包括早期的阶段。

火星色彩!这太棒了!

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