Milde Musik und zickige Zahlen

Author: Stefanie Reinberger

Wer Buchstaben schmeckt, Töne sieht und Personen eine Farbe gibt, hat eine ganz besondere Gabe: Synästhesie. Wissenschaftler fahnden im Denkorgan nach den Ursachen dafür, dass manche Menschen scheinbar unpassende Sinneseindrücke verknüpfen.

Scientific support: Dr. Roland Sparing

Published: 18.09.2017

Difficulty: intermediate

Das Wichtigste in Kürze

Synästhetiker verknüpfen zwei oder mehrere Sinnesreize zu vermeintlich unpassenden Empfindungen. Sie schmecken etwa Tonintervalle, riechen Zahlen oder sehen Buchstaben in einer bestimmten Farbe.
Die Ursachen für die Synästhesie sind noch immer unklar. Neben genetischen Aspekten sehen einige Wissenschaftler eine Übererregbarkeit als Schlüssel zur gekoppelten Wahrnehmung. Reduzierte Hemmprozesse könnten demnach dazu führen, dass Hirnareale zusammenarbeiten, die sonst unabhängig voneinander agieren.
Übererregbarkeit alleine kann das Phänomen nicht erklären, sagen andere Forscher und verweisen auf neuroanatomische Besonderheiten im Synästhetiker-Gehirn. So zeigen Studien, dass die betroffenen Hirnareale stärker verknüpft sind. Außerdem ist der Scheitellappen, in dem Sinneseindrücke zu einem Gesamtbild verknüpft werden, stärker ausgeprägt.
Synästhetiker haben mehr neuroanatomische Knotenpunkte im Denkorgan und dadurch ein engmaschigeres Netzwerk. Diese Befunde sprechen für Vilayanur Ramachandrans Hypothese, dass der Synästhesie eine besonders enge Verknüpfung und ausgeprägte Zusammenarbeit von Hirnarealen zugrunde liegen.

Eine Begabung – keine Krankheit

ist keine Störung. Neurowissenschaftler sprechen von einer physiologischen Normvariante, also einer Abweichung vom Durchschnittsempfinden, die aber nicht krankhaft ist. Peter Weiss-Blankenhorn, der an der Universität zu Köln und im Forschungszentrum Jülich an diesem Phänomen forscht, nennt es lieber eine Begabung: “Synästhetiker empfinden ihre Besonderheit meist als Bereicherung, die sie nicht missen möchten.” Das gelte selbst für einen englischen Pub-Besitzer, von dem der Psychologe Jamie Ward von der University of Sussex berichtete: “Der Mann hat bei Bestellungen oft einen völlig unpassenden auf der Zunge.”

Zwar müssen sich einige Betroffene daher stärker auf eine Aufgabe konzentrieren als andere Menschen – beim Autofahren etwa, oder jener Pubbesitzer, wenn er die Wünsche seiner Gäste entgegennimmt. “Und junge Synästhetiker sind natürlich auch erstmal irritiert, wenn sie irgendwann bemerken, dass nicht alle die Dinge so wahrnehmen, wie sie es tun”, sagt Weiss-Blankenhorn. Doch häufig berichten sie auch, dass sich mit Hilfe der doppelten Wahrnehmung etwa Dinge leichter einprägen lassen.

Und gerade für Kreative scheint die Synästhesie ein sprudelnder Quell zu sein: Kompositionen gelingen leichter und Worte fließen besser, wenn man sie gleich auf mehreren Ebenen empfindet. Und tatsächlich scheint es, als ob das Phänomen unter Künstlern aller Genres besonders häufig auftritt. Prominente Synästheten waren etwa der Künstler Wassily Kandinsky, der Musiker Jimi Hendrix, der Komponist Olivier Messiaen und der Schriftsteller Vladimir Nabokov.

Gekoppelt wahrnehmen oder assoziieren?

Der Zürcher Neurowissenschaftler Lutz Jäncke ist skeptisch, wenn er liest, dass Kollegen von bis zu vier Prozent Synästhetikern in der Bevölkerung ausgehen. “Viele der vermeintlichen Synästheten, die sich bei uns melden, sind keine”, sagt er. Tatsächlich assoziieren auch Otto-Normal-Spürer oftmals sehr unterschiedliche Reize miteinander. Das spiegelt sich auch im Sprachgebrauch wider, wenn etwa von hellen Tönen oder schreienden Farben die Rede ist. Derartige Assoziationen gehen jedoch nicht mit einer echten Wahrnehmung einher.

