Synästhesien: Was wir daraus lernen können

Der Neuropsychologe Francisco Javier Tomás erklärt, was Synästhesie ist, welche Merkmale sie aufweist und was wir aus dieser ungewöhnlichen Verbindung sensorischer Informationen lernen können.

„Aus Gold ist das Schweigen. Der Abend ist aus Kristallen.„

(Hora inmensa -El silencio de oro-, von Juan Ramón Jiménez)

(Los cisnes, von Rubén Darío)

Welche Beziehung besteht zwischen einer Person, die den Buchstaben „A“ rot sieht, einem Vers von Shakespeare und einem außergewöhnlichen Mathematiker? Zunächst würden wir sagen: wenig oder gar keine. Diese drei Realitäten – Synästhesie, Metapher und Mathematik – beruhen jedoch auf gemeinsamen neuronalen Prozessen und Gehirnregionen. Zur Veranschaulichung greife ich auf das Kapitel über Synästhesie zurück, das Ramachandran in seinem letzten Buch „Lo que el cerebro nos dice: Misterios de la mente al descubierto“ verfasst hat.

Neben den eingangs genannten Beispielen können wir zur Veranschaulichung auch auf den alltäglichen Wortschatz zurückgreifen: „starker Käse“, „sich mit Geschmack kleiden“, „deine Freundin ist eine Sonne“, „schreiendes Gelb“, „eine raue Person“ …

Synästhesie ist eine neurologische Besonderheit, die dadurch gekennzeichnet ist, dass multisensorische Informationen in ungewöhnlichen Formaten integriert werden. Es handelt sich daher nicht um eine Frage der Vorstellungskraft – zumindest nicht bei bestimmten Formen –, sondern um Wahrnehmung. Ich könnte euch bitten: „Stellt euch einen violetten Apfel vor.“ Das würdet ihr mehr oder weniger problemlos tun. Wenn ich euch jedoch bitte, das Dreieck zu erkennen, das die Zweien in dieser Abbildung bilden …

Ein großer Wahrnehmungsvorteil …

In vielen Fällen hängt die Verbindung sensorischer Informationen vom Eingabeformat ab (perzeptive Informationen auf niedriger Ebene, etwa die Verarbeitung von Linien und Linienausrichtungsmustern); in anderen Fällen besteht eine Verbindung zwischen Wahrnehmung und Emotion, während sie in weiteren Fällen von perzeptiven Vorgängen auf höherer Ebene abhängt (etwa der Identifikation der Monate des Jahres … und wundert euch nicht, wenn ich sage, dass dies etwas Perzeptives ist). Der Unterschied zwischen den einzelnen Prozessen liegt in der neuronalen Nähe der an dieser Synästhesie beteiligten Regionen. Obwohl ich emotionale von „abstrakten“ Synästhesien unterschieden habe, handelt es sich bei beiden um einen Prozess zweiter Ordnung.

Synästhesien der Wahrnehmung erster Ordnung

Dies ist beim ersten Vers dieses Beitrags der Fall. Zwei Wahrnehmungsmodalitäten werden miteinander verbunden (akustisch – Schweigen – und visuell – Gold –). Die häufigsten Varianten sind Buchstabe-Farbe, Zahl-Farbe, Musik-Farbe und Geschmack-Tastsinn.

Bei Synästhesien, die sensorische Modalitäten miteinander verbinden, gruppiert das Gehirn automatisch unabhängige Wahrnehmungsinformationen niedriger Ebene und verleiht ihnen Bedeutung. Daher das vorherige Beispiel mit den Fünfen und Zweien. Da es sich um ein Wahrnehmungsphänomen handelt, wirkt sich die Veränderung von Wahrnehmungsparametern darauf aus. Ein Beispiel? Wenn wir den Buchstaben „A“ weiter weg bewegen, wird eine Person mit der Modalität Buchstabe-Farbe feststellen, dass sich Helligkeit und Farbton der Farbe verändern, in der sie den Buchstaben „A“ sieht.

Sprachliche Konzepte sind für die Wahrnehmungsverarbeitung erster Ordnung nicht relevant, auch wenn sie für höhere Stufen der Gruppierung von Bedeutung sind.

Warum entstehen Synästhesien erster Ordnung?

Ramachandran hat eine Theorie vorgeschlagen, die diese Frage zumindest teilweise beantwortet. Er nannte sie „Hypothese der Querverbindung“. Nach dieser Theorie entstehen Synästhesien durch eine neuronale Querverbindung in beide Richtungen (Aktivierung und Hemmung) zwischen nahe beieinanderliegenden Bereichen der „sensorischen“ Verarbeitung (technisch: modularen Verarbeitung). Es handelt sich jedoch nicht um eine „normale“ Verbindung. Nach Ramachandran entsteht diese „besondere“ Konfiguration während der genetisch gesteuerten neuronalen Ausdünnung in den frühen Lebensphasen.

