Synesthésies : ce que nous pouvons apprendre d’elles

Le Neuropsychologue Francisco Javier Tomás explique ce qu’est la synesthésie, ses caractéristiques et ce que nous pouvons en apprendre de cette union d’informations sensorielles peu commune.

« Le silence est d’or . Le soir est de cristaux.« 

(Heure inmensa -Le silence d’or-, de Juan Ramón Jiménez)

(Les cygnes, de Rubén Darío)

Quelle relation une personne qui voit la lettre “A” en rouge a-t-elle avec un vers de Shakespeare, ou avec un mathématicien exceptionnel ? Au premier abord, on dirait peu ou pas du tout. Pourtant, ces trois réalités (la synesthésie, la métaphore et les mathématiques) impliquent des processus et des zones neuronales communes. Pour les illustrer, je me servirai du chapitre sur la synesthésie que Ramachandran a écrit dans son dernier livre, “Ce que le cerveau nous dit : Mystères de l’esprit dévoilés”.

Outre les exemples proposés au début, nous pouvons recourir au vocabulaire courant pour illustrer la question : “fromage fort”, “s’habiller avec goût”, “ta copine est un soleil”, “jaune criard”, “personne rugueuse”…

La synesthésie est une condition neurologique caractérisée par l’intégration d’informations multisensorielles dans des formats qui ne sont pas courants. Ce n’est donc pas une question d’imagination –du moins pas dans certaines modalités–, mais de perception. Je pourrais vous demander : “Imaginez une pomme pourpre”. Et vous le feriez plus ou moins sans problème. Mais si je vous demande de différencier le triangle formé par les deux dans cette figure…

Un grand avantage perceptif…

Souvent, l’union d’informations sensorielles dépend du format d’entrée (informations perceptives de bas niveau comme le traitement des lignes et des motifs d’orientation), dans d’autres cas il existera une union perception-émotion, tandis que dans d’autres elle dépend d’opérations perceptives de haut niveau (comme identifier les mois de l’année… et ne vous étonnez pas si je mentionne que c’est quelque chose de perceptif). La différence entre un processus et l’autre est la proximité neuronale des zones impliquées dans cette synesthésie. Bien que j’aie différencié les synesthésies émotionnelles des «abstraites», les deux sont un processus de second ordre.

Synesthésies perceptives de «premier ordre»

C’est le cas du premier vers de cette entrée. On associe deux modalités perceptives (acoustique –silence– et visuelle –or–). Les variantes les plus courantes sont lettre-couleur, nombre-couleur, musique-couleur, goût-toucher.

Dans les synesthésies qui unissent des modalités sensorielles, le cerveau regroupe automatiquement des informations perceptives de bas niveau indépendantes et leur donne du sens. D’où l’exemple précédent des cinq et des deux. Étant un phénomène perceptif, la modification des paramètres perceptifs l’affecte. Un exemple ? Lorsque l’on éloigne la lettre “A”, une personne qui présente la modalité lettre-couleur constatera que la luminosité et la tonalité de la couleur avec laquelle elle voit la lettre “A” changent.

Les concepts linguistiques ne sont pas pertinents pour le traitement perceptif de premier ordre, bien qu’ils soient pertinents pour des ordres supérieurs de regroupement.

Pourquoi se forment les synesthésies de premier ordre ?

Ramachandran a proposé une théorie qui répond (du moins partiellement) à cette question. Il l’a appelée «Hypothèse de la connexion transversale». Selon cette théorie, les synesthésies se produisent en raison d’une configuration neuronale transversale dans les deux sens (activation et inhibition) entre des aires de traitement «sensorielles» (techniquement, modulaires) qui sont proches les unes des autres. Mais il ne s’agit pas d’une connexion «normale». Pour Ramachandran, cette configuration «spéciale» se produit pendant l’élagage neuronal dans les premières étapes de la vie, contrôlé génétiquement.

Quelques exemples de synesthésies :

Synesthésie nombre-couleur

La couleur est traitée (principalement) dans l’aire V4 (gyrus fusiforme gauche), le traitement visuel des nombres, dans une aire adjacente du même gyrus.

Voici un exemple d’un réseau neuronal qui a une connectivité transversale de premier ordre. Dans ce cas la zone en rouge est celle du traitement de la couleur tandis que la verte est celle du traitement des graphèmes. Les deux régions s’activent et s’inhibent transversalement dans les synesthésies (lettres et nombres)-couleur.

Synesthésie musique-couleur

Les centres auditifs des lobes temporaux se trouvent près des zones cérébrales du lobe temporal qui reçoivent une information de couleur provenant de V4.

Synesthésie toucher-goût

Le traitement du toucher se produit dans le cortex somatosensoriel primaire S1. L’insula reçoit un apport gustatif significatif.

Synesthésies de «second ordre» émotionnelles

Ce sont celles qui «connectent» perceptions sensorielles avec états émotionnels, ou vice versa. De nouveau, il faut parler de l’insula comme d’un centre de traitement qui relie les deux systèmes. Elle reçoit un apport important des cellules réceptrices de nombreux organes internes (cœur, muscles, poumons, peau…) et utilise cette information pour déterminer comment une personne se situe par rapport au monde extérieur et à l’environnement immédiat.

Cette information est un ingrédient principal de l’état émotionnel. En fait, un des réseaux dont fait partie l’insula est le réseau émotionnel, formé principalement par : insula, amygdale, hypothalamus et cortex orbitofrontal (impliqué dans la nuance des émotions, entre autres).