Ob jemand wirklich Synästhetiker ist, lässt sich mit einem Test überprüfen. Dabei werden etwa Graphem-Farb-Synästhetiker gebeten, die Farbe von Buchstaben zu benennen, die man ihnen vorlegt. Ist nun beispielsweise ein A für den Probanden normalerweise rot, auf dem Testblatt jedoch schwarz gedruckt, so braucht er messbar länger, um es zu erkennen. Auch Jänckes Flötistin benannte in einem ähnlichen Test Tonintervalle nur mit Verzögerung, wenn ihr die Wissenschaftler gleichzeitig eine unpassende Geschmacksprobe verabreichten. “Stimmten Geschmack und Tonintervall für sie überein, war sie dagegen frappierend schnell”, erinnert sich Jäncke.

Die seltsame Probandin sorgte für Gesprächsstoff in Lutz Jänckes Team. Die Wissenschaftler der Universität Zürich untersuchten, wie sich das absolute Gehör im Gehirn manifestiert. Ein Proband nach dem anderen absolvierte verschiedene Tests. Doch dann kam eine junge Flötistin an die Reihe. Sie behauptete, bei bestimmten Tonintervallen einen ganz spezifischen Geschmack auf der Zunge zu verspüren. “Als mein Mitarbeiter das beim Mittagessen erzählte, grinsten die Kollegen zunächst”, erinnert sich Jäncke. “Das klang irgendwie total verrückt.” Doch dann fiel der Groschen: Die Profimusikerin war Synästhetikerin – und weckte das Interesse des Neurowissenschaftlers.

(von altgriechisch “syn” für “zusammen” und “aisthesis” für “Empfindung”) ist keine Krankheit. Dennoch sind Synästhetiker, die manche auch Synästheten nennen, besonders: Sie verknüpfen unwillkürlich zwei, manchmal sogar mehrere Sinnesreize miteinander. So gibt es Menschen, die wie die Flötistin Töne oder Tonintervalle schmecken oder als Farben wahrnehmen. Andere berichten von duftenden Buchstaben und bunten Zahlen. Und sogar Gefühle können mit einer bestimmten verknüpft sein. So gab eine Synästhetikerin an, sie empfinde die Ziffer vier als “total zickig”.

Rund vier Prozent aller Menschen könnten diese spezielle Wahrnehmungsfähigkeit besitzen, lautet die Hochrechnung von Wissenschaftlern der Universität Edinburgh. Am häufigsten ist die so genannte Graphem-Farb-Synästhesie, die Buchstaben oder Ziffern mit Farbeindrücken verbindet. Sie tritt bei ein bis zwei Prozent der Bevölkerung auf.

Das Phänomen ist also nicht gerade selten. Und es ist auch schon seit geraumer Zeit bekannt. Die frühesten schriftlichen Zeugnisse stammen aus dem ausklingenden 17. und beginnenden 18. Jahrhundert. Und 1866 prägte der französische Physiologe und Neurologe Alfred Vulpian den Begriff “Synästhesie”. Wenige Jahre später folgte die erste wissenschaftliche Beschreibung, und 1880 beobachtete der englische Naturforscher Francis Galton, dass Synästhesie familiär gehäuft auftritt. Das bestätigen auch neuere Studien. Bei einer Erhebung im Jahr 2008 gaben 43 Prozent der befragten Synästhetiker an, mindestens ein Verwandter ersten Grades empfinde ebenfalls gewisse Reize miteinander gekoppelt.

Unklare Ursachen

Die Genetik scheint demnach eine Rolle zu spielen. Doch wie die besondere Wahrnehmungsgabe im Gehirn entsteht, ist bis heute noch nicht vollständig geklärt. Auch sind sich Wissenschaftler uneinig, ob jede Form der Synästhesie individuell unterschiedliche Wurzeln hat, oder ob der Mechanismus möglicherweise immer ein und derselbe ist. Die jeweilige Variante des Phänomens – ob etwa Buchstaben mit Farben verknüpft sind oder Töne mit einem Geschmack –, würde nach dieser Hypothese von der Umwelt geprägt, von kulturellen Einflüssen oder Interessen und Vorlieben des Synästhetikers.

