正如在本章卷首的引文中诺贝尔奖得主斯佩里所说，无论颜色、声响，还是味道或是气味，所有这一切都是发生在脑中的主观感受。而这一切在脑中都表达为特定脑区中分布的特定神经脉冲时空模式。因此在特殊的情况下，如果有某种物理刺激（例如声音）所引起的神经脉冲同时也传播到了通常产生色觉的脑区，那么主体就会在听到声音的同时也“看到”颜色。类似上述所讲的现象被称为“联觉”，这在历史上曾被认为是精神不正常所致，或者甚至是一种超自然现象，但是现在我们已经知道事情并非如此。
虽然现在已经无从考证，究竟是在什么时候人们最早发现了联觉这一现象，但是有蛛丝马迹表明，牛顿可能就体验到过这种感觉。牛顿认识到音高和声音的波长有关，他发明了一种玩具——“音乐键盘”，当人们弹出不同的音符时，屏幕上就会闪现不同的颜色。这样每支歌曲都伴有光怪陆离的色彩，这可能和一位有联觉的人所感受到的差不多，我们现在不能确定牛顿是不是因为自己有联觉才想出这样的发明，也不知道是否出于同样的原因才使他提出了颜色的波长理论。
现在有史可查的对联觉的最早研究者是19世纪末达尔文的表兄弟高尔顿（Francis Galton）。1892年他在英国的《自然》（Nature）杂志上发表了一篇有关联觉的论文，在这篇论文里他提到了两种最常见的联觉：“听—视联觉”（auditoryvisual synesthesia），即由听觉引起色觉的联觉；“字素—颜色联觉”（graphemecolor synesthesia），即印刷出来的数字总是有它固有的颜色。他还指出，尽管对同一位有“字素—颜色联觉”的人来说，某个特定的数字总是有同一种颜色，但是对另一位有这种联觉的人来说，这个数字的颜色却可能是另一种颜色。令人感到遗憾的是，他的工作在当时并没有引起科学家的严肃对待。因为这听上去太荒唐了，这是不是疯子的胡言乱语，或者某种哗众取宠的伪科学，就像“耳朵听字”或者“X光眼睛”一样？所以在差不多100年的时间里没有什么人认真地研究这一问题。曾经有一个女孩，因为有联觉而被医生误诊为精神分裂症，进而服用了抗精神病药物。幸而后来她的父母读到了一篇有关联觉的文章，在询问医生之后，这才让他们的女儿停药。
当1997年印度裔美国神经科学家拉马钱德兰第一次接触到联觉问题时，连这位一向以解决疑难问题高手著称的科学家也觉得有些束手无策了。他的第一个想法是：要确认一下联觉是客观存在的，还是自称有联觉的人编造出来的骗人故事。
1997年拉马钱德兰和他当时的博士生哈巴德（Edward M. Hubbard）决心对这个问题进行研究，但是该如何着手呢？首先要找到有联觉的人似乎就是一件可遇而不可求的事，据说其概率在万分之一到千分之一之间。幸运的是，这年秋季他们在拉马钱德兰任教的300名学生的一个大班上找到了两位这样的学生——苏珊（Susan）和贝姬（Becky）。
在苏珊到他办公室里坐下以后，拉马钱德兰问她：“你有这种感觉有多长时候了？”
“从小就如此。不过当时我没有太在意，后来才逐渐明白了这是件怪事，不过我没有和任何人说起这件事……我不想让人以为我疯了，或是诸如此类。直到您在课堂上讲到这种现象，之前我并不知道这还有个名称呢。您叫它什么来着？懒什么……听上去像是懒觉什么的。”
拉马钱德兰说：“是联觉。苏珊，我要你详细告诉我你的感觉。我们实验室对此特别感兴趣。你的感觉究竟是什么样的？”
“当我看到某个数字时，我总是看到其有特定的颜色。数字5总是暗红色的，3是蓝色的，7是鲜艳的血红色，8是黄色，而9则是苹果绿色的。”