Ces circuits s’activent normalement. Quand nous touchons quelque chose de pourri, nous ressentons du dégoût. Quand nous touchons un amant, du plaisir. Il en va de même quand nous écoutons des mélodies tristes ou joyeuses. Dans le cas de synesthésies plus «étranges», se produiraient des associations du type : visages émotionnels (gyrus fusiforme, amygdale) et couleurs (gyrus angulaire), émotions et textures, émotions et mois de l’année…

À titre d’exemple, le deuxième vers de Rubén Darío.

Synesthésies de «second ordre» abstraites

Pour les clarifier, il est nécessaire de comprendre le concept multimodal. Pense à un chat. Le mot peut t’évoquer des concepts sur un chat pour lesquels on recrute des informations dans le lobe temporal gauche (c’est pourquoi une lésion dans cette zone produit une anomie). Mais aussi des aspects sensoriels des chats : leur aspect (visuel), un chat miaulant (son), son toucher doux, la chaleur qu’il dégage quand il se blottit, ou son souffle (odeur). L’intégration de toutes ces sensations est la multimodularité. Ce sont des informations contenues dans des modules spécifiques du cerveau (vision, toucher, son, odeur…) qui s’unissent pour former un objet «mental» (imaginer un chat).

De ce point de vue, les synesthésies de «second ordre» sont celles qui combinent une information perceptive avec des concepts abstraits. Comme voir les mois de l’année ou les saisons avec des couleurs spécifiques.

Pourquoi se forment les synesthésies de second ordre abstraites ?

L’intégration (intermodularité) possède plusieurs centres neuronaux, dont l’un des plus importants est le gyrus angulaire, qui se trouve dans les lobes pariétaux. Cette aire s’occupe aussi des séquences et du calcul mathématique (attention, pas de la multiplication qui s’apprend en général «par cœur»). Ainsi, une lésion produit une acalculie. Cette aire  a des centres supérieurs de traitement de la couleur : pourrait-il alors être que la communication sensorielle se fasse dans ces aires, et non dans le gyrus fusiforme ? Cela expliquerait pourquoi une séquence numérique est vue avec des couleurs différentes. Pourraient être renvoyées les informations sur la séquence vers le gyrus fusiforme ? Chez les synesthètes cela se produit.

Le lobe pariétal inférieur gauche est également impliqué dans l’abstraction, de telle sorte qu’une lésion ou un déséquilibre chimique produit des « esprits littéraux ». Nous pouvons nous rappeler certaines réponses de personnes atteintes d’Alzheimer à des questions sur la signification d’un proverbe. Ou celles des sujets atteints de schizophrénie, qui interprètent mal les métaphores et les proverbes (pas les jeux de mots, plus superficiels).

Le lobe pariétal inférieur nous donne un point d’appui pour expliquer la relation entre la synesthésie et la créativité. Et une clé peut être la métaphore.

Les métaphores, la créativité et l’esprit mathématique

La métaphore permet d’établir des associations entre des concepts (localisés dans les lobes temporaux supérieurs) apparemment déconnectés. De nombreuses personnes atteintes de synesthésie se distinguent par leur brillance dans des domaines créatifs tels que la musique, le design, la littérature ou les mathématiques. Cela dit, toutes les personnes avec synesthésie sont-elles créatives ? Il se peut que la synesthésie ne fasse que prédisposer, bien que les facteurs environnementaux semblent importants pour le développement du potentiel. Bien qu’il ne s’agisse pas du même phénomène, la synesthésie et la métaphore peuvent partager des mécanismes similaires menant à la créativité.

Nous sommes tous intermodaux dans une certaine mesure. On peut le constater dans le cas de kiki et bouba, où nous associons une forme physique aux ondes produites lorsque nous prononçons ces mots. Le trait intellectuel supérieur où cette intermodalité peut se voir est les mathématiques.

KIKI et BOUBA, lequel est lequel ?

Les mathématiques ont une qualité perceptive. Lorsque nous visualisons mentalement une suite de nombres, nous percevons leur ordre en fonction de leur ordinalité. Autrement dit, de gauche à droite nous voyons la séquence numérique. C’est pourquoi il nous est plus difficile de décider parmi deux nombres lequel est le plus grand et lequel le plus petit s’ils sont « proches » que s’ils sont « éloignés ».

Cependant, il existe un type de synesthésie dans lequel cette « ligne numérique » est altérée. Les nombres ne se présentent pas un par un avec la même distance spatiale. C’est une caractéristique qui a été démontrée chez certains mathématiciens brillants, et même chez des personnes autistes ayant des capacités supérieures appliquées aux mathématiques. Un exemple d’altération de ces lignes est le graphique suivant :

Les propriétés de cette ligne permettent d’extraire des relations entre nombres qui à première vue ne sont pas normatives, mais qui permettent d’effectuer des calculs plus efficaces. Et les temps de réaction dans les tâches de décision (quel nombre est plus grand ?) s’ajustent à cette ligne, ainsi que la difficulté pour additionner et soustraire. Et quelle partie du cerveau joue un rôle pertinent dans les représentations spatiales ? La circonvolution angulaire.

Cela nous conduit à nous demander : les synesthésies sont-elles un amalgame de processus adaptatifs qui, par le passé, ont permis l’évolution de l’espèce humaine ? Cette aptitude mathématique a-t-elle pu avoir une raison évolutive (segmenter l’espace visible pour la chasse, par exemple) qui a laissé place à l’abstraction complexe ? En tant qu’espèce, nous intégrons les nouvelles fonctions cognitives dans le mécanisme cognitif rudimentaire qui s’adaptait le mieux aux concepts d’ordre et de quantité.

Il est certain que les synesthésies sont un bon exemple pour expliquer nos fonctions cognitives et l’évolution de notre espèce.

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