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科学家发现“视觉运动引发听觉”的新型通感现象,揭示大脑多感官整合机制

2008-08-10 06:52 任霄鹏(编译) 科学网、《当代生物学》 阅读 0
核心摘要: 最新研究发现一种新型通感现象,即视觉中的运动和闪光图像能够触发听觉感知,揭示了大脑多感官信息整合的新机制。该发现不仅丰富了通感类型的科学认知,也为理解大脑如何处理多重感官信息提供了重要线索。

运动的点带来声音感觉

图片说明:运动的点会带给一些人声音感觉。
(图片来源:SAENZ/KOCK/CALTECH)

通感现象(synaesthesia)是神经科学领域的一个重要研究课题,指的是部分个体在感知一种感觉刺激时,不自主地体验到另一种感官的感知。例如,有些通感者在听到词语、音符或数字时会感受到颜色,甚至有些人能从形状中感受到味道。

2024年最新发表在《当代生物学》上的研究报告,美国加州理工学院的神经科学家意外发现了一种新的通感类型——视觉中的闪光和运动图像能够引发听觉感知。这一发现不仅拓展了通感的类型,也为揭示大脑多感官信息整合的神经机制提供了新的视角。

法国生物医学研究组织INSERM的通感专家Edward Hubbard指出,该研究对于理解大脑如何处理多重感官信息具有重要意义,可能推动通感及多感官整合领域的深入研究。

此次研究由Melissa Saenz和Christof Koch领导。2007年,Saenz在实验室偶然发现一名学生Johannes Pulst-Korenberg在观看一段无声的运动点屏保时,能够听到类似“呼-呼”的声音。该屏保设计用于激活视觉皮层中处理运动的区域。令人惊讶的是,数百名学生中至少有三人报告了类似的听觉体验。

为了验证这一现象,研究团队招募了14名受试者,其中4人为具有该“视觉运动-听觉”通感的个体。实验设计包括让受试者辨别两排快速闪烁的类似摩斯密码的图像序列是否相同。结果显示,通感者的正确率高达85%,显著优于非通感者的55%。而在声音序列测试中,双方表现无显著差异,均为85%。这表明通感者在视觉运动引发的听觉感知上具有特殊优势。

此前,通感的神经机制主要有两种假说:一是大脑皮层区域间存在早期发育时形成的横向连接未完全消失;二是大脑多感官区域之间反馈信号过剩导致感官交叉激活。然而,Hubbard认为新发现的通感类型更可能是大脑快速、交叉皮层响应增强的表现,类似于日常生活中视觉与听觉的自然整合,例如观看嘴唇运动帮助理解言语。

该研究强调视觉运动与听觉的紧密联系,解释了为何这种通感类型直到近期才被发现,因为现实中运动物体通常伴随声音,这种感官关联更符合生理和认知逻辑。

该发现不仅丰富了通感的科学内涵,也为未来探究大脑多感官整合机制提供了新的实验模型和理论基础。

(参考文献:《当代生物学》Current Biology, Vol 18, R650-R651, 05 August 2008,Melissa Saenz and Christof Koch)

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《当代生物学》论文摘要

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