T.ONY太郎的声音和触摸的大脑的混合研究开始时，恰如其分地在混频器。这是2000年在得克萨斯州休斯敦，在那里，他在莱斯大学最近推出了他的第一个实验室的春天。混频器是为在学校新的老师，帮助他们了解对方。罗搭讪与谢里尔林·劳什，一个34岁的哲学家，谁告诉他所有关于她的可靠性和科学的易错性的工作。和RO告诉她，他对人类大脑如何融合，我们看到的感官信息，听到，感受到的洪流研究。
“我对他说，'好吧，你应该研究我的大脑！”“roush回忆起，笑。“然后我立即想到自己，哦，狗屎，他可能会在每个方都能得到这个。”罗巴伐地问她为什么她的大脑太不寻常。她解释说，她早些时候有一个卒中，以来，从她身体的左侧感到沮丧。“然后他说，”实际上，我应该研究你的大脑。'“
在接下来的几年劳什去太郎的实验室多次为各种行为测试和脑部扫描。在一项实验中，她坐在那儿双手搁在椅子的扶手上，每个她的中指戴上电极环。在整个实验过程中，环将提供一个小电流她的右手，左手，双手，或既不手，劳什会告诉研究人员，当她感觉到一个微弱的震动。罗百思不得其解的数据很长一段时间。“她不停地报告，她甚至感觉东西的时候，我们都没有带来任何触摸刺激，”他说。“我想不出来。”
如果奇怪的解释，在RO思想之前，五年来就是这样的。在实验期间，每次试验开始时都会发挥500毫秒的警告音。也许，他认为，Roush正在回应那种声音。他冲了一封电子邮件给她。“你或者你觉得你手里的任何感觉是响应的声音吗？”他写了。Roush立即回应：是的，事实上，她的皮肤对声音很敏感。她的朋友有时会通过制作让她失望的噪音来针对她。她对休斯顿的一个流行的无线电器山上的Colonel Collonel Collon Laxl的反应很尴尬。“我的整个身体在某些球场上叛乱分子，我已经注意到了无线电播音员，”她告诉ro。 “I have to change the station.”
Ro意识到，Roush的中风留下了她的句子，一种神经混合感官。
人类有五种明确的感官：视线，声音，触摸，味道和嗅觉。几十年来，研究人员认为，各种感觉是单独处理的，或者大脑的外层，然后通过单独的大脑区域整合。例如，脑后部附近的皮质组织持有对视觉敏感的细胞，而耳朵上方的区域反应声音。但是，最近，研究人员已经开始质疑这种所谓的“单模”的感官处理模型，而是皮质区域一次响应并将信息与几次感官相结合。
在Roush，RO看到有机会研究一个感性混合的极端情况。句子尚未得到很好的理解，但在创意类型报告了条件。例如，在听歌剧院的同时，在他的脑海中勾勒出“狂野，几乎疯狂的线”，并声称作为一个孩子，他在混合涂料时听到嘶嘶声的噪音。NoveList Vladimir Nabokov看到他的名字中的v作为“苍白，透明的粉红色”和n作为“灰黄色燕麦片”。物理学家Richard Feynman描述了方程的色调。心理学家将这些索赔视为幻觉，直到20世纪90年代，当脑扫描对棘手的实验证实，他们的感官脑电路从一个感觉中取出投入并将其解释为来自另一个人的意义。
我们可能在某种程度上都有一些奇异。
劳什的联觉的特别味道，在她感觉她的皮肤上的声音，从未被报道在科学文献中。罗先出版了她的情况下于2007年，并继续研究她，试图拖住这个感觉混淆是如何发生在她的大脑。1通过这项工作，RO开发了一种有趣的理论：Roush的声音和触摸的合并只是夸张的版本，所有的大脑中发生了什么。
毕竟，我们大多数人都感受到了听到黑板的听力指甲的几乎痛苦的颤抖，或者当惠特尼休斯顿击中了高票据时已经发出了寒意。鉴于过程声音和感受的脑细胞之间的相似之处，它甚至可能是可能的，听觉从一种感觉中演变出来。共享祖先可能使这些感官比科学家想象更多的合作。“大脑的某些地区可以彼此合并，或者一个区域可以获得另一个区域，”现在在纽约城市大学罗说。“我们可能在某种程度上都有一些奇异。”
一种早在20世纪60年代，猴子大脑的研究表明皮质在离散大块中处理感官信息，并在这些块中的分层顺序。