拉马钱德兰从桌子上抓起一支黑色的白板笔在纸上写了个大大的7字并问她：“你看到了什么？”
“呃，这是个有些模糊的7字，不过它看上去发红……我告诉过您的。”
“好吧！请你在回答下面这个问题之前仔细想清楚了。你是真的看到了红色，还是它只是让你想到红色，或像是在你的记忆中记起的红色？譬如说吧，当我听到‘灰姑娘’这个词的时候，我会想到一个女孩或是南瓜或是马车(4)。你是不是也是这样？还是你真的就是看到了红色？”
“这个问题有点难，这也是我常常自己问自己的问题。我想我真的看到了颜色。您写的数字在我看来确实是红色的。但是我也明白这是黑色的，或者我应该这么说吧，我知道它是黑的。因此，从某种意义上来说，它像是那类记忆中的像……我一定是用我心灵之眼之类的东西看到的。但是从感觉上来说它绝非如此。从感觉上来说，我确实看到了颜色。老师，这真的很难讲清楚。”
“苏珊，你做得很好。你是一位出色的观察者，你讲的一切都很有价值。”
“嗯，我可以确切地告诉您的是，这绝不像是当我看着灰姑娘的图片或是听到‘灰姑娘’这个词时想象中的南瓜。我确实看到了颜色。”
拉马钱德兰进一步想确定：究竟是数字的形状还是数字概念引起颜色？如果是后者的话，那么给她看罗马数字时她是不是也能看到颜色呢？还是一定要看阿拉伯数字时才会如此？于是他在纸上写了个大大的Ⅶ字给她看。“你看到了什么？”
“我看到罗马数字Ⅶ，不过它是黑的，没有一丝红色。我早就知道这一点了。我对罗马数字没有色彩感。嗨，博士，这是不是说明这并不是由于记忆的缘故？因为我确实知道这是七字，但是它就不是红的。”
这样，他们的初步结论是：联觉确实是一种真实的感觉现象，是由数字的视觉形象产生的，而不是由数字概念引起的。不过要下结论，证据可能略有不足。这会不会是由于她小时候总是看到红色的7字冰箱贴引起的呢？如果给她看水果和蔬菜的黑白照片她会有什么感觉呢？要知道我们绝大多数人对这些东西都和颜色有很强的联想。所以拉马钱德兰画了些胡萝卜、番茄、南瓜和香蕉给她看，并问她：“你看到了什么？”
“嗯，如果您问我的意思是我有没有看到什么颜色的话，那么我没有看到任何颜色。我知道胡萝卜是橘红色的，也能想象得出它的颜色。但是不像您给我看7字时看到了红色那样，我并没有真正看到橘红色。老师，这很难说清楚，但是事情就像这样：当我看胡萝卜的黑白画时，我知道胡萝卜是橘红色的，不过我也可以把它想象成任何一种古里古怪的颜色，譬如说一根蓝的胡萝卜。但是要我对7字也这样想象就难了，对我说来它就是红色的！所有这一切对诸位确实有意义吗？”
拉马钱德兰又想出了一个新的试验。他对她说：“好吧！闭上你的眼睛，把手伸给我。”她看上去对拉马钱德兰的要求茫然不解，不过还是照着做了。于是拉马钱德兰在她的手掌上写了一个7字。“我画的是什么呀？让我再来一次吧！”
“这是个7字。”
“它有颜色吗？”
“没有，一丁点儿都没有。嗯，让我换一种说法来说吧。在开始时尽管我‘感觉’到这是个7字，但是我并没有看到红色。然后我在脑中想象这个7字，而它带有点红色了。”
“好吧，苏珊，如果我说‘七’怎么样？让我们来试试看吧，七，七，七。”
“开始时并没有红色，不过后来开始体验到有那么点红色了……一旦我开始想象7字的形状，我就看到了红色。但是之前并不如此。”
拉马钱德兰一时心血来潮，连续数数：“七、五、三、二、八。苏珊，你看到了什么？”
“天哪！真好玩。我看到了一条彩虹！”
“你这是什么意思？”
