Synestesi

Synestesi stammer fra det greske ordet syn- («union» eller «sammen») og aesthesis («sensasjon»). Synestesi er et fenomen der sansene er mikset, karakterisert som en sammenblanding av ulike sansemodaliteter (Gazzaniga, Ivry & Mangun, 2009). Eksempler er individer som kan smake ord, opplever at ulike lyder eller bokstaver har egne farger, eller som ser ukedager eller måneder med spesifikke tredimensjonale plasseringer. Dette kan oppleves innad, eller prosjekteres i rommet rundt individet. Personer som har synestetiske opplevelser har gjerne hatt disse så lenge de kan huske, og opplevelsene er forbausende konsistente over tid. 
Synestesi er ikke definert som en nevrologisk lidelse, da det ikke anses å danne en betraktelig forverring av daglig fungering, og kan i tilfeller oppleves som positiv (Savig & Robertson, 2005). Tilstanden er derfor ikke inkludert i diagnosemanualene ICD-10 og DSM-IV. 
Innen legevitenskapen har tilstanden vært kjent i ca. 300 år, men har gått «glemt» og uforklart frem til moderne tider (Cytowic, 2002). Frekvensen av synestesi er ukjent, men estimater viser til en rekke mellom 1 av 2000 og 1 av 200. Julia Simner og kollegaer (2005) viste til en frekvens på 1 av 23, og 1 av 90 for grapheme-color synestesi, noe som viser til at fenomenet er mer frekvent enn tidligere antatt (Cytowic & Eagleman, 2009). En årsak til dette grunner i at mange individer ikke vet at de har synestesi og de ikke anser deres multisensoriske persepsjoner å være uvanlige. Ratio mellom jenter og gutter er minimum 3:1 (Cytowic & Eagleman, 2009). Dersom et individ innehar én form for synestesi, er det 50 % sjanse for å ha en annen eller tredje form.
Mennesker opplever synestesi i ulik grad. Autister kan ha velutviklet synestesi, og det er velkjent at mange kunstnere kan ha det i sterk grad. Det er dokumentert at visse hallusinogener som LSD og meskalin framkaller synestesier.

Typer synestesi

Colored-grapheme synestesi
Her oppleves svarte eller hvite bokstaver/tall som å ha spesifikke farger (Gazzaniga, Ivry & Mangun, 2009). Dette er den mest studerte formen for synestesi. Her kan eksempelvis en svart «A» rapporteres som rød, og en svart «B» som gul. Fargene kan variere mellom individ, men er konstante over tid hos en gitt synestetiker. 
Spatial form synestesi
I denne formen for synestesi opplever individer numre eller andre konsepter systematisert i en viss sekvens eller organisering som bøyes i forskjellige former (Cytowic & Eagleman, 2009). Individer med denne formen for synestesi ser automatisk et «kart» foran seg som systematiserer konseptene. Ofte går numrene rundt i sirkler og går utover igjen i ulike kurver eller kanter. Disse mønstrene varierer mellom personer. Kalendere kan også sees i romlig sekvens. Her oppleves ukedager og måneder som slike to- eller tredimensjonale mønstre, der en dag eller måned har en spesifikk plassering (og størrelse) i organiseringen som blir projisert i rommet foran individet, eller sees innad i sinnet. 
Farget hørsel synestesi
Denne formen for synestesi er assosiert med en opplevelse av spesifikke farger for tale eller musikktoner. En pasient, MLL, beskriver «Når jeg lytter til musikk ser jeg fargede former. Hvis jeg er sliten mot slutten av dagen er formene veldig nærme. De er alltid i farger. Skinnende hvite trekanter, som lange skarpe glassbiter. Blå har skarpere farge og har linjer og kanter, grønn har kurver, myke kuler og plater. Det er ubehagelig å sitte stille. Jeg føler at rommet over øynene mine er en stor skjerm der en scene i et skuespill finner sted.» (Cytowic & Eagleman, 2009, norsk oversettelse).
Tickertape synestesi
En form for synestesi der individet ser ord og tall som individet uttaler selv, hører, eller tenker på, bevege seg bortover som en rulletekst på en skjerm (Cytowic, 2002). Dette sees ofte innad sinnet. Denne formen for synestesi er ikke like godt studert som andre former, og antas å være sjelden. Bokstavene individet ser har ofte farger, men ikke alltid.
Annet
Utallige former for synestesi er blitt rapportert. Eksempelvis individer som opplever smaksopplevelser til ord eller lyder. BBC har blant annet rapportert mannen som opplevde smaken av ørevoks til navnet «Derek» . Andre former: fargeopplevelser assosiert med berøring, tidsenheter, personligheter, smak, smerte, lukt og temperatur. Smaksopplevelser til berøring og hørsel. Lyder assosiert med berøring, smak og temperatur. Berøringsopplevelser assosiert med smaker, lukt og hørsel. Synspersepsjoner assosiert med smak, hørsel, lukt og berøring. Og luktopplevelser assosiert med lyder og berøring (Cytowic, 2002). Bøker som Jamie Ward, The Frog Who Croaked Blue, Synesthesia and the Mixing of the Senses, fra 2008 gir nærmere innblikk i livene til individer med ulike former for synestesi.

