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Die Musikerin Elisabeth Sulser ist ein gutes Beispiel für eine Synästhetin. Sie hört eine grosse Terz und empfindet gleichzeitig einen süssen Geschmack auf der Zunge. Andere Synästheten sehen Farben, wenn sie Töne hören oder Buchstaben vor sich haben. Andere wiederum assoziieren Farben mit Personen: Die Mutter ist rot der Chef grün.
Für Hirnforscher sind Synästheten deshalb spannend, weil sie in der Regel besondere Fähigkeiten haben, ohne gleichzeitig Defizite aufzuweisen. Die anatomischen und neurophysiologischen Grundlagen dieser speziellen Fähigkeiten herauszuarbeiten, ist eine besondere Herausforderung. «Man kann daraus lernen, wie individuelle Fähigkeiten an bestimmte neurophysiologische und neuroanatomische Bedingungen gebunden sind», sagt der Professor für Neuropsychologie der Universität Zürich, Lutz Jäncke. Des Weiteren sind Synästheten interessant, weil sie teilweise über ausserordentliche Gedächtnisleistungen verfügen: Sie merken sich Vokabeln besser, erfassen Zahlen und Muster schneller und haben zuweilen das absolute Gehör.
Hirnforscher Jäncke hat gemeinsam mit seinen Mitarbeitern Jürgen Haenggi und Diana Wotruba von der Universität Zürich 24 Menschen mit synästhetischen Fähigkeiten untersucht. Um sicher zu gehen, dass es sich um ‚echte’ Synästheten handelt, mussten sie sich aufwendigen Tests unterziehen, die nach einem halben Jahr wiederholt wurden. Eine wichtige Eigenschaft von Synästheten ist, dass ihre Synästhesien spontan und nicht unterdrückbar sind.
Die Ergebnisse der jetzt vorliegenden Untersuchung – die in der Fachzeitschrift Journal of Neuroscience veröffentlicht wurden – sind verblüffend: «Synästheten haben ein komplett anderes Gehirn», sagt Jäncke. «Es ist anders aufgebaut; viele Bereiche des Gehirns sind stärker miteinander vernetzt als bei der Vergleichsgruppe.» Jäncke und sein Team waren ursprünglich davon ausgegangen, dass lediglich bestimmte Gehirnareale, wie etwa jene, welche für das Verarbeiten von Tönen, Buchstaben oder Farben zuständig sind, stärker verknotet seien. Doch die neuen Untersuchungsbefunde offenbaren ein anderes Ergebnis: Das Gehirn von Synästheten ist insgesamt komplexer verdrahtet als bei Nicht-Synästheten.
Besonderes Augenmerk haben Jäncke und sein Team auf den Gehirnmantel, den Cortex, gerichtet. Sie unterteilten diesen in 2400 Areale und massen für diese Areale die cortikale Dicke. Anhand dieses Kennwertes berechneten sie den Grad der Vernetzung der Gehirnareale. Dabei arbeiteten sie mit dem «Small-World-Prinzip», mit dem man die Effizienz von Netzwerken rechnerisch charakterisieren kann.
«Es ist wie bei den Schweizer Bundesbahnen», erklärt Jäncke. «Auch das Bahnnetz funktioniert im Wesentlichen nach dem Small-World-Prinzip.» Dabei müssen nicht alle Orte direkt miteinander verbunden sein. Es reicht, wenn diese Orte über zentrale Schaltstationen, so genannte Hubs, miteinander verknüpft sind.
Die Forscher haben diese Hubs, also die Umschaltstationen des Gehirns, identifiziert und quantifiziert und dabei festgestellt, dass das Netzwerk der Synästheten über viel stärker vernetzte Hubs verfügt. Dadurch weicht dieses Netzwerk von einem optimalen «Small-World-Netzwerk» wie bei den Nicht- Synästheten ab. «Um in der Analogie des Bahnsystems zu bleiben, bedeutet dies, dass Synästheten über viele grosse 'Hauptbahnhöfe' verfügen», stellt Jäncke fest.
Die neuen Befunde lassen die Frage aufkommen, warum es so viele unterschiedliche Synästheten gibt und nicht nur einen Typus. Zwar kommen die Graphem-Farb-Synästheten, die Buchstaben und Zahlen mit Farben spontan verknüpfen, am häufigsten vor, jedoch gibt es auch viel andere Formen.
Jänckes Vermutung: «Synästhesien könnten sich aufgrund bestimmter noch nicht bekannter genetischer Dispositionen entwickeln. Welche spezifische Synästhesie sie jedoch genau entwickeln, ist von Kindheit und Alltag abhängig.»
So zum Beispiel bei der bereits erwähnten Musikerin Elisabeth Sulser, einer früheren Studienteilnehmerin Jänckes. Sie hört Tonintervalle und empfindet gleichzeitig einen bestimmten Geschmack auf ihrer Zunge: Bei einer kleinen Terz empfindet sie einen salzigen Geschmack und bei einer grossen Terz einen süssen.
Diese Fähigkeit setzt voraus, dass Sulser sich mit Tonintervallen beschäftigt. «Sie hat eine Synästhesie, die sie zumindest teilweise in ihrer Kindheit über Erfahrung erworben haben muss. Möglicherweise konnte sie diese Synästhesie entwickeln, weil sie über dieses besonders vernetzte Gehirn verfügte», sagt Jäncke.
Bei Elisabeth Sulser konnte zudem eine besonders starke Verbindung vom Hörkortex zur Insel festgestellt werden, eine neuroanatomische Besonderheit, welche die besondere Ton-Intervall-Geschmacks-Kopplung erklären könnte. Die Inselregion ist ein Teil unterhalb der Hirnrinde, der unter anderem Körperwahrnehmungen steuert.
Die Forscher konnten nachweisen, dass sich die Farbwahrnehmungen der Synästheten im Laufe des Lernprozesses ändern und damit effizienter werden: So setzt sich bei Graphem-Synästheten ein unbekanntes Wort aus bunt nebeneinander stehenden Buchstaben zusammen. Wird das Wort im Laufe der Zeit bekannt, nimmt es die Farbe des ersten Buchstabens an. Interessant ist auch, dass die Farben nicht immer gleich wahrgenommen werden: Je häufiger die Buchstaben oder Zahlen vorkommen, wie zum Beispiel bei der Null, desto gesättigter oder heller erscheinen die Farben oder haben eine andere Luminanz.
Doch was bringen den Synästheten ihre besonderen Fähigkeiten? «Viele Synästheten verfügen über ein sehr gutes Gedächtnis und können sich Dinge viel leichter und nachhaltiger merken. Werden etwa Wörter oder Buchstaben sofort mit einer Farbe assoziiert, sind das Gedächtnisstützen, die dazu führen, dass Inhalte schneller und nachhaltiger wieder abrufbar sind», sagt Jäcke. «Für uns Hirnforscher könnten Synästheten ein Modell für effizientes und optimiertes Lernen sein.»
