正常人也會體驗到聯覺嗎？
聯覺的一種形式存在於我們所有人的大腦中。例如，我們說某些特定液體的氣味（如指甲油）是甜的，即使我們從未嘗過它們。這可能涉及到嗅覺和味覺相關區域之間緊密的神經連線和交叉啟用——也就是說，當大腦的一個區域影響另一個區域時。這在功能上是合理的——例如，水果是甜的，聞起來也像丙酮一樣甜。但這在結構上也說得通，因為嗅覺和味覺的大腦通路緊密交織在一起，它們在感覺處理過程中都會向額葉皮層的同一部分投射訊號。
這裡有另一個例子。想想看，即使是嬰兒，當遇到令人厭惡的氣味和味道時，我們也會皺起鼻子，舉起雙手。我們也會用這些手勢，以及“令人厭惡”這個詞來形容一個道德上有問題的人。為什麼我們使用和味覺相同的詞？為什麼不說他是“痛苦的”，例如？
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我們認為，其原因是存在潛在的進化和解剖學限制。在較低等的脊椎動物中，額葉的某些區域有嗅覺和味覺的地圖。但是，隨著哺乳動物變得更加社會化，同樣的地圖後來被進化用於社會功能，例如領土標記、攻擊性和性行為，最終發展到繪製一個全新的社會維度：道德。因此，嗅覺或味覺上的厭惡和道德上的厭惡可以使用相同的詞語和麵部表情。
這篇文章描述了一位色盲受試者，他只能在產生聯覺關聯時體驗到某些顏色；他無法用正常的視力看到它們。這種效果只會發生在色盲聯覺者身上嗎？或者，視力正常的聯覺者也能體驗到看到奇異顏色的經歷嗎？
這種效應在色盲聯覺者身上最為明顯和突出，但在“普通”聯覺者身上也會發生。梭狀回中的交叉啟用所引起的顏色“繞過”了大腦中早期顏色處理的階段，這可能會賦予所引起的顏色一種不尋常的色調。這對於理解聯覺現象非常重要，因為它表明，感質標籤——即顏色感覺的主觀體驗——不僅取決於處理的最後階段，還取決於神經活動的整個模式，包括早期階段。
如果交叉啟用是聯覺的正確解釋，為什麼這種情況通常只在一個方向上起作用？也就是說，聯覺者可能會看到數字或字母是有顏色的，但看著顏色不會引起字母或數字。
這可能與大腦圖中表示顏色等某些感覺維度的方式有關，而不是數字對映的方式；這可能會賦予單向啟用固有的偏見。如果一個數字引起一種顏色，那麼視覺影像中就有顏色可以歸屬的東西——數字。然而，沒有錨定到任何東西的自由漂浮的感質可能是不可能的。也就是說，如果一種顏色引起一個數字，那麼這個數字會在哪裡被看到，它會有多大？它必須是自由漂浮的，這可能是不可能的。我們也認為隱喻是任意的，但事實上它們受到進化和神經硬體的約束（參見主要文章）。例如，我們說“響亮的襯衫”或“尖銳”的味道，但很少說“紅色”的聲音或“苦澀”的觸覺。
對於將數字或字母與顏色聯絡起來的聯覺者來說，字型或字形重要嗎？
最能喚起最佳飽和色彩的字型通常是最簡單的——例如，Helvetica字型的簡潔線條，而不是華麗的哥特字型。但是我們已經看到過罕見的例子，其中一種不尋常的字型在喚起強烈的顏色方面更有效。我們認為，這樣的字型可能充當超常刺激，比更典型的字型從與字形（字母或數字的物理外觀）相關的神經元中喚起更高的反應。
如果數字以“錯誤”的顏色呈現會怎麼樣？
如果數字的顏色與聯覺引起的顏色不同——例如，一個綠色的5，而不是聯覺的紅色——聯覺者需要稍長的時間才能說出顏色。誘發的顏色延遲了報告真實顏色的能力。這種效應，稱為斯特魯普干擾，表明顏色聯想是自動的。
對於不同的聯覺者，給定的數字總是與相同的顏色聯絡在一起嗎？
