Synaesthesia Research
at Hanover Medical School

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Rückblick:

1. Internationale Fachkoferenz für Synästhesieforschung

Hannover, 22./23.03.2003

 

(Hinderk Emrich und Richard Cytowic)

Referentenliste:

Asher, J., Cambridge, England

Baron-Cohen, S., Cambridge, England

Behne, K., Hannover, Germany

Cytowic, R.E., Washington DC, USA

Emrich, H.M., Hannover, Germany

Galeyev, B., Kazan, Russia

Gaschler, B., Magdeburg, Germany

Goebel, R., Frankfurt a.M., Germany

Haverkamp, M., Cologne, Germany

Howard, M.A., Port Sunlight, England

Jewanski, J., Münster, Germany

Linden, D., Frankfurt a.M., Germany

MacGlone, F., Port Sunlight, England

Maestrini, E., Oxford, England

Mattingley, J.B., Melbourne, Australia

Monaco, A., Oxford, England

Muckli, L., Frankfurt a.M., Germany

Puce, A., West Virginia, USA

Rich, A., Melbourne, Australia

Scheich, H., Magdeburg, Germany

Schneider, U., Hannover, Germany

Singer, W., Frankfurt a.M., Germany

Söffing, C., Ulm, Germany

Sperling, J., Frankfurt a.M., Germany

Syngeniotis, A., Melbourne, Australia

Van den Ven, Frankfurt, Germany

Waldeck, M., Coppenbrügge, Germany

Waltz, F., Frankfurt a.M., Germany

Williams, M.A., Melbourne, Australia

Zedler, M., Hannover, Germany

 

Hauptvorträge I:

Hinderk M. Emrich
Synaesthesia as an „enterprise“: problems of intermodality and “binding”

Richard E. Cytowic

Hearing color, tasting shapes: contradictions to conventional ideas of brain organization

Birgit Gaschler, Henning Scheich

Methods of functional imaging of synaesthesia

David Linden, Julia Sperling, van den Ven, Lars Muckli, Frederick Waltz, Wolf Singer, Rainer Goebel, Hinderk M. Emrich, Markus Zedler

The neurophysiology of synaesthesia

Anina Rich, Jason B. Mattingley

Colour my brain: functional neuroimaging in colour-graphemic synaesthesia

 

Hauptvorträge II:

Matthias Waldeck

Synästhesie als Lebensform

Michael Haverkamp

Visualisation of synaesthetic experience during the early 20th century

An analytical approach

Klaus Behne

Zur Längsschnittstabilität von Farbe-Vokal-Zuordnungen als quasisynästhetischem Phänomen

Jörg Jewanski

Die Farblichtmusik Alexander Lászlós (1925) als künstlerischer Motor der
Synästhesie-Euphorie in Deutschland

Bulat Galeyev

The lofty sickness of synaesthesia or lack of creative forces among its interpreters

Julian Asher, Elena Maestrini, Anthony Monaco, Simon Baron-Cohen

Does x mark the spot in synaesthesia?

Results of a genetic scan scan of the
X-chromosome and implication for the genetics of synaesthesia

Christine Söffing
Synästhesie bei Kindern

Markus Zedler, Udo Schneider, Hinderk M. Emrich
Perspectives of synaesthesia research

 

Synaesthesia meets art, science and philosophy

Synästhesie ist die Fähigkeit einiger Menschen, in einer Sinnesqualität wahrgenommene Reize integrativ auch in anderen Sinnesqualitäten zu erleben. An der Medizinischen Hochschule wurden in eigenen Untersuchungen z.T. in Zusammenarbeit mit dem Max-Planck-Institut für Hirnforschung in Frankfurt und dem Leibniz-Institut für Neurobiologie funktionelle Korrelate mittels fMRI und neurophysiologischer Verfahren entdeckt. In fortlaufenden Untersuchungen eines durch regelmäßige Veranstaltungen und durch die Medien sehr gewachsenen mit der MHH in Verbindung stehenden Kollektivs an Synästhekerinnen und Synästhetikern wird untersucht, welche Mechanismen den Kopplungen verschiedener Sinnesareale zugrunde liegen. Ein weiteres Ziel ist es, der bisher ungeklärten Frage nach der Funktionsweise des für das menschliche Bewußtsein wesentliche „binding“ durch die Erforschung der Synästhesie als Modell im Sinne eines „hyperbinding“ auf die Spur zu kommen.

