Způsob, jakým lidé vidí barvy, může být trochu podobný vybarvování černobílých omalovánek, zjistila nová studie. Tento objev znamená, že barevné vidění může fungovat zcela jinak, než si vědci mysleli.

Oči vidí pomocí mnoha různých typů buněk. Každý druh shromažďuje jiné informace. Vědci již desítky let vědí, že některé buňky – známé jako čípky – detekují barvy. Jsou součástí sítnice uvnitř zadní části oka.

Kuželové buňky mohou vnímat červené, zelené nebo modré světlo. Ramkumar Sabesan však zjistil, že některé z nich vnímají bílé světlo – a pouze bílé světlo. To bylo velké překvapení.

Sabesan je výzkumník zraku na Washingtonské univerzitě v Seattlu. On a jeho kolegové z Kalifornské univerzity v Berkeley o svém nečekaném zjištění informovali 14. září v časopise Science Advances.

Tým použil ve své laboratoři výkonný mikroskop, aby nahlédl do očí dvou mužů. Vytvořili mapu asi 1 000 čípkových buněk v sítnici. Tato mapa ukázala, kde se nacházejí červené, zelené a modré čípky. Poté vědci posvítili na jednotlivé červené nebo zelené čípkové buňky malými body laserového světla a zeptali se mužů, jakou barvu vidí.

Zjistili, že takzvané červené a zelené čípkové buňky se vyskytují vždy ve dvou typech. Jeden typ přenášel bílé světlo. Druhý typ přenášel barvu. Zvláště překvapivé bylo, že mnohem více čípků hlásilo, že vidí bílé světlo než červené nebo zelené. Ze 167 testovaných červených čípků jich 119 signalizovalo bílou barvu, jen 48 jich vidělo červenou. Z 98 testovaných zelených čípků 77 hlásilo bílé světlo a pouhých 21 signalizovalo zelenou barvu. Modrých čípků je v sítnici velmi málo. Ty vědci netestovali.

Je překvapivé, že tak málo čípků zřejmě rozeznává barvu, přestože všechny jsou toho schopny, říká Donald MacLeod. „Je to poměrně neefektivní uspořádání,“ říká tento výzkumník zraku z Kalifornské univerzity v San Diegu.

Velký počet buněk, které detekují bílou barvu (a černou, což je absence bílé), vytváří ostrý černobílý obraz něčího okolí. Zajišťují ostré okraje vizuálních detailů. Buňky signalizující červenou a zelenou barvu vyplňují linie rozmazanějšími kousky barev. Tento proces funguje podobně jako vyplňování omalovánek nebo přidávání barev do černobílého filmu, říká Sabesan.

Výzkum je působivě náročný, poznamenává Jay Neitz. Ten je rovněž vědcem zabývajícím se viděním na Washingtonské univerzitě v Seattlu, ale s tímto týmem nepracoval. To, co udělali, přirovnává k tomu, že dostali první lidi na Měsíc. „Je to super technologický úspěch,“ říká – „úžasná věc.“

Jak to dokázali

Pro získání jasné mapy sítnice si vědci vypůjčili techniky, které astronomové používají k mapování věcí ve vesmíru. Protože oko se neustále třese, museli vědci také studovat vzorce pohybů očí mužů. Jen tak mohli přesně předpovědět, kde se bude každá čípková buňka nacházet o zlomek sekundy později, až na ni zaměří laserový paprsek.

Celkově stimulovali 273 jednotlivých čípkových buněk, jednu po druhé, v očích dobrovolníků. Celý proces jim trval asi dva roky.

Zjištění naznačují, že sítnice dělá víc, než si vědci mysleli. Mělo se za to, že čípkové buňky čtou pouze červenou, zelenou nebo modrou barvu. Vědci si mysleli, že těžkou práci při spojování těchto signálů do plnobarevného zobrazení světa (včetně černé a bílé) odvádí mozek.

Místo toho však „sítnice odvádí více práce“, říká Neitz. Sítnice posílá do mozku jak černobílá, tak barevná data. To mozku usnadňuje práci. Vědci se nyní snaží pochopit, jak čípkové buňky poznají, zda mají signalizovat barvu nebo přítomnost bílé. Zdá se, že při tomto rozhodování je důležité, jak jsou různé typy buněk v sítnici uspořádány. Například červené čípky s větší pravděpodobností signalizovaly bílou barvu, pokud byly obklopeny zelenými čípky.

Tato zjištění by mohla být dobrou zprávou pro lidi s barvoslepostí. Pokud se podaří přidat na sítnici správné čípky, říká Neitz, lidský mozek by měl být snadno schopen doplnit černobílý obraz o jednu barvu navíc.