“呃，我看到在我面前展布着相应的颜色，就像是一条彩虹，其颜色正好和你朗读的数字序列相对应。这是一条非常漂亮的彩虹。”
“还有一个问题，苏珊。这里是刚才写的那个7字。你看到的颜色是直接就在字上呢？还是在它周围？”
“我看到的就直接在数字上面。”
“白数字写在黑纸上又怎么样呢？这里就是。你看到了什么？”
“和黑字比起来，红得更鲜明了。我也不知道为什么。”
“那么两位数看起来怎么样？”
拉马钱德兰写了个75给她看。她的脑会不会把一些颜色混在一起？或者完全成了一种新颜色？
“我看到每个数字就是它自己的颜色。我早就注意到了这一点。除非数字靠得太近。”
“好吧！试试看吧！你看这里7和5靠得很近。你看到了什么？”
“我看到的还是它们自己的颜色，不过好像有点‘冲突’或者说互相有点抵消，看上去淡了些。”
“那么如果让我用颜色不一样的墨水来写的话会怎么样？”拉马钱德兰写了个绿色的7字给她看。
“哇！看上去很怪。怪怪的，总有点不对劲。我并没有把真正的颜色和脑子里的颜色混在一起。我同时看到了所有这两种颜色，但是看上去很怪。”
这时响起了一声轻轻的敲门声。拉马钱德兰和苏珊丝毫没有觉得已经过了一个小时，另一个名叫贝姬的女生还在门外等着呢。还好，她尽管等了那么长时间，还是高高兴兴的。拉马钱德兰要苏珊下星期再来。贝姬也有联觉。他们对她进行了同样的试验，除了稍有不同之外，她的回答和苏珊非常类似。不过她看到的数字颜色和苏珊不一样。对贝姬来说，7是蓝色的，而5是绿色的。还有一点和苏珊相同的是，她看到的字母也有鲜明的颜色。然而写在手上的数字并没有颜色，这再次说明引起色觉的是数字的形状，而不是数字概念。最后，念给她听一连串随机的数字，她也看到了类似的“彩虹”。
拉马钱德兰最初的怀疑被一扫而光了，因为她们两人以前并不相识，她们报告出来的高度相似性不可能仅仅是一种巧合（后来他们才知道他们真是碰巧了，因为联觉有种种变种）。不过作为科学家，拉马钱德兰知道口头报告和内省并不总是可靠的，何况苏珊的有些叙述还有点混乱，例如她说过：“我真的看到了红色，但是我也知道事情并非如此，因此我猜想一定是我的心灵之眼看到了它。”这究竟是什么意思呢？所以要肯定联觉是一种真正的感觉还需要进一步做实验来证实。
他们的实验是这样的：让另一位有联觉的名为米拉贝尔（Mirabelle）的人看黑色屏幕上白色的数字5。在她看来这个数字是鲜红色的。他们要她注视屏幕中央的一个小白点，然后逐渐把数字从中央往边上移动，这时她发现数字的颜色也随之逐渐变得不那么鲜艳了，最后变成了淡粉红色。这个实验虽然简单，但是至少说明联觉并不是儿时记忆留下的痕迹，也不是某种隐喻式的联想。如果数字的颜色只是想象的产物，那么这种颜色和把数字放在视野中的什么地方有什么关系呢？
一个更有说服力的实验是“跳出（popout）试验”，它可以进一步解决上述问题。所谓跳出就是在一片由类似元素组成的图案中，如果其中有少数元素在某些基本特性，例如颜色、线条的朝向等方面和其他元素不同时，那么你不需要逐个去找，就能一下子发现它们，它们就像是从周围的环境中自动跳了出来一样。然而如果这些元素是由许多基本特性组合而成的图形，但是其中不同的只是其中的某一个基本特性，那么这种不同的对象就不会跳出来，而需要观察者逐个去找。科学家早就知道了真正的颜色是导致跳出的一种基本特性。那么对有联觉的人来说，他所感觉到的颜色是不是也能起到同样的作用呢？如果是的话，那么这就说明了他确实看到了颜色。