不。一個聯覺者可能把 5 看成紅色，另一個可能把那個數字看成綠色。但是這些關聯也不是隨機的。5 是紅色的可能性比它是藍色或黃色的可能性要高。
雖然之前已經注意到過這種趨勢，但沒有人能給出很好的解釋。我們認為，這種效應可能反映了某些聯覺者中音素或單詞的聲音，在被稱為顳頂枕連線處的大腦區域附近以系統地形的方式對映的方式；反過來，這會使某些型別的交叉啟用比其他型別的交叉啟用更可能發生。同樣，字形（字母或數字形狀）可能會以某種方式對映到梭狀回的“形式空間”中，從而使某些顏色與大腦後部參與顏色處理的區域（稱為 V4）中的顏色神經元相對應。
對這種相關性的系統搜尋尚未嘗試，而少數已經進行的嘗試也產生了模稜兩可的結果。但是，與元素週期表的類比可能是合適的。最初嘗試對元素進行分類產生了某種非隨機的屬性聚類——例如，鹼金屬與鹵素。但在門捷列夫注意到，當原子按照原子量排列時，這些屬性往往會重複出現，直到門捷列夫注意到。當出現差異時，門捷列夫堅持認為原子量的經驗資料是錯誤的——後來的研究證實了他的觀點！事實上，他甚至能夠預測缺失元素的存在和性質。
我們相信，聯覺中交叉啟用規則的類似相關性和模式的出現只是時間問題。例如，如果您假設 A-E-I-O-U 序列是任意的，那麼最初可能不明顯為什麼母音序列以非任意的方式對映到某個顏色序列（我們已經看到了一些暗示）。但關鍵是，該序列可能不是任意的。它可能反映了發出這些母音所需的口和舌頭在口腔中逐漸前移的關節，而這些關節反過來可能會對映到大腦中地形組織的音素空間中。
還有其他奇怪型別的聯覺嗎？
弗朗西斯·高爾頓最初注意到的一種奇怪的聯覺型別涉及所謂的“數線”，這種聯覺是家族遺傳的。如果被要求視覺化數字，受試者會發現它們排列在一條連續的線上，從視覺領域的某個點延伸到另一個遙遠的點——例如，從左上角到右下角。這條線不一定是直的；它有時是彎曲的、曲折的，甚至會折回自身。通常，較早的數字在線上更密集，而且它們通常也是彩色的。這樣的人也經常有“日曆線”來描繪一年中的月份或一週中的幾天。在我們的一個受試者中，數線以“世界中心”座標為中心。他可以在數字的 3D 景觀中漫步，並從新的有利位置“檢查”這些數字。我們計劃使用腦成像研究和志願者大腦中的臨時“損傷”（由磁刺激產生）來研究這些現象。
是否有神經系統疾病會干擾隱喻和聯覺？
這方面還沒有進行詳細的研究，但是在被稱為角回的大腦區域有損傷的患者中，我們已經看到他們處理諺語和布巴-基基效應（某些聲音與形狀的聯絡——參見主要文章）的能力受到干擾。也有跡象表明，右半球損傷的患者在隱喻方面存在問題。他們的缺陷可能主要在於空間隱喻，例如，“他辭去了董事的職務。”
精神分裂症患者在隱喻方面也有困難，通常會按字面意思理解它們。當被問到“一寸光陰一寸金”是什麼意思時，精神分裂症患者可能只會說，“在洞變得太大之前新增幾針很重要。”這樣的受試者在抽象方面也有困難。具有諷刺意味的是，他們非常擅長雙關語——經常在無意中這樣做。當被問到“一個人和一頭大象有什麼共同點？”時，精神分裂症患者可能會說：“它們都可以攜帶象鼻。”隱喻和雙關語都涉及揭示隱藏的相似之處。那麼為什麼精神分裂症患者擅長其中一種而不擅長另一種呢？實際上，雙關語在某些方面與隱喻相反：隱喻揭示了一種深刻的相似之處，而雙關語則是一種偽裝成深刻相似之處的表面相似之處——因此它具有喜劇吸引力。因此，也許在抽象和隱喻受到損害的同時，雙關語能夠倖存甚至得到增強，這並不令人驚訝。
如果我們想理解抽象思維和隱喻的神經基礎，我們需要研究它們在神經病學和精神病學中如何逐漸分解；如果將它們都歸為“痴呆症”之下，這是當前的做法，那麼就不會有任何進展。
