Neural grund för synestesi

Synestesi är ett neurologiskt tillstånd där två eller flera kroppsliga sinnen är kopplade. Till exempel, i en form av synestesi känd som Grapheme → färgsynestesi , kan bokstäver eller siffror uppfattas som i sig färgade. I en annan, kallad nummer → form synestesi , associeras siffror automatiskt och konsekvent med platser i rymden. I ytterligare en annan form av synestesi, kallad ordinal språklig personifiering , framkallar antingen siffror, veckodagar eller månader på året personligheter. I andra former av synestesi kan musik och andra ljud uppfattas som färgade eller ha speciella former. Ny forskning har börjat utforska den neurala grunden för dessa erfarenheter, med utgångspunkt i både neurovetenskapliga principer och funktionella neuroimagingdata .

Baserat på dessa data har två stora teorier föreslagits om den neurala grunden för synestesi. Båda teorierna utgår från observationen att det finns dedikerade områden i hjärnan som är specialiserade för vissa funktioner. Till exempel kan den del av den mänskliga hjärnan som är involverad i bearbetning av visuell input, kallad visuell cortex, delas upp ytterligare i regioner som företrädesvis är involverade i färgbearbetning (det fjärde visuella området, V4 ) eller med rörelsebearbetning, kallad V5 eller MT . Baserat på denna uppfattning om specialiserade regioner, har vissa forskare föreslagit att ökad korshörning mellan olika regioner specialiserade för olika funktioner kan förklara olika typer av synestesi.

Korsaktivering

Regioner som föreslås korsaktiveras i grafem-färgsynestesi (från Ramachandran & Hubbard 2001) .

Eftersom regioner som är involverade i identifieringen av bokstäver och siffror ligger intill en region involverad i färgbearbetning (V4), kan den extra upplevelsen av att se färger när man tittar på grafem bero på "korsaktivering" av V4 ( Ramachandran & Hubbard 2001) ). Denna korsaktivering kan uppstå på grund av ett misslyckande i den normala utvecklingsprocessen för beskärning, vilket är en av nyckelmekanismerna för synaptisk plasticitet, där kopplingar mellan hjärnregioner delvis elimineras med utvecklingen. På liknande sätt lexikal → smaksyntesi bero på ökad anslutning mellan adjekterade regioner av insula i djupet av den laterala sulcus involverad i smakbearbetning som ligger intill temporallobsregioner som är involverade i auditiv bearbetning. På liknande sätt kan smak → beröringssynestesi uppstå från kopplingar mellan smakregioner och regioner av det somatosensoriska systemet som är involverat i bearbetning av beröring. Men alla former av synestesi är inte lätt att förklara med närhet.

Hämmad feedback

Alternativt kan synestesi uppstå genom "ohämmad återkoppling" eller en minskning av mängden hämning längs återkopplingsvägar ( Grossenbacher & Lovelace 2001) . Det är väletablerat att information inte bara färdas från de primära sensoriska områdena till associationsområden som parietalloben eller det limbiska systemet , utan också färdas tillbaka i motsatt riktning, från "högre ordnings" kortikala regioner till tidiga sensoriska områden. Normalt upprätthålls balansen mellan excitation och hämning. Men om denna feedback inte var tillräckligt hämmad, kan signaler som kommer från senare stadier av bearbetningen påverka tidigare bearbetningsstadier, så att toner skulle aktivera visuella kortikala områden i synesteter mer än i icke-synesteter. I det här fallet kan det vara möjligt att tillfälligt få synestetiska upplevelser efter att ha tagit droger som LSD eller meskalin . Vissa psykedeliska droganvändare rapporterar faktiskt synestesiliknande upplevelser, även om den exakta graden av likhet mellan dessa droginducerade upplevelser och medfödd synestesi fortfarande är oklar ( Luke & Terhune 2013) .

Semantik

Mycket bevis tyder på att synestesi i huvudsak är ett semantiskt fenomen. Detta antyder en helt annan teoretisk inställning till synestesi, känd som idéstesi . Enligt denna redogörelse är synestesi ett fenomen som förmedlas genom extraktion av innebörden av induceraren. Därför måste de neurala mekanismerna för synestesi förlita sig på semantikens mekanismer, som för närvarande är dåligt förstådda. I sin tur är semantiken nära relaterad till problemet med förståelse , vilket Searle illustrerar vikten av förståelse genom det kinesiska rumsargumentet . Således kan frågan om den neurala grunden för synestesi i slutändan vara relaterad till de neurala förståelsemekanismerna.

Neurofysiologiska substrat

Med tanke på att synestesi är känt för att förekomma i familjer, har det föreslagits att en genetisk skillnad, eller enkelnukleotidpolymorfismer (SNPs, uttalade "SNiPs") kan vara ansvariga för antingen minskad beskärning eller minskad hämning i synestethjärnan, vilket leder till ökad aktivering. Dessa teorier utesluter inte varandra. Det kan vara så att båda mekanismerna är möjliga orsaker till synestesi, men att den ena eller den andra finns i olika grad mellan olika synesteser, eller för olika typer av synestesi.

Funktionell neuroimaging studier

Funktionella neuroimagingstudier med användning av positronemissionstomografi (PET) och funktionell magnetisk resonanstomografi (fMRI) har visat signifikanta skillnader mellan hjärnan hos synesteter och icke-synesteter (även om vissa studier inte lyckades hitta sådana skillnader). Den första sådana studien använde PET för att visa att vissa regioner av den visuella cortex (men inte V4) var mer aktiva när hörselord → färgsynteser lyssnade på ord jämfört med toner (Paulesu et al. 1995 ) . Nyare studier som använder fMRI har visat att V4 är mer aktiv i både ord → färg och grafem → färgsynteseter ( Nunn et al. 2002 ; Hubbard et al. 2005a ; Sperling et al. 2006) . Dessa neuroimagingstudier har dock inte den rumsliga och tidsmässiga upplösningen för att skilja mellan teorierna om beskärning och disinhibited feedback. Framtida forskning kommer att fortsätta att undersöka dessa frågor med inte bara fMRI utan även diffusionstensoravbildning (DTI), som gör det möjligt för forskare att direkt undersöka neurala anslutningar i den mänskliga hjärnan och magnetisk resonansspektroskopi (MRS) som gör det möjligt för forskare att mäta mängden olika neurotransmittorer i hjärnan.

Se även

  •    Grossenbacher, PG; Lovelace, CT (2001), "Mechanisms of synesthesia: cognitive and physiological constraints", Trends in Cognitive Sciences , 5 (1): 36–41, doi : 10.1016/s1364-6613(00)01571-0 , S42731ID , 642741 15092606
  • PM7ID
  • Nature