Einige Beispiele für Synästhesien:

Zahl-Farbe-Synästhesie

Farben werden (hauptsächlich) im Bereich V4 (linker Gyrus fusiformis) verarbeitet; die visuelle Verarbeitung von Zahlen erfolgt in einem benachbarten Bereich desselben Gyrus.

Hier sehen wir ein Beispiel für ein neuronales Netzwerk mit Querverbindungen erster Ordnung. In diesem Fall ist der rote Bereich für die Farbverarbeitung zuständig, während der grüne Bereich der Verarbeitung von Graphemen dient. Beide Regionen werden bei Buchstaben- und Zahlen-Farb-Synästhesien wechselseitig aktiviert und gehemmt.

Musik-Farbe-Synästhesie

Die auditiven Zentren der Temporallappen liegen in der Nähe von Hirnarealen des Temporallappens, die höherstufige Farbinformationen aus V4 empfangen.

Tastsinn-Geschmack-Synästhesie

Die Verarbeitung des Tastsinns findet im primären somatosensorischen Kortex S1 statt. Die Inselrinde erhält einen bedeutenden gustatorischen Input.

Emotionale Synästhesien „zweiter Ordnung“

Dies sind Synästhesien, die sensorische Wahrnehmungen mit emotionalen Zuständen „verbinden“ oder umgekehrt. Auch hier müssen wir die Inselrinde als Verarbeitungszentrum erwähnen, das beide Systeme miteinander verbindet. Sie erhält wichtige Signale von Rezeptorzellen zahlreicher innerer Organe (Herz, Muskeln, Lunge, Haut …) und nutzt diese Informationen, um zu bestimmen, wie sich eine Person in Bezug auf die Außenwelt und ihre unmittelbare Umgebung befindet.

Diese Information ist ein Hauptbestandteil des emotionalen Zustands. Eines der Netzwerke, zu denen die Inselrinde gehört, ist tatsächlich das emotionale Netzwerk, das hauptsächlich aus folgenden Strukturen besteht: Inselrinde, Amygdala, Hypothalamus und orbitofrontaler Kortex (unter anderem an der Differenzierung von Emotionen beteiligt).

Diese Schaltkreise werden normalerweise aktiviert. Wenn wir etwas Verdorbenes berühren, empfinden wir Ekel. Wenn wir einen geliebten Menschen berühren, empfinden wir Lust. Dasselbe geschieht, wenn wir traurige oder fröhliche Melodien hören. Bei ungewöhnlicheren Synästhesien können Verbindungen folgender Art entstehen: emotionale Gesichter (Gyrus fusiformis, Amygdala) und Farben (Gyrus angularis), Emotionen und Texturen, Emotionen und Monate des Jahres …

Als Beispiel dient der zweite Vers von Rubén Darío.

Abstrakte Synästhesien „zweiter Ordnung“

Um sie zu klären, muss man das Konzept der Multimodalität verstehen. Denke an eine Katze. Das Wort kann Vorstellungen über eine Katze hervorrufen, wofür Informationen im linken Temporallappen abgerufen werden (deshalb führt eine Läsion in diesem Bereich zu Anomie). Es können aber auch sensorische Aspekte von Katzen hinzukommen: ihr Aussehen (visuell), eine miauende Katze (Geräusch), ihr weiches Fell, die Wärme, die sie beim Kuscheln ausstrahlt, oder ihr Atem (Geruch). Die Integration all dieser Empfindungen ist Multimodalität. Es handelt sich um Informationen, die in bestimmten Modulen des Gehirns (Sehen, Tastsinn, Geräusche, Geruch …) enthalten sind und sich verbinden, um ein „mentales“ Objekt zu bilden (sich eine Katze vorzustellen).

Aus dieser Perspektive sind Synästhesien „zweiter Ordnung“ solche, die Wahrnehmungsinformationen mit abstrakten Konzepten kombinieren. Zum Beispiel, wenn man Monate des Jahres oder Jahreszeiten in bestimmten Farben sieht.

Warum entstehen abstrakte Synästhesien zweiter Ordnung?