Unterschiedliche Studien zeigten das vermehrte Vorkommen von Klarträumen, eine Form bewußteren Träumens; feste Korrelationen zwischen Buchstaben und Farben wurden entdeckt, deren Bedeutung erforscht und Lexika häufiger Kopplungen erstellt, die deutliche familiäre Häufung des Phänomens qualitativ und quantitativ evaluiert. In neuropsychologischen Untersuchungen werden die auffallend stärkeren kognitiven Fähigkeiten, die in Verbindung mit der Synästhesie auftreten, untersucht, sowie die mnestischen Besonderheiten in Bezug auf frühkindliche Erinnerungen untersucht.

Im Gegensatz zur genuinen Synästhesie, deren häufigste Form das farbige Hören ist, führen bei der Gefühlssynästhesie emotionale Faktoren zu Sinneswahrnehmungen unterschiedlicher Qualitäten. Dieses spezielle Phänomen fand in der Vergangenheit als eine Art „Randgruppen-Synästhesie“ keine richtige Beachtung und unterliegt in neurobiologischen Untersuchungen ganz  besonderen Schwierigkeiten der Subjektivität und schlechten Reproduzierbarkeit. In einer breit angelegten Studie werden in Hannover die Merkmale dieses Phänomens herausgearbeitet und Bezüge zum Verstehen des „normalen“ menschlichen Bewußtseins hergestellt. Dieses interdisziplinäre Projekt ist von der Thematik und dem Umfang der Probandenpopulation her an der Medizinischen Hochschule Hannover international führend und einzigartig.

Diese Arbeit ermutigte zur Organisation einer internationalen Fachkonferenz. Zahlreiche Anfragen ergingen an uns, ein wissenschaftliches Treffen zu arrangieren. Die DFG hatte ihre Unterstützung zugesagt.

 

Teilnehmer

Kurze Zeit vor der Tagung spitzte sich die weltpolitische Lage dramatisch zu, so daß zunächst befürchtet werden konnte, daß zahlreiche internationale Gäste absagten. Ein alternatives Programm mußte erstellt werden, kam jedoch nicht zum Einsatz, weil letztlich fast alle angemeldeten internationalen Arbeitsgruppen kurzfristig ihre Teilnahme bestätigten und tatsächlich vetreten waren (vgl. Referentenliste).

 

Wisenschaftliches Programm

Die Veranstaltung fand unter dem Motto „synaesthesia meets art, science and philosophy“ statt. An beiden Tagen fanden im großen Hörsaal der MHH Hauptvorträge statt. Tagungssprachen waren Deutsch und Englisch (s.a. Auszug der Abstracts).

Parallel fand eine Posterpräsentation statt, an deren Präsentation im Rundgang dann am zweiten Tag außerhalb des Vortragsprogrammes jeder ohne Verzicht auf andere Programminhalte teilnehmen konnte.

Unkonventionell aber ganz besonders produktiv war die Abendveranstaltung, zu der alle Teilnehmer eingeladen waren. In einem großen Gemeinschaftsraum gab es einen regen Austausch der Wissenschaftler und anderer Berufsgruppen (z.B. Künstler, Musiker). Im Rahmen kurzer Sequenzen, in denen Filme und künstlerisches Material präsentiert wurden, war auch Gelegenheit geboten,  mit Synästhetikerinnen und Synästhetikern ins Gespräch zu kommen.

Am zweiten Tag war in parallelen Veranstaltungen ein weiterer Schwerpunkt unter dem Motto „Market place of synaesthesia meets art, music and cinema“ die Verbindung der Disziplinen, um ein Phänomen zu veranschaulichen, das die meisten Wissenschaftler nur am Objekt erforschen können, die ausgeprägte Subjektivität des Phänomens Synästhesie aber – gerade auch in der neurobiologischen Erforschung – von ganz entscheidender Bedeutung ist.

  

Ausblick

Es gab ein großes Interesse von verschiedenen Arbeitsgruppen, den wissenschaftlichen Dialog auf diesem Gebiet der neurobiologischen Bewußtseinsforschung fortzuführen und auszubauen. In Planung sind die Gründung einer internationalen Fachgesellschaft für Synästhesieforschung mit Sitz in Hannover sowie die Fortführung regelmäßiger Treffen in kleinerem und auch größerem Rahmen im Sinne von internationalen Kogressen.

