这首歌什么颜色？
利维坦按：“色联觉”虽然有时会被称作“神经系统疾病”，不过请放心，它并没有被收录进《精神疾病诊断与统计手册第五版》（DSM-IV）和《国际疾病伤害及死因分类标准》（ICD）分类目录中，因为它通常并不会对日常行为产生影响。
西方人常将悲伤沮丧表述为蓝色，中国古人也有“愁红怨绿”的诗句，可见，我们的情绪虽不可见，但却会改变我们的颜色知觉，听到音乐的时候更是如此：不同的歌曲会让我们联想到不同的颜色——但我们的大脑为何会有这样的反应机制呢？
文/Stephen E. Palmer
译/杨睿
校对/石炜
原文/nautil.us/issue/26/color/what-color-is-this-song
本文基于创作共用协议（BY-NC），由杨睿在利维坦发布
图源：Vice
假设有一天你和朋友一起去听音乐会，中途他偏过头来在你耳边低声问你“这音乐是什么颜色？”这样的问题是不是很奇怪？但对于少数人来说，这个问题并不奇怪，连答案都是不言自明的。如果你的朋友真的这么问过，也许他就是那少数人之一。这样的人具有一种叫做“声音-颜色联觉（sound-to-color synesthesia）”或“色联觉（chromesthesia）”的神经病学症状。具有联觉的人（下文简称“联觉人”）听到音乐或其他声音时，不费吹灰之力就能自然而然地看到各式各样的颜色变幻。有趣的是，很多联觉人长大之后，也理所当然地认为别人和他们一样，对声音有相同的视觉感受。当他们发现事实并非如此时，就会大吃一惊！
色联觉相对来说比较罕见，每3000人中大约只有1人具有色联觉。不过，很多著名的视觉艺术家和音乐家都是这个特殊群体的一员，包括荷兰画家梵高（Vincent Van Gogh）；俄罗斯画家瓦西里·康定斯基（Wassily Kandinsky）；英国画家大卫·霍克尼（David Hockney）；俄国作曲家尼古拉·里姆斯基-科萨科夫（Nikolai Rimsky-Korsakov）；美国作曲家伦纳德·伯恩斯坦（Leonard Bernstein）和美国作曲家、钢琴家艾灵顿（Duke Ellington）。事实上，康定斯基就是在利用他的色联觉画画。他曾描写过一段对他有重大影响的经历，当时他正在聆听德国作曲家瓦格纳的《罗恩格林》（Lohengrin）：“我灵魂的所有色彩呈现在我眼前。狂野的、几乎疯狂的线条在我面前纷纷落下。”
康定斯基《穿越线》，1923年。图源：维基
我们大多数人在听音乐的时候，并不会体验到斑斓的色彩变幻。但最近的科学证据显示，许多无联觉人（不具有联觉的人）和联觉人一样，也有音乐和颜色的交互体验。在加利福尼亚大学伯克利分校的实验室里，我们一直在寻求联觉人和无联觉人身上声色相通的本质。研究结果令人大开眼界。这些结果揭露了大脑中某些显著关联给人带来的巨大影响，更强调了情感在精神世界中的中心地位。
接下来让我们来做一个小小的实验，帮助各位理解我们的研究结果。下面，请你听五个不同的音乐片段；在你听每个片段时，请从颜色框中选择三种你认为最符合该音乐片段的颜色。为了不影响你的颜色选择，我不会事先告诉你这些片段的原曲名，等你选完之后，我们再来谈。
（具体实验可移步原文参与：nautil.us/issue/26/color/what-color-is-this-song）
首先是片段A。在听这个音乐片段的同时，请从颜色框里选择你认为最符合片段A的三种颜色。请最先选择符合程度最高的颜色。选择完三个颜色之后，请重复上述步骤，直到听完A\B\C\D\E五个片段。最后，你将看到自己的选择结果和其他参与本实验的人的选择。
听完5个片段之后，我们来看看颜色选择的结果。每个矩形中的色块大小与选择该颜色的人数成正比。从这些图中我们可以看出什么？让我先来解释一下我们在美国的发现。我们在伯克利（Berkeley）让参与者听的音乐片段和你刚刚听到的一样。下面的五个矩形是30位无联觉人为该片段最先选择的颜色。这些颜色很可能和你选的没有太大的不同。
伯克利30位参与者的第一颜色选择
我们来看看网页上数千名参与者的选择结果。左边的“第一选择”是参与者认为最符合该音乐片段的颜色。