Zudem debattieren Synästhesieforscher darüber, ob das Verknüpfen von Sinnesreizen eher Ergebnis einer neurologischen Überreaktion ist, oder auf einem Funktionsgewinn beruht. Für die erste Version sprechen Ergebnisse des Psychologen Roi Cohen Kadosh, damals am University College London. Gemeinsam mit israelischen und spanischen Kollegen gelang es ihm allein durch Hypnose, Synästhesieeffekte zu erzeugen. Die Forscher suggerierten ihren hypnotisierten Probanden, dass beispielsweise die Zahl Sieben rot sei – und genau davon waren die Testpersonen später überzeugt. Das zeigte sich auch in einem typischen Synästhesietest: Sie brauchten deutlich länger, um eine schwarze Sieben auf rotem Hintergrund zu erkennen.

Wissenschaftler gehen davon aus, dass Hypnose Hemmprozesse im Gehirn lockern kann. Und hier vermuten Cohen Kadosh und seine Kollegen auch den Schlüssel zur Synästhesie: Ist die Hemmung reduziert, führt dies zur Übererregbarkeit und dazu, dass gewisse Hirnareale miteinander kommunizieren, die normalerweise getrennt voneinander arbeiten. Das unterstreichen auch jüngste Ergebnisse des Forschers: Durch transkranielle Gleichstromstimulation gelang es ihm, Synästhesieeffekte gezielt zu steigern oder abzumildern. Der applizierte Gleichstrom, das ist bekannt, verändert lokal die Erregbarkeit der Neuronen und beeinflusst Neurotransmitter, die regulierende Hemmprozesse im Denkorgan steuern und so für Ordnung im Oberstübchen sorgen.

Synästhetiker haben im Vergleich zu Menschen ohne Synästhesie vermehrt graue Hirnsubstanz (helle Flächen) im Bereich des unteren linken Scheitellappens (rot) und des rechten unteren Schläfenlappens (gelb). Die Region im unteren Schläfenlappen ist auf die Farbwahrnehmung spezialisiert, der Scheitellappen für die Verknüpfung von Sinneseindrücken zuständig. © Forschungszentrum Jülich/ Weiss-Blankenhorn

Synästhetiker haben im Vergleich zu Menschen ohne vermehrt graue Hirnsubstanz (helle Flächen) im Bereich des unteren linken (rot) und des rechten unteren (gelb). Die Region im unteren ist auf die Farbwahrnehmung spezialisiert, der für die Verknüpfung von Sinneseindrücken zuständig. © Forschungszentrum Jülich/ Weiss-Blankenhorn

Recommended articles

Die trügerische Welt im Kopf

Sinnestäuschungen, Zaubertricks und Synästhesie zeigen, wie trügerisch unsere Wahrnehmung ist.

Neuroanatomische Besonderheiten

“Dagegen, dass die Synästhesie allein auf veränderter Erregbarkeit beruht, spricht jedoch, dass wir im Gehirn deutliche anatomische Unterschiede sehen”, sagt Peter Weiss-Blankenhorn, der an der Universität zu Köln und im Forschungszentrum Jülich an dem seltsamen Wahrnehmungsphänomen forscht. Er tendiert eher zu der Hypothese, die Vilayanur Ramachandran von der University of California in San Diego im Jahr 2005 formulierte.

Im synästhetischen Weltbild des US-Forschers liegt der Schlüssel zur gekoppelten Wahrnehmung in einer “Hyperconnection”, einer überdurchschnittlich ausgeprägten Verbindung der Hirnareale, die für die entsprechenden Reize zuständig sind. Gleichzeitig bekommen sie den Befehl, eng zusammenzuarbeiten. Ramachandran spricht vom “Hyperbinding”.

Immer mehr wissenschaftliche Befunde unterstützen diese Hypothese. So stellten die Niederländer Romke Rouw und Steven Scholte von der Universität Amsterdam im Jahr 2007 mithilfe der Diffusions-Tensor-Bildgebung fest: Die Areale für das Erkennen von Buchstaben und die Farbverarbeitung sind bei Synästhetikern stärker verknüpft als bei Kontrollpersonen.