Synestesi i musikken

I Prometevs bruker Aleksandr Skrjabin et clavier à lumières (fargeorgel), som spilles som et piano, men som gir farget lys i stedet for toner. Nikolaj Rimskij-Korsakov var kjent for å ha velutviklet synestesi, og Olivier Messiaen har skrevet detaljert om hvordan de ulike akkordene framtrer som farger for ham. Ludwig van Beethoven beskrev h-moll som «den svarte tonearten», og Franz Schubert så på e-moll som «en pike i hvit kjole med en rosengren på brystet». Maria Mena (sanger) har i et intervju på NRK forklart at hun ser musikk i farger.

Det nevrologiske grunnlaget

Synestesi er et fenomen som har vært kjent i lang tid. Tobias Sachs kom med den første medisinske beskrivelse som man kjenner til i 1812 (Jewanski, Day, & Ward, 2009)Fenomenet har vært mye studert de siste 10 årene, men man har fortsatt begrenset med kunnskap om de nevrale og genetiske korrelatene bak synestesi. Det er ikke før ganske nylig at man har begynt å måle hjerneaktivitet i forbindelse med synestesi, med teknologiske hjelpemidler som fMRI. Det finnes ulike modeller for det nevrologiske grunnlaget bak synestesi. Den best etablerte og mest evidensbaserte er kryssaktiveringsmodellen.

Kryssaktiveringsmodellen

Ramarchandran og Hubbard lanserte i 2001 kryssaktiveringsmodellen for grafem-farge synestesi for første gang (Hubbard, Brang & Ramachandran, 2011). Hjerneområdet som prosesserer informasjon om bokstaver og tall (bl.a. grafemer), det visuelle ord-form-området, ligger nært V4 som prosesserer visuell informasjon om farge. Ifølge kryssaktiveringsmodellen vil aktivering av det visuelle ord-form-området hos synestetikere også aktivere forbindelser som går til V4.
Kryssaktiveringsmodellen kom med de første testbare hypotesene for den anatomiske oppbygningen ved grafem-farge synestesi. Den predikerer at: 
1.De nevrale representasjonene til induceren (den stimulusen som utløser synestesiopplevelsen, f.eks. grafemer) og concurrenten (opplevelsen av farge) ligger i områder med mange synaptiske forbindelser. Disse områdene ligger ofte nært hverandre.
2.Genetiske faktorer fører til minskning i “pruning” (fjerning av unødvendige synapser), noe som forårsaker de anatomiske forskjellene mellom synestetikere og ikke-synestetikere: flere synapser fører til økt hvit substans.
3.Aktiveringen av V4 skjer tidlig i persepsjonsprosessen av grafemer, siden området aktiveres direkte av nevrongrupper i det visuelle ord-form-området. (inducer → concurrent) 
Kryssaktiveringsmodellen beskriver altså de anatomiske forskjellene i hjernene til synestetikere og ikke-synestetikere. Andre modeller som også beskriver de nevrologiske strukturene ved grafem-farge synestesi er blant annet disinhibited feedback model og the re-entrant processing model. Det er imidlertid mindre evidens for disse teoriene, og de forsøker heller ikke å forklare hele synestesiforløpet.