 

Abstracts (Auszug):

Zur Längsschnittstabilität von Farbe-Vokal-Zuordnungen als quasisynästhetischem Phänomen

Klaus Klaus Behne

Farbe-Vokal-Zuordnungen werden in der Regel im Zusammenhang mit synästhetischen Phänomenen betrachtet. Es gibt jedoch Gründe, sie zumindest teilweise nicht als Synästhesien, sondern (in Anknüpfung an v.Hornbostel) als intermodale Analogien zu interpretieren. Daten aus einer Längsschnittbefragung mit n=150 Kindern bzw. Jugendlichen wurden daraufhin analysiert und ergaben für die 1.Befragung ein eher unklares Bild. Die vergleichende Analyse der 2.Befragung ist in Vorbereitung.

Visualisation of synaesthetic experience during the early 20th century – an analytic approach

Since the early days of scientific research on synaesthesia, the question has been raised how this idiosyncratic experience can be made comprehendible to general public. First trials to visualize synaesthetic images in terms of scientific and artistic approaches were done during the first four decades of the 20th century. Examples will be presented regarding colour hearing (Lind), psychological science (Anschütz, Voss), musical graphics (Rainer), colour music (László) and abstract musical motion picture (Fischinger).

The visualizations give very interesting insight to audition-induced synaesthesia and artistic works based on it. The variability of the created images, however, caused a lot of confusion and made scientific interpretation doubtful.

The main reason for this fact is that the relation of primary and secondary (here: visual) sensation is a mixed result of various phenomena like genuine synaesthesia, associative links, cross-modal analogies, symbolic codes and relations which are constructed consciously. 

A simple model is introduced which clarifies the various influences on cross-modal coupling and proves to play an essential role in analysis of pictures and colour schemes found in literature. It also enables capabilities in interpretation of recent visualizations and is suitable for selection and optimization of experimental conditions of research on genuine synaesthesia.

What is synaesthesia: myths and reality
Bulat M. Galeyev

The author presents his understanding of synaesthesia and its manifestations in art, arguing and defending the opinion that it is not the mind anomaly but a norm of human psychics (perception, imagination, creativity). He considers it as a specific manifestation of non-verbal thinking, realized by either involuntary or purposeful comparison of the impressions of different modalities, on the basis of structural or semantic and, most of all, emotional similarity. On his opinion, synaesthesia is social, cultural, but not biological phenomenon. It is exactly language and art that serve as the "testing areas" where synaesthesia is formed and most actively cultivated. The functions of synaesthesia in monosensory and bisensory (i.e. synthetical) arts are discussed separately.

Visualisation of synaesthetic experience during the early 20th century – an analytic approach

Michael Haverkamp

Since the early days of scientific research on synaesthesia, the question has been raised how this idiosyncratic experience can be made comprehendible to general public. First trials to visualize synaesthetic images in terms of scientific and artistic approaches were done during the first four decades of the 20th century. Examples will be presented regarding colour hearing (Lind), psychological science (Anschütz, Voss), musical graphics (Rainer), colour music (László) and abstract musical motion picture (Fischinger).

The visualizations give very interesting insight to audition-induced synaesthesia and artistic works based on it. The variability of the created images, however, caused a lot of confusion and made scientific interpretation doubtful.

The main reason for this fact is that the relation of primary and secondary (here: visual) sensation is a mixed result of various phenomena like genuine synaesthesia, associative links, cross-modal analogies, symbolic codes and relations which are constructed consciously. 

A simple model is introduced which clarifies the various influences on cross-modal coupling and proves to play an essential role in analysis of pictures and colour schemes found in literature. It also enables capabilities in interpretation of recent visualizations and is suitable for selection and optimization of experimental conditions of research on genuine synaesthesia.

Colour my brain: Neural correlates of color-graphemic synaesthesia

Anina N. Rich, Puce, A., Syngeniotis, A., Williams, M.A., Howard, M.A., McGlone, F., Mattingley, J.B.

In colour-graphemic synaesthesia, letters, digits and words elicit vivid, consistent colour experiences. We used functional magnetic resonance imaging (fMRI) to study the neural correlates of synaesthetic experience. Synaesthetic Stroop studies demonstrate that colour-naming is slowed by letters which induce synaesthetic colours different from target display colours (incongruent) relative to when synaesthetic and display colours match (congruent). Experiment 1: 7 synaesthetes and 7 non-synaesthetic controls viewed displays containing a single coloured target (colour patch; or letter coloured synaesthetically congruent or incongruent), and gave speeded identification of target colours via a four-button response. Experiment 2: participants viewed achromatic rectangles or letters, or congruently coloured letters, giving a button press response to indicate the position of a brief offset, ensuring items were attended during the experiment. In both experiments, presence of letters resulted in extrastriate activity in synaesthetes only, suggesting that these areas play a crucial role in synaesthetic colour experiences.