Damit nicht genug. Die beteiligten Hirnareale sind auch stärker ausgeprägt, wie Weiss-Blankenhorn und seine Kollegen bei Graphem-Farb-Synästhetikern entdeckten. Das betraf jedoch nicht nur das Zentrum Farbverarbeitung. Auch im linken Scheitellappen fanden die Forscher aus Köln und Jülich ein Plus an grauer Hirnsubstanz. Dieser Bereich ist unter anderem dafür zuständig, verschiedene Sinneseindrücke zu einem Gesamtbild zu verknüpfen. “Unsere Ergebnisse liefern wichtige Belege für das von Ramachandran postulierte Hyperbinding, also dass die enge Verknüpfung von Sinneswahrnehmungen eine wichtige Rolle für die Synästhesie spielt”, betont Weiss-Blankenhorn.

Mehr Verkehrsknotenpunkte im Denkorgan

Weitere entscheidende neuroanatomische Besonderheiten im Synästhetiker-Gehirn entdeckte im Jahr 2011 das Zürcher Forscherteam um Lutz Jäncke. Sie nutzten anatomische Daten und mathematische Methoden, um Karten für neuroanatomische Netzwerke im Gehirn ihrer Probanden zu erstellen. Dabei stellte sich heraus, dass die Denkorgane von Synästhetikern stärker vernetzt sind als die von Kontrollpersonen. Insbesondere besitzen sie mehr Knotenpunkte, die verschiedene Areale miteinander verknüpfen. “Das kann man sich vorstellen wie beim Flugverkehr”, sagt Jäncke. “In Deutschland gibt es sechs wichtige Flughäfen, die von verschiedenen Regionen aus gut zu erreichen sind und so ein gutes Verkehrsnetz gewährleisten.” Dieses Bild entspreche dem Normalzustand im Gehirn. “Bei Synästheten dagegen ist es, als ob Deutschland 15 wichtige Knotenpunkte für den Flugverkehr hätte.”

Das Interessante sei aber: Das Mehr an Knotenpunkten ist über das gesamte Denkorgan verteilt. “Das deutet für mich auch darauf hin, dass allen Synästhesieformen dieselben Ursachen zugrunde liegen und die jeweilige Ausprägung von der Umwelt beeinflusst ist”, spekuliert Jäncke. Demnach führte die intensive Beschäftigung mit Musik bei der Flötistin dazu, dass sie Tonintervalle schmeckt und nicht etwa Zahlen. Und dass unsere Kultur stark durch geschriebene Sprache geprägt ist, könnte erklären, warum die Graphem-Farb-Synästhesie in unseren Breiten am häufigsten auftritt.

Derzeit untersucht der Neurowissenschaftler mithilfe hochauflösender EEG-Verfahren, wie die eng verknüpften Netzwerke im Gehirn von Synästhetikern zusammenarbeiten. Erste Ergebnisse lassen darauf schließen, dass der Scheitellappen eine wichtige Funktion dabei übernimmt, die synästhetisch agierenden Hirnareale zu synchronisieren. Ein weiterer Punkt für Ramachandrans Hypothese.

Jäncke widmet sich außerdem einem weiteren interessanten Fall einer Synästhetikerin, die Personen mit Farben verknüpft. “Da ist dann die Mutter blau, der Vater rot und der Lebensgefährte gelb”, berichtet Jäncke. Vom gelben Partner lebe sie allerdings mittlerweile getrennt. “Und jetzt wird es richtig spannend, weil der neue Freund langsam gelb wird. Wir sehen also, wie sich die Wahrnehmungsverknüpfung verlagert.” Diese Beobachtung könnte dem Forschungsfeld weitere wichtige Impulse liefern. Denn schließlich wirft sie erneut die Frage auf, wie viel Gabe und wie viel Erlerntes hinter der Synästhesie steckt.

zum Weiterlesen:

FoxP2: Synästhesie mit Uta Jürgens; URL: http://dasgehirn.info/aktuell/foxp2/synaesthesie-mit-uta-juergens/ [Stand: 23.03.2012]; zur Webseite.
Hänggi, J. et al.: Globally Altered Structural Brain Network Topology in Grapheme-Color Synesthesia. The Journal of Neuroscience. 2011; 31(15):5816 – 5828 (zum Text).
Jäncke, L. et al.: A strong parietal hub in the small-world network of coloured-hearing synaesthetes during resting state EEG. Journal of Neuropsychology. 2011; 5(2):202 (zum Abstract).
Webseite des Synästhesieforums; URL: http://www.synaesthesieforum.de/ [Stand: 16.03.2003]; zur Webseite.
Weiss, P.H. et al.: Grapheme-colour synaesthetes show increased grey matter volumes of parietal and fusiform cortex. Brain. 2009; 132(1):65 – 70 (zum Text).