認知科學:入門/感官的共同點
聯覺是一種人對刺激產生異常反應的狀況,除了那些刺激會引發的典型反應之外 [1]。簡單來說,聯覺是一種一種感官同時但非自願地與第二種感官一起體驗的狀況。雖然這是一個非常寬泛的定義,但很難更具體,因為這種狀況有超過 60 種不同的表現形式。最常見的形式是字母到顏色、時間單位到顏色和聲音到顏色 [2]。即使有如此多種形式,這種狀況仍然難以識別。它需要與任何其他心理狀況相同,甚至更多詳細的評估程式。同樣,聯覺的發展相當複雜。各種理論和假說試圖解釋這一切從何而來。對這種狀況的研究在過去 200 年中一直在不斷發展,並且在今天仍在不斷發展。
與科學中的許多其他概念一樣,聯覺是一個不斷發展的主題。它首次出現在 18 世紀後期,由德國詩人和哲學家約翰·戈特弗裡德·赫德爾提出。他在 1772 年的《論語言起源》中將其簡單地稱為“模糊的感覺” [2]。這是在接下來的一個世紀裡,這種狀況被賦予的眾多名稱中的第一個。1812 年,聯覺者喬治·托比亞斯·路德維希·薩克斯發表了他關於他和他妹妹白化病的作品,同時提到了他正在經歷的一些奇怪現象 [3]。他的出版物中既沒有包含名稱,也沒有描述這種狀況,但它確實與赫德爾的先前想法相一致。在這一點上,對所有已知聯覺者的研究都歸結為與顏色感覺相關的奇怪體驗,因此使用的術語通常源自“顏色”一詞。第一個真正的臨床術語是由查爾斯-奧古斯特-愛德華·科爾納斯在 1848 年提出的,他將其稱為多色視(感知過多的顏色) [2]。1864 年,歐內斯特·沙巴里埃將其命名為假色覺,他更多地關注它是視覺干擾問題 [2]。
是于勒·安託萬·米萊在 1892 年創造了聯覺一詞。然而,一些研究表明,另一位科學家弗雷德里克·W·H·邁爾斯在同一時間使用了這個詞,他可能是第一個使用這個詞的人。從那時起,聯覺一詞在不同的語言中流傳開來,並在各地被廣泛接受 [2]。
目前,關於聯覺發展方面的研究尚無定論。文獻中尚未確定該狀況的確切原因或起因。有一些遺傳理論表明它是可遺傳的,然而,也有一些案例是兒童突然出現這種狀況,有些人則在成年後才出現 [4]。甚至有人推測聯覺體驗可以透過訓練習得。
該假說描述了免疫系統和中樞神經系統的一些成分在聯覺的發展中起著重要作用。正如該假說所聲稱的那樣,那些傾向於正常皮質發育的基因也參與了聯覺的發育。這些基因對免疫功能和改變連線性具有雙重作用 [4]。交叉啟用模型和去抑制反饋模型被用來解釋與皮質連線性相關的發育過程在很大程度上必須依賴於免疫系統 [5]。
該假說與免疫假說相反,它基於腦部血清素過量是導致後期聯覺的原因。這種血清素積累可以透過不同的方式發生。它可以在腦損傷後獲得,或者由迷幻劑誘導 [4]。有大量證據支援某些迷幻劑,即血清素激動劑,通常會導致聽覺-視覺聯覺 [6]。
新生兒假說認為形狀和顏色之間的聯覺聯絡存在於嬰兒期,以及順序性和聲音作為這些聯絡的附加因素 [4]。該假說指出聯覺存在於所有個體的出生時,但隨著時間的推移,由於神經修剪和突觸連線之間的分化而逐漸消失 [7]。一項關於順序性、形狀和聲音作為決定字母顏色因素的影響的研究,強化了順序性的重要性,因為它在兒童時期學習字母時的優勢 [4]。
最後,觀察到聯覺在家庭中遺傳,因為大約 40% 的聯覺者報告有一個一級親屬患有這種狀況 [8]。初步研究表明它是透過 X 連鎖顯性遺傳方式遺傳的,但當進行進一步的大規模研究時,這一說法很快就被否定了 [9]。當考慮到聯覺的形式數量時,你可以假設每種形式都是由特定的基因表達的,然而,當形式在同一個家庭中發生變化時,更有可能的是這些基因只會賦予對這種狀況的易感性,而不是表達本身 [8]。
如前所述,聯覺的形式超過 60 種,雖然每種聯覺都有不同的特定特徵,但所有聯覺案例中都有一些共同特徵,這些特徵對於準確識別至關重要。第一個是自動性,然後是可靠性,最後是一致性[1]。自動性意味著聯覺體驗是自動的。它們不能被個人直接抑制。聯覺關聯令人不愉快的情況突出了這樣一個事實,即它們發生在沒有太多控制的情況下[10]。聯覺者在呈現觸發刺激時,對反應表現出高度的可靠性。最後一個特徵描述了個人如何隨著時間的推移顯示一致的關聯。聯覺沒有臨床診斷,但是,有一些測試可以用來評估個人與其感官建立關聯的程度。要“擁有”聯覺,必須存在前面提到的特徵。
