聽見紫色，品味天鵝絨

1842年的一天，在一次彩排中，匈牙利作曲家弗朗茨·李斯特對他指揮的魏瑪管絃樂隊的表演不太滿意。“先生們，請再藍一點！”他驚呼，令音樂家們感到震驚。怎麼可能演奏得更藍呢？據音樂期刊《新柏林音樂報》報道，隨後又提出了類似的要求。李斯特要求樂隊不要“太玫瑰色”，因為音樂應該是“深紫色”。

與大多數（如果不是全部）管絃樂隊演奏者不同，李斯特是一位聯覺者，即對某一種感官的刺激會在另一種感官中引起自動且不尋常的體驗。對於像李斯特這樣的聲音-顏色聯覺者來說，音符，甚至關門聲或汽車喇叭聲都可能引發顏色的視覺。俄羅斯作曲家尼古拉·裡姆斯基-科薩科夫曾著名地認為A大調是清亮的粉紅色，而B大調是“帶有鋼鐵光澤的陰鬱深藍色”。

聯覺有多普遍仍然是一個爭論的問題。較早的估計認為，患病率僅為十萬分之一，但最近的研究表明，它要普遍得多——可能影響到23分之一的人。不確定性的一個原因是，一些專家對這種情況的定義比其他人更狹隘。除了聲音-顏色聯覺之外，研究人員已經統計了超過60種變體，有些人說可能有150種。

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迄今為止最常見的是字形-顏色聯覺，大約影響百分之一的人，這涉及到將字母體驗為具有顏色。例如，俄裔作家弗拉基米爾·納博科夫認為字母K具有越橘的顏色，而S對他來說是“天藍色和珍珠母色的奇特混合物”。（與每個字母相關的特定顏色因聯覺者而異，儘管許多人認為A是紅色。）其他人則體驗到氣味具有聲音，或者一週中的幾天具有不同的味道。肖恩·戴是聯覺研究員，也是國際聯覺者、藝術家和科學家協會的主席，他說對他來說牛肉嚐起來是藍色的。更罕見的型別包括數字具有人格的感覺（例如，對一位聯覺者來說，“4”是“靦腆的”），或者游泳姿勢會喚起不同顏色的體驗（例如紅色的蝶泳）。

儘管科學家們至少在兩個世紀以來一直對聯覺著迷，但只是在過去十年左右，研究才出現激增。第一個重大發現明確證明了聯覺體驗是真實的——這是前幾代人一直在爭論的問題。最近，在全基因組測序等技術進步的推動下，科學家們已經開始解開聯覺的生物學基礎。隨著來自腦成像、分子生物學和流行病學的證據彙集在一起，科學家們正專注於一個完全出乎意料的變數：免疫系統。

聯覺的大腦

即使在幾十年前，聯覺也沒有被廣泛接受為一種神經現象。它只能透過自我報告來驗證，而且非常罕見，以至於許多人對此表示懷疑。因此，早期的許多研究都集中在兩個問題上：這種體驗是真實的（而不是富有創造力的頭腦的幻想）嗎？如果是這樣，這些奇怪的感覺發生時大腦中發生了什麼？神經影像學幫助回答了這兩個問題。

研究人員使用多種技術發現，聯覺者的大腦對感官刺激的反應與典型大腦不同。例如，一些科學家使用了腦磁圖（MEG），這是一種讓患者頭部放在管狀裝置（外觀類似於老式沙龍吹風機）中的技術，以提供對大腦活動的即時洞察。2010年，加州大學聖地亞哥分校和範德堡大學的科學家使用MEG研究了像納博科夫一樣的字形-顏色聯覺者的大腦，他們觀察的是黑色背景上的白色字母。研究小組發現，大腦中一個名為V4的區域，即視覺皮層中在你看到顏色時會做出反應的區域，在聯覺者看到無色字母后僅110毫秒就變得活躍起來。這表明聯覺體驗不僅是真實的，而且是自動的。

在2013年的一項研究中，20名字形-顏色聯覺者和19名對照組受試者被要求觀看或收聽兒童電視節目《芝麻街》的劇集，該節目充滿了字母和數字，同時躺在功能性核磁共振成像儀中。結果顯示，這些聯覺者的大腦中負責字母的區域和負責顏色的區域之間具有更大的交叉啟用。換句話說，對於聯覺者來說，這兩個區域的神經元之間的“對話”比非聯覺者更多，以至於僅僅聽到《芝麻街》中的角色提到一個字母（而沒有實際看到它）就會導致大腦的視覺區域在掃描中亮起。

聯覺者的大腦在解剖學上也截然不同。如果你對李斯特或裡姆斯基-科薩科夫的大腦進行神經影像學研究，你可能會發現灰質（主要由神經細胞體和神經膠質細胞組成）和白質（細胞的線狀軸突，攜帶大腦的訊號）的體積都在聽覺和顏色相關的區域有所增加。2013年對10名聲音-顏色聯覺者和10名非聯覺者進行的一項MRI研究發現了這一點。與對照組相比，聯覺者大腦視覺和聽覺區域之間的白質更多，表明這兩個區域之間的連線性更高。