如果聯覺者依次學習兩種字形不同的語言會怎樣？
在母語（例如英語）中，字母（字形）是有顏色的。但是，在成年後學習的第二語言（例如日語）中，字形最初是沒有顏色的。經過幾個月到一年的時間，第二語言中的字元開始呈現完全基於聲音的顏色——也就是說，如果用羅馬字母書寫，它們會呈現的顏色。這對於日語的兩種語音字母，平假名和片假名都是如此。但是，沒有英語音素對應的字母往往會呈現任意顏色，或者呈現與英語書寫在物理上相似的字形的顏色。
在漢字中——一個符號或字形代表一個完整的詞，而不是一個音素或聲音——符號會呈現基於發音的顏色。例如，對於一位聯覺受試者來說，“愛”的漢字發音為“Ai”。對於字母“A”和“I”，該受試者分別關聯紅色和黑色。因此，對於我們的受試者來說，這個特定的漢字是紅色，帶有“一絲黑色”。但也有例外，漢字的含義會覆蓋發音，使漢字元號呈現代表英語含義的詞的顏色！例如，漢字中的“西”字是“Nishi”——用羅馬字母表示，對於我們的受試者來說，應該是紫色、黑色、黃色、紅紫色和黑色。（這個符號與“愛”的符號相同，但在特定語境中具有不同的含義和發音。）但是，這個漢字總是呈現綠色，因為英語字母中的“west”一詞的發音應該是綠色、橙色、黃色、藍色——並且“西”的概念在引起聯覺顏色的層面上壓倒了漢字的發音。此外，數字的漢字顏色與相應的阿拉伯數字的顏色相同，而不是漢字本身的發音顏色。
這類效應可能有助於我們闡明在人腦中，聲音、含義和符號如何相互作用以產生更復雜的語言符號——以及這些符號的不同組成部分如何在人腦處理系統的不同階段引發聯覺顏色。
有趣的是，當意思非常不同的英語單詞以相似的字母開頭時，我們的英語-日語聯覺者經常混淆這些單詞；她發現這令人沮喪，因為她經常混淆“stop（停止）”和“start（開始）”這兩個詞！
相反，這些人經常報告說，正是新文字的“顏色編碼”幫助他們比其他方式更快地學習了這種文字。這一觀察結果，以及我們對聯覺者“盲視”現象的展示，為治療閱讀障礙提供了一種新的方法；或許可以透過不同的顏色來區分單詞中相鄰的字母或相鄰的單詞，使其更少“混淆”並更清晰易讀。我們目前正在研究這種可能性。
聯覺是否為“感覺質”的哲學難題——即諸如疼痛或看到紅色或綠色等顏色的主觀感覺質量——提供了新的啟示？
大腦中一個稱為 V4（和其他顏色中心）的區域中的神經元在物理上與負責聽力的聽覺皮層中的神經元並沒有太大的不同，但為什麼它們的活動感覺如此截然不同？聯覺為哲學家長期以來的難題提供了一個經驗性的解決方案。
哲學家們發明了一個著名的思想實驗，稱為“瑪麗難題”，來說明這個問題。想象一下，一位名叫瑪麗的傑出神經科學家，她從小在一個完全黑白的世界中長大；她從未見過並體驗過真實的顏色。她對其他人類的色彩視覺、光的物理學和波長，以及她自己和他人中允許顏色辨別的所有大腦回路都擁有抽象的理論知識。但是她不理解“紅色”或“藍色”的難以言喻的品質。為了論證（請記住這是一個思想實驗），假設她大腦中的顏色通路並沒有因為缺乏刺激而退化。
現在你突然給她看一個紅蘋果。可能會發生以下三種情況之一。首先，可能什麼也沒發生；她說她只看到灰色。其次，她可能會說：“哇！原來這就是人們所說的‘紅色’。”也就是說，她第一次遇到了感覺質。第三，她可能會體驗到一種“盲視”的顏色形式。一個紅蘋果和一個灰蘋果在主觀上看起來對她是一樣的，但當被要求指向紅蘋果時，她會正確地這樣做，即使她缺乏主觀感覺質。