Functional magnetic resonance studies of synaesthesia

Julia M. Sperling, Vincent van de Ven, Markus Zedler, Hinderk Emrich, Lars Muckli, James A. Waltz, Friedhelm E. Zanella, Rainer Goebel, Wolf Singer, David E.J. Linden

Synaesthesia is a perceptual phenomenon in which specific events in one sensory modality induce vivid sensations in another. In phoneme-colour and grapheme-colour synaesthesia, subjects report colour experiences induced by spoken or written letters. In our study all 6 subjects had both kinds of synaesthesia, as verified by a test of the consistency of the perceptual associations over time, and had no history of neurological or psychiatric disorders.

We investigated the hypothesis that the synaesthetic colour experience is accompanied by an activation of the human colour area (V4v/V8) using functional magnetic resonance imaging (fMRI) at 1.5 Tesla (Siemens Magnetom Vision, TR = 2000ms (visual conditions) or 3000ms (acoustic conditions), TE=60ms,  16 slices, voxel size 3.2 x 3.2 x 3 mm3). With retinotopic and colour mapping we could confirm that colour stimuli specifically activate area V4v/V8. For the study of grapheme-colour synaesthesia we used an AB block design with letters that elicited a synaesthetic colour experience (A) alternating with letters that did not (B). Differences of activation level between conditions were computed for individual subjects with the Mann-Whitney U test. Condition A led to a significantly higher activation of V4v/V8. For the study of phoneme-colour synaesthesia we used the same design with an acoustic presentation of letters. Again we found higher activation of V4v/V8 for letters that induced the sensation of colour. These findings support the theory that the grapheme- and phoneme-induced colour sensations in synaesthesia are subserved by an activation of the colour areas of extrastriate visual cortex.

Functional magnetic resonance studies of synaesthesia

Julia M. Sperling, Vincent van de Ven, Markus Zedler, Hinderk Emrich, Lars Muckli, James A. Waltz, Friedhelm E. Zanella, Rainer Goebel, Wolf Singer, David E.J. Linden

Synaesthesia is a perceptual phenomenon in which specific events in one sensory modality induce vivid sensations in another. In phoneme-colour and grapheme-colour synaesthesia, subjects report colour experiences induced by spoken or written letters. In our study all 6 subjects had both kinds of synaesthesia, as verified by a test of the consistency of the perceptual associations over time, and had no history of neurological or psychiatric disorders.

We investigated the hypothesis that the synaesthetic colour experience is accompanied by an activation of the human colour area (V4v/V8) using functional magnetic resonance imaging (fMRI) at 1.5 Tesla (Siemens Magnetom Vision, TR = 2000ms (visual conditions) or 3000ms (acoustic conditions), TE=60ms,  16 slices, voxel size 3.2 x 3.2 x 3 mm3). With retinotopic and colour mapping we could confirm that colour stimuli specifically activate area V4v/V8. For the study of grapheme-colour synaesthesia we used an AB block design with letters that elicited a synaesthetic colour experience (A) alternating with letters that did not (B). Differences of activation level between conditions were computed for individual subjects with the Mann-Whitney U test. Condition A led to a significantly higher activation of V4v/V8. For the study of phoneme-colour synaesthesia we used the same design with an acoustic presentation of letters. Again we found higher activation of V4v/V8 for letters that induced the sensation of colour. These findings support the theory that the grapheme- and phoneme-induced colour sensations in synaesthesia are subserved by an activation of the colour areas of extrastriate visual cortex.

Hearing color, tasting shapes: contrdictions to conventional ideas of brain organization

Richard Cytowic

Sharing a root with anesthesia, meaning “no sensation,” synesthesia means “joined sensation,” whereby a voice, for example, is not only heard but also seen, felt, or tasted. The phenomenon is involuntary and automatic, consistent over a lifetime, strongly inherited, and fairly common. Synesthesia obviously contradicts many conventions, especially modularity, which organizes both cognition and neural tissue into self–contained subsystems whose restricted input–output is supposed to be uninfluenced by other modules. This talk discusses the capacity for anomalous sensory binding that is latent in everyone’s brain. Now that science has relaxed its reflexive hostility to subjective experience, and accepts synesthesia’s perceptual reality, we can begin to question inadequacies in accepted ideas of how the brain is organized.

 

 

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as at 04. April 2006