其他研究表明，聯覺者的大腦中更廣泛的區域也發生了變化——特別是額葉和頂葉灰質增加，這些區域被認為是與認知相關的高階大腦區域。鑑於這些發現，人們可能普遍傾向於聯覺，而不是僅僅傾向於一種特定型別，無論是將字母A看成紅色還是將牛肉嚐出藍色。而這種傾向可能與聯覺者大腦中不尋常的連線有關——儘管很難得出因果結論。“目前尚不完全清楚是聯覺導致了神經通路的改變，還是神經通路的改變導致了聯覺，”英國蘇塞克斯大學的心理學家鄧肯·卡邁克爾說。“這可能兩者兼而有之。”

事實上，研究證實，聯覺體驗在某種程度上是後天習得的[參見“那麼，你想成為一名聯覺者嗎？”]。瑞士伯爾尼大學的心理學家尼古拉斯·羅森說：“我們首先必須知道A是A，B是B，然後我們才能真正對這些字母產生一致的顏色體驗。”“我很可能認為存在一種遺傳基礎，它為某人獲得這些體驗需要發生的學習量提供了一個閾值。對於某些人來說，可能很容易獲得聯覺，而對於另一些人來說，這可能是完全不可能的。”

在藍色的一天

聯覺不尋常的神經結構部分是天生的一個暗示來自遺傳學。如果你的家庭中有一位聯覺者，那麼你的第一代和第二代親屬中很可能有多達40%也是聯覺者。至少直到最近，一直難以弄清楚的是聯覺是如何遺傳的，以及哪些特定基因負責感知字母K為越橘色的能力。

好訊息是，隨著全基因組研究成本的下降，研究人員更容易探索聯覺的遺傳基礎。2009年，當時在牛津大學的遺傳學家朱利安·阿舍領導的一組英國和義大利科學家發表了第一項此類研究。研究人員從43個不同家庭的196名聯覺者身上採集了DNA樣本。透過比較基因組，他們證實聯覺確實是可遺傳的，但沒有確定一個特定的聯覺基因。相反，阿舍和他的同事將許多不同的基因與聯覺聯絡起來，這增強了這樣一種觀點，即有些人可能擁有科學家所說的“聯覺基因型”，這是一種由多種遺傳特徵引起的一般性傾向。

研究人員鑑定出的一些基因位於2號染色體上。這些區域值得關注，因為它們也是你可以找到幾個與大腦神經連線相關的基因的地方。貝勒醫學院、阿拉巴馬大學伯明翰分校和德克薩斯大學休斯頓醫學院的研究人員於2011年發表的一項類似調查顯示，與聯覺相關的基因也可能位於16號染色體上，該區域與異常神經連線有關。這兩項研究共同表明，聯覺不尋常的大腦連線很可能涉及遺傳成分。

此外，2009年的全基因組分析將聯覺與2號染色體長臂上的一個變異聯絡起來，該變異 ранее 與自閉症有關。這種聯絡可能有助於解釋著名的丹尼爾·塔梅特的案例，他是一位37歲的英國人，他不僅能夠背誦圓周率到小數點後22,514位，而且還設法在一週內學會了會話冰島語。塔梅特同時患有自閉症譜系障礙和聯覺。他看到數字具有顏色、聲音和紋理。在他的回憶錄《生於藍色的一天》中，他寫道，數字1是“明亮而耀眼的白色，就像有人用手電筒照我的眼睛。五是雷鳴般的掌聲或海浪拍打岩石的聲音。三十七是像粥一樣疙疙瘩瘩的，而89讓我想起飄落的雪。”

塔梅特的案例是最早啟發科學家（如劍橋大學的發育精神病理學家西蒙·巴倫-科恩）詢問自閉症和聯覺之間可能聯絡的案例之一。這兩種情況有一些相似之處：兩者都以神經超連線為特徵，並且患有這兩種情況的人比普通人更有可能擁有絕對音高（立即說出和識別音符的能力）。

2013年，巴倫-科恩和他的同事發現，在164名患有自閉症的成年人和97名未患自閉症的成年人樣本中，患有自閉症的人群中聯覺者的數量幾乎是第二組的三倍。同年晚些時候，包括當時在英國雷丁大學的神經生物學家詹妮娜·諾伊費爾德在內的一個科學家團隊也發現了類似的結果。自閉症譜系人群中字形-顏色聯覺的患病率可能比一般人群高出31%。諾伊費爾德說：“如果一個人大腦區域性連線中涉及的某些基因不同，那麼他或她可能會增加患上這兩種疾病的可能性。”她補充說，對於經常有系統化事物的強烈驅動力的自閉症患者來說，聯覺可能有助於他們“理解世界”。

不友好的星期一夫人

2008年，一位來自愛丁堡的女士參加了卡邁克爾關於聯覺的實驗之一。她有幾種變體，包括序列-人格聯覺（在這種聯覺中，一個人可能會感覺到，例如，星期一是女性且不友好的）。在研究期間，她接受了MRI掃描，然後由放射科醫生檢查。結果令人不安。她有類似於多發性硬化症（MS）的白質病變。