這三種可能的結果中，哪一個會真正發生？我們相信，我們從一位色盲聯覺受試者那裡找到了答案。與理論上的瑪麗非常相似，我們的色盲聯覺志願者由於缺乏顏色感受器而無法看到某些色調。然而，當他看數字時，他的聯覺使他能夠體驗到他在現實世界中從未見過的腦海中的顏色。他稱這些為“火星顏色”。顏色細胞（和相應的顏色）可以在他的大腦中被啟用這一事實幫助我們回答了哲學問題：我們認為瑪麗也會發生同樣的事情。
當你降低數字的對比度時會發生什麼？
在一項研究中，當我們在計算機螢幕上降低一個數字的對比度時，受試者注意到聯覺誘導的顏色的飽和度也相應降低；當對比度低於大約 8% 到 9% 時，即使數字仍然清晰可見，他也沒有體驗到任何顏色。這種對定義書寫數字或字形的 элементарных 物理引數的敏感性，也支援了我們的觀點，即這種效應確實是感覺性的，而不是記憶現象。
此外，在 2002 年，我們表明，決定所喚起顏色的鮮豔程度的是實際的物理對比度，而不是感知的對比度。在一項測試中，我們向受試者展示了一個灰色的數字，該數字印在一個由成型的摺疊白色卡片製成的屋頂的兩側。（這稱為馬赫卡片錯覺。）卡片從一側（例如，右側）照明，因此另一側處於陰影中。儘管卡片兩個傾斜側的物理亮度差異很大，但它們的感知反射率是相同的，因為大腦會“考慮到”這一點，並減去右側亮光的影響。然而，儘管兩側的感知反射率相同，但由於實際物理對比度的差異，受試者的顏色飽和度看起來截然不同。相反，如果馬赫卡片在深度上被腦海中顛倒，其感知反射率會發生變化。右側現在看起來比左側亮得多，因為大腦說（實際上）“它在陰影中——所以它實際上比物理亮度指示的要亮得多。”然而，字母顏色的鮮豔度保持不變——表明決定所喚起顏色強度的是實際的物理對比度，而不是感知的對比度。
聯覺會影響單元化，或者說將字母分組為集合的心理能力嗎？
我們向一位高階聯覺者展示了這句話：“Finished files are the result of years of study combined with the experience of years.”（完成的檔案是多年學習與多年經驗相結合的結果。）我們要求她計算其中 F 的數量。正常的非聯覺者通常只檢測到三個——他們沒有看到三個“of”中的 F，因為“of”是一個高頻出現的詞，所以它不是作為一串字母來處理，而是作為一個單元來處理。
同樣，我們的聯覺者說，她最初只看到了句子中的三個“紅色”的 F。但經過仔細檢查，她看到了所有六個 F 都帶著紅色。這表明，字母所嵌入的整體語音語境會影響大腦中參與聯覺的區域交叉啟用的性質和程度。我們通常認為視覺是一種單向層次結構，或者類似於一個桶式傳遞系統。但這種上下文效應必須基於來自聽覺中心的“自上而下”的影響，這些影響反饋到大腦中一個稱為梭狀回的區域中的視覺字形中心。
在這種情況下，看看美籍華裔聯覺者是否將 L 和 R 看作具有相同的顏色可能會很有趣，因為他們傾向於混淆這兩個音素。
聯覺誘導的顏色會影響運動感知嗎？
我們從計算機顯示器上嵌入在大型 5 矩陣中的一小簇 2 開始。正如我們在文章中指出的那樣，正常人看不到嵌入的簇。整個顯示畫面在螢幕上閃爍，作為電影的第一幀，然後是同一位置的第二幀。在第二幀中，5 的確切位置被隨機化，並且整個 2 簇向右或向上移動。正常的觀察者只是看到隨機的、不連貫的運動，2 和 5 隨機且難以辨別地相互變化。但是，當我們向一位將 2 看作紅色、將 5 看作綠色的聯覺者展示相同的顯示畫面時，她看到了一個“紅色簇”在“綠色背景”上左右（或上下）跳躍——綠色是由 5 誘導的聯覺顏色。