拉马钱德兰设计了这样一个实验，他在一大群均匀分布的5字中间，镶嵌了5个2字组成某个几何图形，而且所有数字的颜色都是相同的，并且这些数字都是采取电子表上的那种字形，因此5和2正好成镜面对称，都是有三横两竖构成的（见彩图2左图）。拉马钱德兰首先对20个正常大学生做试验，他让他们看屏幕上显示的类似于彩图2左图那样的图，不过有一点不同的是，这些图中有的2字构成一个三角形，而有的2字则构成一个圆形。每幅图都只显示半秒钟，并且两种不同的图是随机显示的，因此学生没有时间逐个去找图中的2字，也无从猜测什么时候可能出现哪一种图。拉马钱德兰要求受试者通过按两个不同的按钮告知他们看到的究竟是三角形还是圆形，结果其准确率在50％左右，这说明实际上他们根本就没有看到这些图形，只是瞎猜而已。然后让米拉贝尔做同样的测试，她的准确率却达到了80％—90％。然后让正常人用类似于彩图2右图那样的彩色图做类似的实验，此时他们的准确率也达到了80％—90％。这说明在米拉贝尔看来，彩图2中的左图确实就像是右图一样。
彩图2 “跳出”试验。左图是有一些同样颜色的2杂处在大量的5中间，对一般人来说，要找出其中的2字，就得一个个去分辨，而且即使找出以后也还是不容易发现这些2字组成了一个三角形。右图和左图的区别是图中的5字都是绿色的，而2字则是红色的。由于颜色是一种基本属性，所以除了红绿色盲之外，任何人都能一下子就看到这些2字组成了一个三角形。然而让有数字—颜色联觉的人去看左图，他们也能像我们看右图一样，一下子就看到了由2字组成的三角形。（引自Ramachandran and Hubbard，2003）
就这样，拉马钱德兰及其同事说明了联觉确实是一种真正的感觉。接下来的一个问题是，联觉的脑机制如何？拉马钱德兰注意到最普遍的一种联觉现象是数字—颜色联觉，而脑中的色觉中心在V4，另外脑中有关数字辨识的中心就在这附近，因为破坏了这部分脑区，病人就丧失了进行算术运算的能力。因此一个合理的猜测是：产生联觉可能是因为这两部分脑区中有些神经通路串了起来。拉马钱德兰建议从脑的解剖图谱上看一下这两个区域究竟有多接近。这时哈巴德叫了起来：“嗨！可能我们可以请教一下蒂姆（Tim）。”因为他们的同事蒂姆·理查德（Tim Richard）是一位脑成像技术的专家，他用功能性磁共振成像确定当看数字的时候脑中的活动区。结果他们发现数字区和V4在梭状回中正好比邻而居。
至于听音乐会看到颜色的联觉，拉马钱德兰认为其可能与颞叶中的听觉中枢和脑中接受来自V4的高级色觉中枢接近有关。当然，要想一下子全部揭开联觉这样一个从发现至今近百年内都无人解决的问题是不现实的，但是拉马钱德兰及其同事的工作已经掀起了蒙在它上面的神秘面纱，开辟了用科学研究这一过去认为近乎超自然现象秘密的途径。
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(1) 限于篇幅，本书将不再介绍体感（触觉、痛觉、温度觉）、味觉、平衡觉和本体感觉的相关内容，有兴趣的读者可参阅拙作《脑科学的新故事》（上海科学技术出版社，2017）。
(2) 指由锤骨、砧骨和镫骨所构成的力学系统。
(3) 脑电图机根据其导程（脑电图记录笔）数目不同，分为8、16、32、64、128导等多个类别。
(4) 在童话故事《灰姑娘》里，仙女把一只南瓜变成了一辆马车，让灰姑娘坐上去赴皇宫里举行的舞会。
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