Die Integration (Intermodalität) verfügt über mehrere neuronale Zentren. Eines der wichtigsten ist der Gyrus angularis, der sich in den Parietallappen befindet. Dieser Bereich ist auch für Sequenzen und mathematische Berechnungen zuständig ( wohlgemerkt nicht für die Multiplikation, die man gewöhnlich „auswendig“ lernt). Eine Läsion führt daher zu Akalkulie. Dieser Bereich verfügt über höherstufige Zentren der Farbverarbeitung: Könnte die sensorische Kommunikation also in diesen Bereichen und nicht im Gyrus fusiformis stattfinden? Das würde erklären, warum eine Zahlenfolge in unterschiedlichen Farben gesehen wird. Könnten Informationen über die Sequenz zurück zum Gyrus fusiformis gesendet werden? Bei Synästhetikern geschieht dies.

Auch der linke untere Parietallappen ist an der Abstraktion beteiligt. Eine Läsion oder ein chemisches Ungleichgewicht führt daher zu „wörtlich denkenden Menschen“. Wir können uns an einige Antworten von Menschen mit Alzheimer auf Fragen nach der Bedeutung eines Sprichworts erinnern. Oder an Menschen mit Schizophrenie, die Metaphern und Sprichwörter (nicht jedoch oberflächlichere Wortspiele) schlecht interpretieren.

Der untere Parietallappen bietet uns einen Ansatzpunkt, um den Zusammenhang zwischen Synästhesie und Kreativität zu erklären. Ein Schlüssel könnte die Metapher sein.

Metaphern, Kreativität und mathematisches Denken

Die Metapher ermöglicht es, Verbindungen zwischen Konzepten herzustellen (die in den oberen Temporallappen lokalisiert sind), die scheinbar keinen Zusammenhang aufweisen. Viele Menschen mit Synästhesie zeichnen sich durch herausragende Leistungen in kreativen Bereichen wie Musik, Design, Literatur oder Mathematik aus. Sind jedoch alle Menschen mit Synästhesie kreativ? Es kann sein, dass Synästhesie lediglich eine entsprechende Prädisposition schafft; Umweltfaktoren scheinen jedoch für die Entwicklung dieses Potenzials wichtig zu sein. Obwohl es sich nicht um dasselbe Phänomen handelt, können Synästhesie und Metapher ähnliche Mechanismen nutzen, um Kreativität hervorzubringen.

Bis zu einem gewissen Grad sind wir alle intermodal. Das zeigt sich am Beispiel von Kiki und Bouba: Wir verbinden eine körperliche Form mit den Wellen, die bei der Aussprache dieser Wörter entstehen. Die höchste intellektuelle Fähigkeit, an der sich diese Intermodalität zeigen kann, ist die Mathematik.

KIKI und BOUBA: Welches ist welches?

Mathematik hat eine wahrnehmungsbezogene Eigenschaft. Wenn wir uns eine Zahlenreihe gedanklich vorstellen, nehmen wir ihre Ordnung anhand ihrer Ordinalität wahr. Das heißt, wir sehen die Zahlenfolge von links nach rechts. Deshalb fällt es uns schwerer, zwischen zwei Zahlen zu entscheiden, welche größer und welche kleiner ist, wenn sie „nah beieinander“ liegen, als wenn sie „weit auseinanderliegen“.

Es gibt jedoch eine Form der Synästhesie, bei der diese „Zahlenlinie“ verändert ist. Die Zahlen erscheinen nicht einzeln und mit gleichen räumlichen Abständen. Diese Eigenschaft wurde bei einigen herausragenden Mathematikern und sogar bei autistischen Menschen mit außergewöhnlichen mathematischen Fähigkeiten nachgewiesen. Ein Beispiel für die Veränderung dieser Linien ist die folgende Grafik:

Die Eigenschaften dieser Linie ermöglichen es, Beziehungen zwischen Zahlen abzuleiten, die auf den ersten Blick nicht der Norm entsprechen, aber effizientere Berechnungen ermöglichen. Auch die Reaktionszeiten bei Entscheidungsaufgaben (Welche Zahl ist größer?) passen sich dieser Linie an, ebenso wie die Schwierigkeit beim Addieren und Subtrahieren. Und welcher Teil des Gehirns spielt eine wichtige Rolle bei räumlichen Repräsentationen? Der Gyrus angularis.

Das führt uns zu der Frage: Sind Synästhesien eine Verbindung adaptiver Prozesse, die in der Vergangenheit die Evolution der Menschheit ermöglichten? Könnte diese mathematische Fähigkeit einen evolutionären Grund gehabt haben (zum Beispiel den sichtbaren Raum für die Jagd zu segmentieren), der zur komplexen Abstraktion führte? Als Spezies integrieren wir neue kognitive Funktionen in den rudimentären kognitiven Mechanismus, der sich am besten an die Konzepte von Ordnung und Menge anpasste.

Sicher ist, dass Synästhesien ein gutes Beispiel dafür sind, unsere kognitiven Funktionen und die Evolution unserer Spezies zu erklären.

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