例如，愿景，例如，最习惯的感官系统。当一只猴子看某些东西时，光线撞到它的眼睛后面，其中专门的细胞将光变成电信号。那些消息然后从眼睛移动到塔马什，中继中心在大脑中间冲击。从塔马拉姆，该消息进入大脑背面的一个区域，称为主要视觉皮质或v1。该区域中的细胞对粗视觉特征敏感 - 例如颜色和线的空间取向。击中V1之后，信息进一步处理并分发到名为V2，V3，V4和V5的区域。例如，V5中的单元集成了从下部区域的视觉信号，以帮助动物感知移动物体的速度和方向。在Visual Cortex之外，处理后的信息与来自其他感官的输入混合。
研究人员对其他感官系统映射了相同的层次结构。所有工作都表明，主皮层的每个专门区域一次只有一个意义，并且大脑在达到更高阶区域之前不会混合不同类型的感官信息。
这教条始于20世纪90年代后期，侵蚀时神经学家查尔斯·施罗德犯了一个错误是变成科学的偶然性。在纳丹·S·克莱恩学院精神病学研究在纽约工作，施罗德和他的同事们用猴子来了解关注如何影响声音的感知。对于这些实验，他们将放置在有猴子的初级听觉皮层的电极，并从细胞中记录的电点火的动物听取了点击和发出哔哔声。
主要听觉皮层位于躯体感应型皮层以下，这通常响应触摸（兄弟啊来自希腊语的身体）。有一天，研究人员将电极放入一片细胞中，当猴子被触摸时会剧烈发射，因此它们假设电极在躯体感应型皮质中。然而，他们很快就意识到了它比他们认为的更深层，在听觉皮层中，这意味着该地区正在响应声音和触摸。“我们说，哦，我的上帝我们必须学习这一点，”Schroeder召回。在初步发现之后，他的团队进一步研究了这两个地区之间的联系，最终表明躯体感染术皮质的部分也响应了声音。“系统真的密集相互联系，”他说。
在同一时间，其他实验室也开始报告感官皮质过程多于一种意义。For example, in brain scans, study participants’ auditory cortices responded to speech sounds differently when they simultaneously looked at letters, and their primary olfactory cortices, regions that process smells, activated when they looked at words describing an odor—such as “cinnamon” or “garlic.”
感官合并似乎在不寻常的患者中似乎最戏剧性地在丧失感官投入后重组的患者。例如，一份报告描述了一个被称为患者的患者，他们开始在童年时期失去愿景，并且依靠40岁是完全失明的。2两年后，PH开发了一种通感在阅读盲文用手制作的“侵入视觉感受，”包括彩色圆点，将在他的脑海里转移。当研究人员对男人的实验室手指轻拍，他经历了一个戏剧性的“跳跃”和他的视野的“漩涡”。
思考这些罕见的患者和施罗德的猴子，RO决定调查Roush的中风是否重新加快了她的感官电路。ro扫描她的大脑，而她听取动物电话，电动工具，纯音和其他声音。2008年，他报告说，声音不仅被激活了Roush的主要听觉皮质，而且它们也发表了她的躯体感觉皮质。3.当然，她已经知道，这听起来有时会引发她的手臂和手的皮肤奇怪的感觉。但扫描给出了神经系统证明，即她的大脑将声音解释为触摸。
S.OME研究人员认为，像Roush这样的真实仇格可能是单模感觉规则的例外，而不是在每个人中发生的多模态感测的放大例子。墨西哥全国自治大学的神经科学家Ranulfo Romo已发现证据支持传统的感官加工模型。他和他的同事训练了猴子，以区分两个不同的声音频率（低与高），并且在两个不同的触控频率（慢速与快速脉冲）之间交付到它们的指尖结束之间。猴子的听觉皮质中的神经元产生了两个不同的声音的明显的烧制模式，而是显示出没有这样的触控频率的编码。同样，躯体感觉皮层中的神经元选择性地响应不同的触摸刺激，而不是声音。4.
