Az emberek színlátása egy kicsit olyan lehet, mintha egy fekete-fehér kifestőkönyvben színeznének – derül ki egy új tanulmányból. A felfedezés azt jelenti, hogy a színlátás egészen másképp működhet, mint azt a tudósok eddig gondolták.

A szem sokféle sejttípus segítségével lát. Mindegyik fajta más-más információt gyűjt. A tudósok már évtizedek óta tudják, hogy egyes sejtek – az úgynevezett kúpok – érzékelik a színeket. Ezek a retina részét képezik a szem hátsó részén.

A kúpsejtek érzékelhetik a vörös, zöld vagy kék fényt. Ramkumar Sabesan azonban felfedezte, hogy néhányuk a fehér fényt érzékeli – és csak a fehér fényt. Ez nagy meglepetés volt.

Sabesan a seattle-i Washingtoni Egyetem látáskutatója. Ő és kollégái a Berkeley-i Kaliforniai Egyetemen szeptember 14-én számoltak be váratlan felfedezésükről a Science Advances című folyóiratban.

The team used a powerful microscope in their lab to peer into the eyes of two men. Elkészítették a retina mintegy 1000 kúpsejtjének térképét. Ez a térkép megmutatta, hogy hol vannak a piros, zöld és kék csapok. Ezután a tudósok apró lézerfénypontokat világítottak az egyes vörös vagy zöld kúpsejtekre, és megkérdezték a férfiakat, hogy milyen színt látnak.

Az úgynevezett vörös és zöld kúpsejteknek két típusa van, tudták meg. Az egyik típus fehér fényt bocsátott ki. A másik típus színt közvetített. Különösen meglepő volt, hogy sokkal több kúpsejt számolt be arról, hogy fehér fényt látott, mint akár a pirosat, akár a zöldet. A 167 vizsgált vörös kúpból 119 jelzett fehéret, csak 48 látott pirosat. A 98 vizsgált zöld kúpból 77 jelzett fehér fényt, és mindössze 21 jelzett zöldet. A retinában nagyon kevés kék kúp található. A kutatók azokat nem tesztelték.

Meglepő, hogy ilyen kevés kúp látszólag érzékeli a színeket, pedig mindegyik képes rá – mondja Donald MacLeod. “Ez egy eléggé nem hatékony elrendezés” – mondja a San Diegó-i Kaliforniai Egyetem látáskutatója.

A fehéret (és a feketét, azaz a fehér hiányát) érzékelő sejtek nagy száma éles fekete-fehér képet ad valakinek a környezetéről. Ezek biztosítják a vizuális részletek éles széleit. A vörös- és zöldjelző sejtek homályosabb színdarabokkal töltik ki a vonalakat. A folyamat nagyjából úgy működik, mintha egy kifestőkönyvet töltenénk ki, vagy színt adnánk egy fekete-fehér filmhez, mondja Sabesan.

A kutatás lenyűgözően nehéz, jegyzi meg Jay Neitz. Ő is látáskutató a seattle-i Washingtoni Egyetemen, de nem dolgozott ezzel a csapattal. Azt, amit ők csináltak, ahhoz hasonlítja, mintha az első embereket juttatták volna el a Holdra. “Ez egy szuper technológiai teljesítmény” – mondja – “egy elképesztő dolog.”

Hogyan csinálták

Azért, hogy tiszta térképet kapjanak a retináról, a kutatók olyan technikákat kölcsönöztek, amelyeket a csillagászok az űrben lévő dolgok feltérképezésére használnak. Mivel a szem folyamatosan rázkódik, a kutatóknak a férfiak szemmozgásainak mintáit is tanulmányozniuk kellett. Csak így tudták pontosan megjósolni, hogy az egyes csapsejtek hol lesznek a másodperc töredékével később, amikor lézersugárral célba vették őket.

Egyenként összesen 273 egyes csapsejtet stimuláltak az önkéntesek szemében. A folyamat körülbelül két évig tartott.

A megállapítások arra utalnak, hogy a retina többet tesz, mint azt a tudósok eddig gondolták. Úgy gondolták, hogy a kúpsejtek csak a vörös, zöld vagy kék színeket olvassák. A tudósok azt hitték, hogy az agy végzi el azt a nehéz munkát, hogy ezeket a jeleket a világ teljes színű képévé (beleértve a fekete-fehéret is) kombinálja.

De ehelyett “a retina végzi a munka nagyobb részét” – mondja Neitz. A retina fekete-fehér és színes adatokat egyaránt küld az agynak. Ez megkönnyíti az agy munkáját. A kutatók most azt próbálják megérteni, hogy a kúpsejtek hogyan tudják, hogy színt vagy fehér szín jelenlétét jelezzék. Úgy tűnik, hogy a különböző sejttípusok szerveződése a retinában fontos szerepet játszik ebben a döntésben. A vörös kúpok például nagyobb valószínűséggel jelezték a fehéret, ha zöld kúpok vették őket körül.

Ezek az eredmények jó hírek lehetnek a színvakságban szenvedők számára. Ha a megfelelő kúpokat hozzá lehet adni a retinához, mondja Neitz, az emberi agynak könnyen képesnek kell lennie arra, hogy a fekete-fehér képet eggyel több színnel töltse ki.