2015年，卡邁克爾和他的同事發表了一篇關於檢測到MS樣病變的各種聯覺研究的綜述。誠然，病例總數很少——在234名聯覺者中只有3例。但這給出的患病率為每10萬人中有1,282人，比通常在普通人群中發現的患病率高出九倍。多發性硬化症會損害絕緣神經纖維的髓鞘，這可能會導致模仿聯覺效應的感官變化。

多發性硬化症不是唯一與聯覺相關的疾病。2012年，英國曼徹斯特大學的科學家發表了一項針對200名腸易激綜合徵（IBS）患者和相同數量對照組受試者的研究。研究表明，9.5%的IBS患者經歷過聯覺，而對照組僅為3%。一位患者回憶起小時候參加音樂會，事後告訴她的母親她有多喜歡音樂會上的彩色激光表演。母親感到困惑。那裡根本沒有激光表演。燈光秀是她女兒聯覺的產物。

一些偏頭痛患者也會經歷這種色彩繽紛的展示。這種聯絡可以用偏頭痛患者和聯覺患者通常都具有科學家所說的視覺皮層的過度興奮性來解釋。如果你透過將特殊的發生器放在他們的頭部附近，用磁場刺激他們的大腦，他們就會體驗到視覺錯覺。

2015年的一項研究分析了161名女性聯覺者和92名女性非聯覺者，結果表明，先兆偏頭痛（一種以先兆症狀（如光敏感或幻覺）為先兆的疼痛性頭痛）可能與某些型別的聯覺有關，例如與觸覺、味覺、情感和人格相關的聯覺。根據該研究的主要作者，東倫敦大學的克萊爾·喬納斯表示，先兆本身可能是一種聯覺體驗：“一種可能性是，你有一些大多數人沒有的視覺障礙，而你對它的聯覺反應是頭痛，因此先兆會引起疼痛。”

受到這些奇特重疊的啟發，卡邁克爾和蘇塞克斯大學的心理學家朱莉婭·西姆納提出了關於聯覺如何產生的解釋。自閉症、腸易激綜合徵、偏頭痛和多發性硬化症都是免疫系統功能障礙在其中發揮作用的疾病。根據他們的“免疫假說”，聯覺可能源於免疫相關基因的變異，而這反過來又導致大腦連線的變化。

廣義上講，免疫系統蛋白質在成人中的功能與在發育中的嬰兒中的功能不同。在成人中，它們通常標記病原體，以便白細胞可以清除它們。但在幼兒中，其中一些免疫蛋白質會標記大腦突觸以進行移除。“當你出生時，你的大腦本質上就像一塊需要雕刻的大石頭。你擁有的突觸和連線遠遠多於最終使用的，”卡邁克爾解釋說。這種豐富的連線聽起來是件好事——但這種大腦能力是有代價的，在這種情況下，代價是高能量消耗。為了提高效率，我們必須失去許多不經常使用的連線，這個過程被稱為突觸修剪。

如果免疫系統蛋白質功能不正常，並且沒有修剪足夠的突觸，我們就會在大腦區域之間留下額外的連線，這反過來可能會導致聯覺。事實上，兩項全基因組研究都確定了染色體的區域，這些區域也包含免疫功能基因。

這是否意味著聯覺者應該擔心患上偏頭痛或多發性硬化症等免疫系統疾病？“根據我們現在的證據來看，並非如此，”卡邁克爾安慰道。“就像身為男性或女性會讓你更容易患上某些疾病一樣，身為聯覺者可能會改變你患上某些疾病的風險狀況——但這是否屬實，現在說還為時過早。”

伯爾尼大學的羅森認為，我們需要看看涉及數千名聯覺者的大型調查是否證實了免疫系統疾病在這些人中普遍存在。“到目前為止，許多研究都基於非常小的樣本，因此我們需要謹慎，”他說。

免疫問題

免疫假說符合神經科學的更大革命。幾十年來，科學家們將大腦和免疫系統視為截然不同的實體。人們認為，由於強大的血腦屏障，兩者無法相互作用。但越來越多的科學家正在拆除舊的鴻溝。中樞神經系統並非免受免疫影響。相反，免疫蛋白在大腦發育和維護中發揮作用。

即使聯覺是免疫相關基因修剪不足大腦的副產品，它也是一個積極的副產品。例如，羅森發現聯覺與特定的增強記憶力有關，其他研究表明，聯覺者可能更具創造力，並且具有更好的色彩感知能力。

從進化的角度來看，所有這些都表明聯覺在世代相傳的過程中可能變得非常有用。如果你在舊石器時代的森林裡採摘漿果，能夠透過水果的顏色來區分一種水果與另一種水果，可能關係到生死存亡——而檢測超感官線索將是有利的。諾伊費爾德說，如今，聯覺體驗可以幫助我們“記住諸如顏色編碼的密碼之類的東西”。按照這個邏輯，“手電筒的亮白色、雷鳴般的掌聲、疙疙瘩瘩的粥”可能是朋友家前門的門鈴密碼，而“越橘、珍珠母、硫化橡膠”可能是完美的密碼。