這一在 2002 年進行的觀察結果支援了我們的觀點，即聯覺顏色是在視覺處理層次結構中相對較早的時候被喚起的——足以真正驅動大腦視覺運動區域的運動檢測器。
“高階”聯覺者和“低階”聯覺者之間是否有明確的區別？
這仍有待觀察；這個術語只不過是臨時的簡寫。分佈可能是雙峰的，或者它們可能只是代表連續體上的不同點。顯而易見的是，即使在將顏色與數字聯絡起來的聯覺者中，也至少有兩種型別：一種是數字的物理形狀喚起顏色（“低階”），另一種是抽象數字體驗顏色，例如日曆月份（“高階”）。根據哪些基因在數字顏色處理層次結構中的解剖學上的哪個階段表達，可能還有更多型別。
在將顏色與數字、星期幾或月份聯絡起來的“高階”聯覺者中，是否僅是數字序列（序數性）決定了顏色？
我們已經確定，在許多聯覺者中，確實是序列。但在另一些聯覺者中，整個詞似乎只是呈現了日期或月份的第一個字母的顏色。
我們能解釋一種稱為“數字線”的聯覺型別嗎？在這種聯覺中，每個數字都以有序的方式與特定的視覺位置相連？
一種非常奇怪的聯覺型別在家族中遺傳，最初由弗朗西斯·高爾頓（查爾斯·達爾文的表弟）注意到，對我們來說仍然很神秘，它涉及所謂的“數字線”。如果被要求視覺化數字，受試者會發現它們排列在一條從視野中的一個點延伸到另一個遙遠點的連續線上——例如從左上角到右下角。這條線不必是直線。有時它是彎曲的或盤繞的，甚至會折回自身。在我們的一個受試者中，數字線以“世界中心”座標為中心。他可以在數字的 3D 景觀中漫步，並從新的視角檢查數字。通常，較早的數字在線上更加擁擠，而且它們通常也是彩色的。這些人通常也有按順序描述一年中的月份或一週中的日期的“日曆線”，我們計劃使用腦成像研究和使用磁刺激來在志願者的大腦中產生臨時“病變”的效果來研究這些現象。
我們最近做的一個實驗清楚地確立了這些數字線的客觀現實。通常，當被問到“55 是否小於 57？”時，一個正常的非聯覺受試者的反應時間會比被問到“55 是否小於 95？”時更長。這被稱為數字距離效應，因為當數字的值相差越大或在想象的數字線上相距越遠時，反應時間往往會更短。這就像數字實際上是以有序的方式排列在某種想象的神經“線”中一樣，因此線上距離較遠的數字比彼此靠近的數字更容易區分（並且可以更快地辨別）。這是巴黎法蘭西學院的 Stanislaus Dehaene 所展示的。
但是，如果一個聯覺者擁有一條複雜的、自我折回的數字線，例如，在心理空間中，95實際上比57更接近55，會發生什麼呢？反應時間會取決於聯覺距離還是真實的數值距離？我們最近在一個擁有高度複雜數字線的受試者身上測試了這種可能性。令我們驚訝的是，我們發現他身上沒有常規的“真實”數字線。他的反應時間不隨數值距離或順序變化，這與非聯覺者的情況不同。事實上，反應時間似乎更多地隨笛卡爾空間距離而不是數值距離變化。據我們所知，這是第一個客觀證據表明，複雜的數字線確實在大腦中具有“客觀”現實。我們認為，這種聯覺數字線可能存在於人類大腦的顳頂枕交界處附近或角回中。
我們很想推測，一些複雜的數字線或“數字景觀”可能是一些自閉症學者（他們能輕鬆計算素數）或像斯里尼瓦薩·拉馬努金或皮埃爾·費馬這樣的數學天才，他們非凡的算術技能的基礎。學者們是否在以類似於我們使用計算尺的方式“滑動”他們的數字線？天才們是否能夠辨別數字之間更微妙的關係模式，因為與天資較差的人不同，他們腦海中存在這些數字景觀，他們可以在其中漫遊和“檢查”？
更新於 2003 年 6 月 26 日。 返回聽見色彩，品嚐形狀