片段A 勃兰登堡协奏曲No. 2 （活泼的快板）
片段A是F大调，节奏活泼，有如舞曲。协奏只负责伴奏，选段主要是小号独奏。如你所见，人们选择的颜色各种各样，但这些颜色大多明亮、生动，以黄色为主。
片段B 勃兰登堡协奏曲No. 2 （行板）
片段B同样来自勃兰登堡协奏曲。但在这个片段中，同样的协奏伴奏之下，小提琴和双簧管合作，旋律线更慢，小音阶。参与者选择的颜色显然和他们给片段A选择的颜色不同：更多选择比较暗沉的灰色和蓝色（还有深红色）。
片段C 上帝之城
片段C是20世纪90年代摇滚乐队BBM的一段乐器演奏节选。在这个片段中鼓点节奏突出，吉他即兴演奏重复段节奏欢快，声音响亮、充满力量。人们选择的颜色明显和之前两个勃兰登堡片段不同，很大一部分人都选择了红色。
片段D 如果我除了梦想一无所有
片段D是轻音乐，节奏慵懒，小调，伴着简单安静的钢琴声。人们选择的颜色更加柔和，主要是以各种蓝色和灰色为主的冷色。
片段E Al son de los Cueros
E选自一首萨尔萨舞曲，是一支节奏欢快、充满能量的小调片段。鼓和其他打击乐器的节奏给人留下深刻的印象。人们选择的颜色是压倒性的红色和其他“火辣”的颜色，如橙色和黄色。
为什么我们会选择这些颜色呢？
答案主要在于音乐本身的某些特征。大调、快节奏音乐，如片段A，往往会让人选择明亮、鲜艳、温暖的颜色：鲜亮的黄色等。小调、慢节奏、更安静的片段，如B和D，则让人偏向于选择更暗、偏灰色和较冷的颜色，如蓝色、紫色和灰色。
像片段C这样快节奏、复杂振奋的音乐，人们选择红色和黑色最多。片段E也有点不寻常，它的节奏欢快，充满力量，但它又是小调，节拍复杂独特，是非洲古巴风格。这些特征让人们偏向于选择更“温暖”，甚至是“火辣”的颜色。
我们可以看到，会影响人们颜色选择的重要音乐特征包括：节奏（快/慢）、力量（有/无）、音量（大/小）、调式（小调/大调）、音高（高/低）、和声与旋律（和谐/不和谐）、复杂性（简单/复杂）和失真与否（清楚/失真）。
不过，我们还可以从另一个角度来看待这些选择。这一次，请你以情感为中心，想想你会如何描述前四段音乐片段的情感品质。大致说来，A听起来开心振奋，B听起来伤心低迷，C听起来很生气、很强烈，而D听起来很平静、有点难过。
图源：giphy
如果颜色也具有类似的情感品质，那人们可能只是选择了最符合音乐情感的颜色。我们再来看看可供选择的这些颜色，看哪种看起来最幸福，哪种最悲伤，哪种最愤怒，哪种最平静。我们让参与者评估了这37种颜色的幸福度、悲伤度、愤怒度和平静度，然后计算了不同片段颜色选择中各情绪的平均值。结果显示，A包含最快乐的颜色，B包含最悲伤的颜色，C包含最愤怒的颜色，D包含最冷静的颜色。
由此看来，无联觉人也可以通过选择最符合音乐情感品质的颜色来实现音乐到颜色的联觉。我们用计算机统计、测量了音乐片段的情绪评级对颜色选择的影响（反之亦然）。我们研究的四个情感维度包括：快乐/悲伤，愤怒/冷静，振奋/低迷，活泼/沉闷。结果发现，两者显著相关。这表明，如果你知道一段给定音乐有多么快乐（或悲伤），那你就可以很准确地预测出选择的颜色有多么快乐（或悲伤）。这些颜色可能在许多方面都有所不同，但它们往往是让人觉得“快乐”的颜色。
我们还通过调查参与者对各种情绪面孔的反应，进一步测试了我们对不同情感的直觉。参加者再次进行了相同的测试，但这次，他们看到的是表达各种情感的面部照片。我们发现，情绪面孔的情感评级（快乐/悲伤/愤怒/平静）和37种颜色的情感评级显著相关。音乐选段的情感评级也和情绪面孔的情感评级显著相关。这些结果进一步证实了我们的说法：从音乐到色彩的联觉过程和情绪（情感）有关。
我们在墨西哥又重复了相同的实验，利用相同的音乐片段和相同的颜色来检查音乐和色彩相关联是否存在文化差异。在墨西哥和美国得到的结果几乎完全相同，音乐和色彩关联的情感相关性也很高。这些研究结果表明，无联觉人这种基于情感的映射是跨文化的，甚至可能是普遍存在的。