Genetikk

De fleste synestetikere har minst én nær slektning som også har synestesi, og man har derfor ønsket å se på det genetiske grunnlaget for fenomenet. Hittil har det blitt utført to genomstudier på synestetikere, Asher et al. (2009) utførte en studie av 43 familier med musikk-farge-synestesi, og fant fire forskjellige loci (posisjoner på kromosomer) som kan være grunnlaget for den synestetiske opplevelsen; 2q24, 5q33, 6p12 og 12p12. Alle disse er involvert i hjerneutviklingen, blant annet migrasjon av nevroner og synaptisk “pruning” (fjerning av unødvendige synapser). I en undersøkelse av fem synestesifamilier med forskjellige varianter av farge-sekvens-synestesi (farger assosiert med tall, bokstaver og andre sekvenser), identifiserte Tomson et al. (2011) en 23 Mb region på kromosom 16 (16q12.2-23.1) hos to av familiene. Funnene fra disse to studiene tyder på at synestesi kan oppstå gjennom flere forskjellige genetiske mekanismer. 
Ifølge kryssaktiveringsteorien vil genene for synestesi (f.eks. endret kromosom 2q24) kunne komme til uttrykk i forskjellige hjerneområder (f.eks. grafem-farge og (musikk)intervall-smak). Dette kan forklare hvorfor synestetikere ofte har flere typer synestesi og hvorfor forskjellige typer oppstår i samme familie. Så langt har studier av synestesi-familier støttet dette synet. Tidligere var det langt flere kvinner enn menn som rapporterte synestesi, og man trodde derfor at det hovedsakelig forekom hos kvinner. Nyere studier har nå vist at kvinne:mann-ratioen er bare litt over 1:1 (Ward & Simner, 2005 Simner et al., 2006). Man mente også at genet for synestesi kunne ligge på X-kromosomet (kjønnsbundet nedarving), men det har nå blitt rapportert tilfeller av far-til-sønn-nedarving (Asher et al., 2009), noe som avkrefter hypotesen om at nedarvingen skjer på X-kromosomet.

Arv og miljø - Neonatal synestesiteori

Selv om det er en sterk genetisk komponent involvert i utviklingen av synestesi, er det allikevel sterke indikasjoner på at miljøet også spiller en stor rolle. En teori som beskriver dette samspillet er den neonatale synestesiteorien, som går ut på at alle mennesker er født med synestetiske evner. Disse forsvinner imidlerid hos ikke-synestetikere gjennom pruning (Rouw, Scholte & Colizoli, 2011). Miljø synes å være avgjørende for om denne pruningen finner sted og i hvilken grad; for eksempel er barn fødte med en disposisjon for å lære språk, men miljøet bestemmer hvilket språk de lærer (Halliday, 1975).  
Utviklingen av synestetiske opplevelser (f.eks. hvilken farge en bestemt bokstav får hos grafem/farge-synesetikere) er også miljøbestemt. Witthoft og Wainawer fant i 2006 at kilden til de spesifikke fargeassosiasjonene hos en synestetiker stammet fra farge-/bokstavkombinasjonene på kjøleskapmagneter - et barn kan altså arve en disposisjon for synestesi, men utvikler sine egne synestetiske «inducers og concurrents».

Strukturelle forskjeller i hjernen

V4 er området for fargeprosessering , men fMRI-studier viser at området også aktiveres ved prosessering av grafemer hos grafem-farge-synestetikere (Hubbard et al., 2005), konsistent med kryssaktiveringsteoriens prediksjoner. I tillegg til at grafemer fører til aktivitet i V4, bør det ifølge kryssaktiveringsteorien være flere synaptiske koblinger (mindre «pruning») i gyrus fusiformis (der kryssaktiveringen finner sted). Følgelig bør man finne anatomiske ulikheter mellom synestetikere og ikke-synestetikere i dette området. Ved å benytte seg av diffusion tensor imaging (DTI), målte Rouw og Scholte (2007) fMRI-respons og fraksjonell anisotropi (FA) hos 18 grafem-farge-synestetikere. Disse hadde økt aktivering i høyre gyrus fusiformis, og aktiviteten korrelerte også med den synestetiske opplevelsens intensitet.
I en annen studie, gjennomført av Weiss og Fink (2009), ble volumet av grå substans i enkelte hjerneområder hos 18 grafem-farge-synestetikere sammenlignet med volumet i tilsvarende hjerneområder hos 18 ikke-synestetikere. Fokus lå hovedsakelig på temporal-occipitale og intraparietale områder, hvor de forventet å finne økte forbindelser og økt hjerneaktivitet hos synestetikere (jf. kryssaktiveringsmodellen). Undersøkelsen viste et signifikant økt volum av den grå substans i gyrus fusiformis og den cortex intraparietalis hos synestetikerne. Dette inkluderer blant annet V4 i høyre hemisfære. 
Disse studiene viser at synestetikere både har økt aktivering i, og en annerledes stuktur av, gyrus fusiformis og cortex intraparietalis. Weiss og Fink mener disse funnene støtter Hubbard og Ramarchandrans kryssaktiveringsmodell. I tillegg har det blitt funnet flere strukturelle forbindelser i hvit substans i den kaudale pariatale cortex, noe som støtter teorien om hyperbinding i grafem-farge synestesi.