聯覺測試庫由大衛·M·伊格爾曼及其同事作為線上資訊和測試入口網站推出。它的評估使用問卷和多個線上測試。此資源包含針對多種形式的聯覺的測試。它包括將顏色與星期幾和月份匹配的測試,比較英語和外語字母表中的彩色星期幾,以及將聯覺音調與移動刺激相匹配[11]。然而,此測試的有效性從未針對其他長期測試進行過測試,但很快就被驗證為評估聯覺的可靠方法[12]。
在聯覺測試庫之前,Baron-Cohen 及其同事在 1987 年開發了真實性測試 (TOG) 來衡量刺激-反應關聯之間的一致性[13]。該測試涉及一個再測程式,其中聯覺者被要求報告他們對特定刺激的反應,然後至少在一年後進行再測[1]。TOG 的重點是評估中的一致性特徵。如果某人確實有聯覺,他們的再測結果將與其初始測試結果相匹配。
Stroop 任務通常用來衡量某人的選擇性注意並預測書面詞語處理的自動性[14][15]。Stroop 效應本質上是衝突刺激和非衝突刺激之間的反應時間更慢。當聯覺者看到衝突刺激(例如,聯覺者說字母 C 是黃色的,他們會看到字母 C 以其他顏色顯示)時,他們會表現出這種效應。他們延遲的反應表明他們無法控制聯覺反應,因此突出了我們之前描述的自動特徵[1]。
隨著各種測試和工具的出現,重要的是要理解,沒有哪一種測試比其他測試更好。每種測試都有其侷限性,沒有考慮到聯覺的某些特徵。為了獲得全面的評估,最理想的做法是結合多種測試,從各個可能的角度觀察這種狀況。
字母-顏色聯覺是字母或數字與顏色之間的關聯。患有這種聯覺的人會說字母 A 是紅色的或數字 5 是綠色的。聯覺者報告說在“腦海中”體驗顏色,或者在外部空間看到顏色[16]。這些關聯非常具體,並在個人的一生中保持相對一致。對於特定的聯覺者,每個字母將對應於特定的顏色[17]。為了試圖探索這種狀況隨時間的推移而產生的發展,Simmer 和 Bain,2013 年進行了一項縱向研究,研究了兒童聯覺者和非聯覺者隨時間的推移。他們的結果能夠表明這些聯覺關聯最初是混亂的配對,但隨著時間的推移而成熟。
那些體驗這種聯覺形式的人在思考時間單位時會看到外部影像。在某些情況下,相鄰的時間單位(如月份)是連結的,形成奇怪的模式。在其他情況下,特定的時間單位表現為非常特定的顏色[18]。時間-空間聯覺者的一個常見且一致的描述是,他們體驗到月份像延伸到身體外部的圓圈[19]。對這種形式的研究較少,但一些研究試圖評估聯覺在認知上的實用性。Mann 等人,2009 年研究的結果表明,時間-空間聯覺可能會加快對基於時間的資訊的認知操作。
聲音-顏色聯覺或色覺是一種類別,涵蓋了所有與音樂或非音樂聲音和顏色相關的關聯。它曾經透過關注引發顏色反應的單個音調來進行研究,但是,它現在包括音色、節奏、情感和不同的音樂風格的混合[20]。例如,當聯覺者聽到鋼琴上的中央 C 音時,他們可能會看到橙色。
聯覺的患病率估計為人口的 4%,自閉症的患病率估計在 1% 到 2.6% 之間[21]。據觀察,聯覺在自閉症譜系障礙患者中更為普遍[22]。許多研究一直在進行,以識別這些狀況之間的共同特徵,以及它們相關的 神經發育機制是否相似。DSM-5 將自閉症描述為社會溝通障礙、狹隘興趣和重複性行為以及對感官輸入的過度或反應不足[23]。如前所述,聯覺被歸類為不尋常的感覺體驗。這種感覺敏感性被認為是這兩種狀況之間的共同點。已經透過對聯覺者、自閉症患者和沒有這兩種狀況的對照個體進行問卷調查和測試,進行了多項研究。這些研究的主要結果表明,知覺和注意力過程在這兩種狀況中功能相似[24][25]。
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