Нейронные основы синестезии - Neural basis of synesthesia

Синестезия это неврологический состояние, в котором два или более телесных чувства связаны. Например, в форме синестезии, известной как Графема → синестезия цветов, буквы или цифры могут восприниматься как изначально окрашенные. В другом называется число → синестезия формы, числа автоматически и последовательно связываются с местоположениями в космосе. В еще одной форме синестезии, называемой порядковая лингвистическая персонификация числа, дни недели или месяцы в году напоминают личности. При других формах синестезии музыка и другие звуки могут восприниматься как цветные или имеющие определенную форму. Недавние исследования начали изучать нейронную основу этого опыта, опираясь как на нейробиологические принципы, так и на функциональные нейровизуализация данные.

На основе этих данных были предложены две основные теории о нейронной основе синестезии. Обе теории исходят из наблюдения, что существуют выделенные области мозг которые предназначены для определенных функций. Например, часть человеческого мозга, участвующая в обработке визуального ввода, называется зрительная кора могут быть далее подразделены на области, которые предпочтительно участвуют в обработке цвета (четвертая визуальная область, V4 ) или с обработкой движения, называемой V5 или MT. Основываясь на этом понятии специализированных регионов, некоторые исследователи предположили, что усиление перекрестных помех между разными регионами, специализирующимися на разных функциях, может объяснять разные типы синестезии.

Перекрестная активация

Области, предложенные для перекрестной активации в синестезии цвета графемы (от Рамачандран и Хаббард 2001 ).

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 связано с «перекрестной активацией» V4 (Рамачандран и Хаббард 2001 ). Эта перекрестная активация может возникнуть из-за сбоя нормальной процесс развития обрезки, которая является одним из ключевых механизмов синаптическая пластичность, при котором связи между областями мозга частично устраняются с развитием. По аналогии, лексический → вкусовая синестезия может быть связано с повышенной связью между соседними регионами островок в глубине боковая борозда участвуют в обработке вкуса, которые лежат рядом с височная доля регионы, участвующие в слуховой обработке. Точно так же синестезия вкуса → осязания может возникать из-за связи между вкусовыми областями и областями соматосенсорная система участвует в обработке касаний. Однако не все формы синестезии легко объяснить смежностью.

Запрещенная обратная связь

В качестве альтернативы синестезия может возникать из-за «расторможенной обратной связи» или уменьшения степени ингибирования по путям обратной связи (Гроссенбахер и Лавлейс 2001 ). Хорошо известно, что информация распространяется не только из первичные сенсорные области к области ассоциации такой как теменная доля или лимбическая система, но также возвращается в обратном направлении, от областей коры «более высокого порядка» к областям раннего восприятия. В норме сохраняется баланс возбуждения и торможения. Однако, если эта обратная связь не подавлялась в достаточной степени, тогда сигналы, поступающие с более поздних стадий обработки, могли бы влиять на более ранние стадии обработки, так что тона активировали зрительные области коры у синестетов больше, чем у несинестетов. В этом случае после приема таких лекарств, как ЛСД или же мескалин. Действительно, некоторые потребители психоделических наркотиков сообщают о переживаниях, подобных синестезии, хотя точная степень сходства между этими переживаниями, вызванными наркотиками, и врожденной синестезией до сих пор неясна (Люк и Терхьюн, 2013 ).

Семантика

Многие свидетельства указывают на то, что синестезия - это, по сути, семантическое явление. Это предполагает совершенно иной теоретический подход к синестезии, известный как идеастезия. Согласно этой версии, синестезия - это явление, опосредованное извлечением смысл индуктора. Следовательно, нейронные механизмы синестезии должны полагаться на механизмы семантика, которые в настоящее время плохо изучены. В свою очередь, семантика тесно связана с проблемой понимание, который Сирл иллюстрирует важность понимания через Китайская комната аргумент. Таким образом, вопрос о нейронной основе синестезии может быть в конечном итоге связан с нейронными механизмами понимания.

Нейрофизиологические субстраты

Учитывая, что синестезия, как известно, передается в семье, было высказано предположение, что генетическое различие или однонуклеотидные полиморфизмы (SNPs, произносится как «SNiPs») могут быть ответственны либо за уменьшение обрезки, либо за снижение ингибирования в мозге синестета, что приводит к повышенной активации. Эти теории не исключают друг друга. Возможно, оба механизма являются возможными причинами синестезии, но тот или другой присутствует в разной степени у разных синестетов или для разных типов синестезии.

Функциональные нейровизуализационные исследования

Функциональная нейровизуализация исследования с использованием позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ) и функциональная магнитно-резонансная томография (фМРТ) продемонстрировали значительные различия между мозгом синестетов и несинестетов (хотя некоторые исследования не смогли найти таких различий). В первом таком исследовании использовалась ПЭТ, чтобы продемонстрировать, что некоторые области зрительной коры (но не V4) были более активными, когда слуховое слово → цветовые синестеты слушали слова по сравнению с тонами (Паулесу и др. 1995 г. ). Более поздние исследования с использованием фМРТ продемонстрировали, что V4 более активен как в словах → цвет, так и в графемах → цветных синестетах (Nunn et al. 2002 г.; Хаббард и др. 2005a; Sperling et al. 2006 г. ). Однако эти нейровизуализационные исследования не имеют пространственного и временного разрешения, чтобы различить теории обрезания и растормаживания обратной связи. В будущих исследованиях эти вопросы будут продолжены с использованием не только фМРТ, но и диффузионная тензорная визуализация (DTI), который позволяет исследователям напрямую исследовать нейронные связи в человеческом мозгу и магнитно-резонансная спектроскопия (MRS), который позволяет исследователям измерять количество различных нейромедиаторов в головном мозге.

Смотрите также

Идеастезия