在无联觉人的声色相通过程中，情感效应的存在为我们研究色联觉的本质打开了一扇窗。既然五种感官信号（视觉、听觉、触觉、味觉和嗅觉）进入大脑的不同区域，那你可能会问：为什么听觉和视觉体验会相互交互？最重要的原因之一在于，这可以让大脑从同一事件的不同模式中辨别出感官事件。例如当我们的眼睛注意到玻璃摔在地上碎成碎片时，同时我们的耳朵会注意到它碎掉的声音。感官之间的跨越式联系让大脑能够整合、理解复杂的多感官输入。每时每刻，这些输入都在向我们铺天盖地地涌来。
图源：THC Labs
科学家们并没有完全理解隐藏在色联觉背后的生物学机制。有人提出，联觉是由大脑不同感觉区域之间的神经“交叉布线”引起的。比如在联觉人的大脑中，从听觉皮层到视觉皮层有神经直接相连。其他人认为，和联觉有关的神经回路要更加复杂，包括通过大脑其他区域的活动进行调停。按照这一观点，听觉皮层中的神经活动将激活其他一些负责调停的大脑区域，这又会反过来造成视觉皮层中的联觉活动。
如果色联觉显示的情感效应类似于无联觉人的情感效应，那就表明色联觉更可能是通过大脑的调停区域间接依赖于神经活动（调停区域包括如杏仁体或边缘系统中涉及情绪处理的的其他结构），而不是依赖于听觉皮层和视觉皮层之间的直接联系（这两种可能性并不相互排斥，也可能直接和间接联系都是有效的）。
为了研究联觉体验与非联觉之间的关系，我们使用上述相同的实验。我们在伯克利附近找到了11个联觉人，他们都具有音乐和色彩的联觉。我们还找到了11位无联觉人，他们在年龄、性别、音乐训练和颜色训练方面都和上述11位联觉人没有差别。
首先，每个人会听到18个音乐片段，他们要为其选择3种匹配的颜色。这些片段中巴赫、莫扎特和勃拉姆斯的音乐各有六段。实验中唯一的区别是两组人的任务不同。A组非联觉人要选择和音乐“最匹配”的颜色，就像我们上面完成的小实验一样。与此同时，B组联觉人要选择的颜色是和他们听音乐时看到的颜色最相似的颜色。在完成这种音乐-色彩任务之后，每个人都要评价各音乐选段和各颜色的情感品质。我们最感兴趣的问题是：如果将联觉人和非联觉人的选择进行对比，其中的情感相关性会是怎样？
下图显示了11位联觉人和11位非联觉人对6个古典音乐选段的第一选择；分别来自三位音乐家的三个快节奏、大调音乐片段听起来开心振奋，而同样来自这三位音乐家的三个慢节奏小调音乐片段听起来悲伤低迷。
联觉人选择的颜色与他们的联觉体验最为相似（B），和非联觉人选择的最匹配音乐选段的颜色也十分类似（A）。快节奏的大调音乐多选择的是鲜艳的黄色（A和B的左侧），而慢节奏的小调音乐则大多是黑色、浅褐色和蓝色（A和B的右侧） 。
我们还计算了音乐情感评级与颜色情感评级之间的相关性，分析了联觉人和非联觉人的数据，得到了情感效应的证据。结果表明，在五种情感维度下，非联觉人音乐情感评级与颜色情感评级的相关性都很高，高于统计学上所有五种情感维度被衡量的几率（下图）。联觉人的相关性也很高，但对于开心/伤心、积极/消极和振奋/低迷都很可靠，但对于平静/焦虑和生气/不生气的相关性很低且不可靠。
这些研究结果表明，联觉人在听复杂音乐时自发看的颜色表现出一种情感效应。对于某些情感而言，联觉人似乎与非联觉人的情感效应一样强烈。这种相似性表示：影响联觉的神经机制受大脑情感处理区域激活的影响。事实上，在某些特定的情感维度下，联觉人不如非联觉人的事实表明：听觉皮层和视觉皮层之间的直接神经连接也可能稀释这些情感效应，影响联觉人的色彩体验。
在五种情感维度下，非联觉人音乐情感评级与颜色情感评级的相关性都很高，高于统计学上所有五种情感维度被衡量的几率。
一段音乐到底是什么颜色呢？
答案取决于音乐的特征（慢/快、大调/小调、喧闹/安静、高亢/低沉、清晰/失真）以及听众被引发的情绪和情感。比如说，快节奏、高亢嘹亮的音乐听起来让人情绪激动，而慢节奏、安静低沉的音乐听起来让人觉得平静。
我们还没有完全弄清楚这其中的原因。但是一种假设把一个有趣的可能摆在了我们面前，我喜欢将它称之为“音乐拟人论”（musical anthropomorphism）。音乐也许就像一个正在表达情感的人一样。快节奏的热闹高音之所以会被视为激动人心的音乐，是因为当人们激动的时候，他们会更快地移动、提高音调、放大音量。同样，缓慢、安静的低沉音乐听起来让人平静，是因为当人们悲伤或冷静时，他们的移动速度会变慢，说话的声音也会更低，人也会更安静。
