Comment peut-on montrer que c’est un phénomène réel ?

En utilisant un test comme celui-ci : Dans l'image à droite, il y a une multitude de chiffres 5 avec quelques chiffres 2 ; ces derniers créent une forme globale. Pour les non synesthètes, c’est difficile de trouver la forme. Il faut chercher chaque 2, et enfin trouver la forme représentée. Mais pour un synesthète qui voit les chiffres 5 en vert, et les chiffres 2 en rouge, le triangle sautera aux yeux. Pour le montrer plus concrètement, nous avons généré des images qui contenaient l’une de ces quatre formes : triangle, carré, rectangle, losange. Le sujet devait indiquer de quelle forme il s’agissait. Les synesthètes qui voient des couleurs en regardant les lettres et les chiffres arabes étaient bien meilleurs que les non synesthètes.

Quelles sont les bases neuronales de la synesthésie ?

Il y a une région du cerveau dans la voie visuelle qui reconnaît la forme des chiffres (indiquée en vert). Cette région se trouve juste à coté de la région V4 (indiquée en rouge), qui est essentielle pour la reconnaissance des couleurs. On sait depuis les études des années 1880 que la synesthésie a une composante familiale. Il est possible qu’un facteur génétique empêche la spécialisation de ces deux régions. Dans ce cas, l’activité neuronale générée par la vision des chiffres et des lettres pourrait se propager jusqu'à V4, et ainsi générer la perception d’une couleur. Cette configuration anatomique, la proximité des régions traitant les couleurs et les nombres, suggère que la synesthésie nombre-couleur et lettre-couleur pourrait être la conséquence d’erreurs de câblage entre ces régions spécialisées. On appelle cette hypothèse « l’activation croisée ».

Pour tester cette hypothèse, on a utilisé l'IRM fonctionnelle, une technique qui permet de mesurer l’activité du cerveau pendant que les volontaires font des tâches. Pour chaque volontaire, on définit la région V4 et la région qui répond aux lettres et aux chiffres arabes. Les volontaires regardent des lettres ou des chiffres arabes, en blanc sur fond gris, ce qui provoque la perception de couleurs chez les synesthètes, mais pas chez les non synesthètes. Chez les synesthètes on constate une activation cérébrale assez marquée dans l’aire V4. Par contre, cette activation n’apparaît pas chez les non synesthètes.

Au début, vous avez aussi parlé des « formes numériques » où les nombres ont des positions spatiales précises. Est-ce qu’il y a aussi des moyens de montrer que c’est un phénomène réel ?

Le phénomène des «formes numériques» était déjà très bien décrit à la fin du 19eme siècle par Galton, un scientifique Anglais (voir à gauche en haut). En général, ces synesthètes affirment de ne pas pouvoir s’empêcher de « voir » la séquence des nombres comme sur une ligne (droite ou courbe, en 2 ou en 3 dimensions) orientée dans l’espace, comme par exemple sur cette figure. On a récemment testé un jeune homme français pour qui les nombres entraînent un très fort sens de l’espace. Sa forme (qui ressemble beaucoup à une forme décrite par une personne interrogée par Galton en 1880), commence par un cercle pour les nombres de 1 à 12 (ressemblant au cadran d’une horloge), et se poursuit avec des cercles définis par les dizaines (voir à droit en bas sur la figure). De manière générale, sa ligne de nombres est orientée de droite à gauche et de bas en haut. D’ailleurs, dans une tâche qui consiste à comparer deux nombres présentés horizontalement ou verticalement sur un écran d’ordinateur, on a pu mettre en évidence que la comparaison de ces nombres est facilitée lorsque leur disposition sur l’écran est compatible avec leur disposition sur sa ligne numérique. Par exemple, il est plus rapide qu’un groupe de sujets non synesthètes lorsque les nombres sont orientés de droite à gauche, conformément à l’orientation de sa ligne.