Нейронная основа синестезии
Синестезия — это неврологическое состояние, при котором два или более телесных чувства связаны. Например, в форме синестезии, известной как графема → цветовая синестезия , буквы или цифры могут восприниматься как окрашенные по своей природе. В другой форме, называемой числом → синестезия , числа автоматически и последовательно ассоциируются с местами в пространстве. В еще одной форме синестезии, называемой порядковой лингвистической персонификацией , числа, дни недели или месяцы года вызывают личности. При других формах синестезии музыка и другие звуки могут восприниматься как окрашенные или имеющие определенную форму. Недавние исследования начали изучать нейронную основу этих переживаний, опираясь как на нейробиологические принципы, так и на данные функциональной нейровизуализации .
На основе этих данных были предложены две основные теории нейронной основы синестезии. Обе теории исходят из наблюдения о том, что существуют отдельные области мозга , специализирующиеся на определенных функциях. Например, часть человеческого мозга, участвующая в обработке зрительной информации, называемая зрительной корой , может быть дополнительно подразделена на области, которые преимущественно участвуют в обработке цвета (четвертая зрительная область, V4 ) или в обработке движения, называемой V5 или MT. . Основываясь на этом понятии специализированных областей, некоторые исследователи предположили, что усиление перекрестных помех между различными областями, специализирующимися на разных функциях, может объяснять разные типы синестезии.
Перекрестная активация
[ редактировать ]
Поскольку области, участвующие в идентификации букв и цифр, расположены рядом с областью, участвующей в обработке цвета (V4), дополнительный опыт видения цветов при взгляде на графемы может быть обусловлен «перекрестной активацией» V4 ( Ramachandran & Hubbard 2001). ). Эта перекрестная активация может возникнуть из-за нарушения нормального процесса обрезки в процессе развития, который является одним из ключевых механизмов синаптической пластичности , при котором связи между областями мозга частично устраняются по мере развития. Точно так же лексическая → вкусовая синестезия может быть связана с усилением связи между придаточными областями островковой доли в глубине латеральной борозды, участвующей в обработке вкуса, которая прилегает к областям височной доли, участвующим в слуховой обработке. Точно так же синестезия вкус → прикосновение может возникать в результате связей между вкусовыми областями и областями соматосенсорной системы, участвующими в обработке прикосновения. Однако не все формы синестезии легко объяснить соседством.
Расторможенная обратная связь
[ редактировать ]Альтернативно, синестезия может возникнуть за счет «расторможенной обратной связи» или уменьшения степени торможения в путях обратной связи ( Grossenbacher & Lovelace 2001 ). Хорошо известно, что информация не только перемещается от первичных сенсорных областей к ассоциативным областям, таким как теменная доля или лимбическая система , но также перемещается обратно в противоположном направлении, от корковых областей «высшего порядка» к ранним сенсорным областям. В норме баланс возбуждения и торможения сохраняется. Однако если бы эта обратная связь не подавлялась должным образом, то сигналы, поступающие с более поздних стадий обработки, могли бы влиять на более ранние стадии обработки, так что тона активировали бы зрительные области коры у синестетов больше, чем у несинестетов. В этом случае возможно временное возникновение синестетических переживаний после приема таких наркотиков, как ЛСД или мескалин . Действительно, некоторые потребители психоделических наркотиков сообщают о переживаниях, подобных синестезии, хотя точная степень сходства между этими ощущениями, вызванными наркотиками, и врожденной синестезией до сих пор неясна ( Люк и Терхьюн, 2013 ).
Семантика
[ редактировать ]Многие данные указывают на то, что синестезия по сути является семантическим явлением. Это предполагает совершенно другой теоретический подход к синестезии, известный как идеестезия . Согласно этому мнению, синестезия — это явление, опосредованное извлечением значения индуктора . Следовательно, нейронные механизмы синестезии должны опираться на механизмы семантики , которые в настоящее время мало изучены. В свою очередь, семантика тесно связана с проблемой понимания , важность понимания которой Сирл иллюстрирует посредством аргумента китайской комнаты . Таким образом, вопрос о нейронной основе синестезии может быть в конечном счете связан с нейронными механизмами понимания.