我们现在还不清楚，为什么对于大多数人来说大调比小调听起来更加欢快。音乐拟人论提出，这可能是由于小调比大调更富有情绪化，因为小音阶所有标准音符的音高都低一半；较低音调的发声也会让人联想到悲伤。
也许和联觉相关的重要信息在于情感和情绪在我们精神生活中所起的核心作用。即使不是很明显，但它的确是相关的。音乐和颜色几乎没有共同的感觉属性：音乐是听觉的，有节奏、音调、音色和韵律等属性。颜色是视觉的，有明亮、鲜艳和色调等特性。但音乐和色彩都映射出人的情感。
英语中，blue（蓝色）可以用来形容人情绪悲伤，其他语言也有将颜色与情绪对应的说法。图源：Vagabondish
颜色有自己的拟人形式。红色和愤怒联系在一起可能是因为血是红的，生气的面孔会比平静的脸更红。愤怒常常会导致暴力，反过来又会让红色的鲜血四溅。我们还不太清楚明黄色和幸福的联系，深蓝色、灰色和悲伤的联系，但这可能是来自人们对不同天气的情绪反应。在阳光明媚的日子里，淡黄色的光线明亮温暖，人们一般都比较开朗；阴天时天空的颜色较暗，灰蒙蒙的夹杂着一些蓝色，人们常觉得难过。在英语中，我们经常说沮丧的人“feeling blue”或是“living under a cloud（乌云罩顶）”。
情绪将我们与生活中许多不同的东西联系起来，这让我们不禁想到它在进化上的目的。情绪反应似乎可以将感官信息转化为以特定方式表现的行为倾向。幸福常常带来“靠近”和“参与”，悲伤带来“后退”和“不作为”，愤怒带来“侵略”和“暴力”，害怕带来“控股”和“逃跑”。
我们的实验还没有结束。目前，我们正在研究土耳其和美国人对音乐和色彩关联的情感效应。研究中用到了传统的土耳其音乐，它不仅在乐器上和西方音乐不同，音阶也更多【马卡姆（makams）】，不仅仅包括大调和小调。
到目前为止，我们一直对研究成果深感好奇。人脑是一个非常强大、多用途的关联引擎，不同感官输入之间存在着系统性的关联。即使是大脑不同区域中不同种类信息带来的体验，情绪也很有可能将它们与我们所经历的一切联系在一起。等到科学家开始更全面地研究人们对不同类型感官输入的反应，情绪在创造有意义的整体体验中的重要性将会比现在更加深入，上演更加和谐的和弦。
参考文献
1. Cytowic, R.E., & Eagleman, D. Wednesday Is Indigo Blue: Discovering the Brain of Synesthesia MIT Press (2009).
2. Palmer, S.E., Schloss, K.B., Xu, Z., & Prado-Leon, L.R. Music-color associations are mediated by emotion. Proceedings of the National Academy of Sciences 110, 8836–8841 (2013).
3. Palmer, S.E., Langlois, T.A., & Schloss, K.B. Music-to-color associations of single-line piano melodies in non-synesthetes. Multisensory Research (2015).
4. Ramachandran, V.S. & Hubbard, E.M. Synaesthesia—a window into perception, thought and language. Journal of Consciousness Studies 8, 3–34 (2001).
5. Cytowic, R.E. Synesthesia: Phenomenology and neuropsychology. Psyche, 2, (1995).
6. Ward, J. Emotionally mediated synaesthesia. Cognitive Neuropsychology 21, 761-772 (2004).
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