基于这些数据，罗莫准备解散的想法，初级感觉皮层是多感官。研究显示，否则可能会拿起在其他领域中出现轻微的刺激，但他们并不表明这些地区实际上是交叉处理感觉信息，他说。“我的立场是：视觉皮层很有视觉，听觉皮层只处理听觉信息，和躯体感觉皮层的过程只有体感输入，”他说。
参加者的初级嗅皮质，区域这一过程的气味，当被激活时它们看着字描述一个气味，例如‘肉桂’或‘大蒜’。
SCHROEDER提供中间地面：主皮质确实专门从事一个感觉，但其他感官的投入有科学家称之为“调制效果”，这意味着它们可以从初步义上调整信号。当阅读他们的嘴唇时，与嘈杂的鸡尾酒会交谈有类似的事情，有助于你对他们的言论感到讲话，施罗德解释说。作为他最近的研究表明，口语交谈期间的唇读调节听觉皮层中活动的节奏。“这不像听觉皮层本身在看到，”他说。“它具有促进视觉感知的增益的调制效果。”
在正常的人中，这些合并可能会轻微。但是，如果从中风或另一个脑创伤损害一个感官皮质，RO嫌疑人和其他区域之间的神经连接可能会在愈合过程中增加。也许这是roush发生后发生的事情，后脑卒中在她的丘脑右侧的脑细胞，在我们的感觉器器官和皮质之间的中继中心。在它发生后的第一年半的一年中，她在左侧失去了很多感觉（因为我们的感官神经是如何有线的，右丘脑影响身体的左侧）。她的触感感并不完全消失，但如果有些东西挖了她，它就会比她中风在她的中风之前的那样轻微。
她丘脑的受损部分，RO的原因，必须负责将触摸信息传送到躯体感应型皮质。随着该地区突然安静，似乎它的下门邻居是主要听觉皮质，接管了神经房地产。过了一会儿，听觉输入开始在躯体感应型皮层中致电，导致她奇怪的触感。去年，RO与Roush大脑的另一个成像研究备份了他的理论。他使用了一种称为扩散张量成像的脑成像，其追踪连接大脑各个区域的神经束。他发现了她的听觉皮层和躯体感应综合皮层之间的强大联系，支持后者已经获得了前者的想法。5.
但这是摩擦：RO的研究还在17个正常控制中找到了这些地区之间的连接。链接并不像他在roush的大脑中看到的那样强大，但他们都是一样的。“现在似乎越来越多的证据表明，感官非常互联，”他说。
一世F Senses确实连接，下一个问题是它们是否相互撞击。各种各样的研究 - 不仅来自神经科学，而且来自进化生物学和电气工程 - 建议声音和触摸分享深层连接。两种系统的生物脚手架非常相似，特别是与其他感官相比。视觉取决于对光线敏感的眼细胞，而我们的味蕾和鼻子检测化学品。相比之下，听力和触摸依赖于电池的机械调整。在内耳中，所谓的“毛细胞”具有瘦的手指，响应声波而移动。皮肤中的细胞含有相似的“机械感受器”，可以响应物理压力。
关于鱼的演化的一些研究表明，毛细胞从检测周围水中振动的感官器官中的细胞进化。因为人类和其他哺乳动物从鱼类的生物中演变出来，这些早期振动传感器可能导致我们目前的声音感。RO推测，在数百万年内，“我们通过调整过程触摸的相同机制，我们可以通过遥测信息的能力来实现。”
她的触感感并不完全消失，但如果有些东西挖了她，它就会比她中风在她的中风之前的那样轻微。
虽然投机性，但是科学家现在可以将科学家解释为声音和触摸的合并可能实际上是较早状态的反映，其中两个感官是一个。然而，这种感官的大脑区域今天如何互动，仍然有点神秘。可以认为，我们称之为皮层的区域不会解释声音，本身，而是任何类型的频率信息，无论是来自声音还是来自振动。
在剑桥的Massachusetts技术研究所的声学工程师路易斯布莱达和夏洛特芦苇进行了一系列实验，他们将同时发出声音和手指脉冲交给志愿者。当声音和触摸频率匹配时，志愿者听到了在没有添加脉冲的试验中听不清的声音。但是，这种整合在大脑中的作用是如何理解的。
听觉和躯体感染术之间关系的好处是，在受伤后在它们之间发展的联系可能有助于患者恢复触摸或听力，尽管略微改变。自Roush中风以来已经过了十四年，她的仇恨大脑继续以令人沮丧和丰富的方式适应。大约五年前，她开始对声音过敏的感觉。即使在她安静的公寓里，她也会整天穿耳塞，以便专注。但是在积极的一面，Roush是一个舞者，对音乐的节奏变得更加敏感。“我感到非常强烈，欣赏更多的同时节奏，”她说。
她将所有这一切归因于她的大脑热切地试图使用声音从世界上获得尽可能多的触觉信息，因为她仍然在左侧减少了感觉。有时这种神经补偿感觉就像“试图用牙刷擦拭地板”，“她说。“但实际上，即使感觉通常不那么强大，它们也足以告诉我我的手臂和腿部的位置。我想这就是点。“
弗吉尼亚休斯是一家总部位于布鲁克林的一位科学记者。
参考
1. RO T.等等。安妮神经罗尔62.，433-441（2007）。pubmed：http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17893864
2. armel k.c.。等等。神经核酶5.，293-296（1999）。抽象的：http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/135547999084119826799908411982 #.uul1tmrdwm0.
3.比彻姆M.S.和Ro T.J. Neurosci.28.，13696-13702（2008）。pubmed：http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19074042
4. LEMUS L.等等。神经元67.，335-348（2010）。pubmed：http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20670839.
5. ro t.等等。遗体。皮质23.，1724-1730（2013年）。pubmed：http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22693344