Нейрофизиологические субстраты
[ редактировать ]Учитывая, что синестезия, как известно, передается в семьях, было высказано предположение, что генетические различия или однонуклеотидные полиморфизмы (SNP, произносится как «SNiPs») могут быть ответственны либо за уменьшение обрезки, либо за уменьшение торможения в мозге синестетов, что приводит к усилению активация. Эти теории не являются взаимоисключающими. Возможно, оба механизма являются возможными причинами синестезии, но тот или иной присутствует в разной степени у разных синестетов или для разных типов синестезии.
Функциональные нейровизуализационные исследования
[ редактировать ]Функциональные нейровизуализационные исследования с использованием позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ) и функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ) продемонстрировали значительные различия между мозгом синестетов и несинестетов (хотя некоторые исследования не смогли обнаружить таких различий). В первом таком исследовании использовалась ПЭТ, чтобы продемонстрировать, что некоторые области зрительной коры (но не V4) были более активны, когда слуховые синестеты «слова → цвета» слушали слова, по сравнению с тонами ( Паулесу и др., 1995 ). Более поздние исследования с использованием фМРТ показали, что V4 более активен как в синестетах слово → цвет, так и графема → цвет ( Nunn et al. 2002 ; Hubbard et al. 2005a ; Sperling et al. 2006 ). Однако эти нейровизуализационные исследования не имеют пространственного и временного разрешения, чтобы различать теории обрезки и расторможенной обратной связи. Будущие исследования продолжат изучать эти вопросы, используя не только фМРТ, но и диффузионно-тензорную визуализацию (DTI), которая позволяет исследователям напрямую исследовать нейронные связи в человеческом мозге и магнитно-резонансная спектроскопия (MRS), которая позволяет исследователям измерять количество различных нейротрансмиттеров в мозге.
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- Гроссенбахер, П.Г.; Лавлейс, Коннектикут (2001), «Механизмы синестезии: когнитивные и физиологические ограничения», Trends in Cognitive Sciences , 5 (1): 36–41, doi : 10.1016/s1364-6613(00)01571-0 , PMID 11164734 , S2CID 15092606
- Хаббард, Э.М.; Арман, AC; Рамачандран, В.С. ; Бойнтон, GM (2005a), «Индивидуальные различия между синестетами цвета графемы: корреляции между мозгом и поведением», Neuron , 45 (6): 975–985, doi : 10.1016/j.neuron.2005.02.008 , PMID 15797557
- Люк, ДП; Терхьюн, Д.Б. (2013), «Индукция синестезии химическими агентами: систематический обзор», Frontiers in Psychology , 4 : 753, doi : 10.3389/fpsyg.2013.00753 , PMC 3797969 , PMID 24146659
- Нанн, Дж.А.; Грегори, LJ; Браммер, М.; Уильямс, ЮАР; Парслоу, DM; Морган, MJ; Моррис, Р.Г.; Буллмор, ET ; Барон-Коэн, С; Грей, Дж. А. (2002), «Функциональная магнитно-резонансная томография синестезии: активация V4/V8 произнесенными словами», Nature Neuroscience , 5 (4): 371–375, doi : 10.1038/nn818 , PMID 11914723 , S2CID 20783122
- Паулесу, Э.; Харрисон, Дж. Э.; Барон-Коэн, С .; Уотсон, JDG; Гольдштейн, Л.; Хизер, Дж. (1995), «Физиология цветного слуха: исследование синестезии цветов и слов с помощью ПЭТ», Brain , 118 (3): 661–676, doi : 10.1093/brain/118.3.661 , PMID 7600084
- Рамачандран, В.С. ; Хаббард, Э.М. (2001), «Синестезия: окно в восприятие, мышление и язык» (PDF) , Journal of Consciousness Studies , 8 (12): 3–34, заархивировано из оригинала (PDF) 27 мая 2006 г.