Il modo in cui le persone vedono i colori potrebbe essere un po’ come colorare in un libro da colorare in bianco e nero, secondo un nuovo studio. La scoperta significa che la visione a colori potrebbe funzionare in modo molto diverso da come gli scienziati avevano pensato.

Gli occhi vedono usando molti tipi diversi di cellule. Ogni tipo raccoglie informazioni diverse. Gli scienziati sanno da decenni che alcune cellule – note come coni – rilevano il colore. Fanno parte della retina nella parte posteriore dell’occhio.

Le cellule coniche possono percepire la luce rossa, verde o blu. Ma Ramkumar Sabesan ha scoperto che alcune di esse percepiscono la luce bianca – e solo la luce bianca. Questa è stata una grande sorpresa.

Sabesan è un ricercatore di visione presso l’Università di Washington a Seattle. Lui e i suoi colleghi dell’Università della California, Berkeley hanno riportato la loro inaspettata scoperta il 14 settembre nella rivista Science Advances.

La squadra ha usato un potente microscopio nel loro laboratorio per scrutare negli occhi di due uomini. Hanno creato una mappa di circa 1.000 cellule coniche nella retina. Questa mappa ha mostrato dove sono i coni rossi, verdi e blu. Poi gli scienziati hanno fatto brillare minuscoli punti di luce laser sulle singole cellule del cono rosso o verde e hanno chiesto agli uomini che colore vedevano.

Le cosiddette cellule del cono rosso e verde sono di due tipi ciascuna, hanno imparato. Un tipo trasmetteva luce bianca. L’altro tipo trasmetteva il colore. Particolarmente sorprendente, molti più coni hanno riferito di aver visto la luce bianca che il rosso o il verde. Su 167 coni rossi testati, 119 hanno segnalato il bianco; solo 48 hanno visto il rosso. Su 98 coni verdi testati, 77 hanno segnalato la luce bianca e solo 21 il verde. Ci sono pochissimi coni blu nella retina. I ricercatori non li hanno testati.

È sorprendente che così pochi coni sembrino rilevare il colore, anche se tutti sono in grado di farlo, dice Donald MacLeod. “È una disposizione piuttosto inefficiente”, dice questo ricercatore della visione all’Università della California, San Diego.

Il gran numero di cellule che rilevano il bianco (e il nero, che è l’assenza di bianco) creano un’immagine nitida in bianco e nero dell’ambiente circostante. Forniscono bordi nitidi dei dettagli visivi. Le cellule che segnalano il rosso e il verde riempiono le linee con pezzi di colore più sfocati. Il processo funziona più o meno come il riempimento di un libro da colorare o l’aggiunta di colore a un film in bianco e nero, dice Sabesan.

La ricerca è incredibilmente difficile, nota Jay Neitz. Anche lui è uno scienziato della visione all’Università di Washington a Seattle, ma non ha lavorato con questo team. Egli paragona ciò che hanno fatto a portare le prime persone sulla luna. È un risultato super tecnologico”, dice, “una cosa incredibile”.

Come hanno fatto

Per ottenere una chiara mappa della retina, i ricercatori hanno preso in prestito le tecniche che gli astronomi usano per mappare le cose nello spazio. Poiché l’occhio si muove costantemente, i ricercatori hanno dovuto studiare anche i modelli dei movimenti degli occhi degli uomini. Solo in questo modo potevano prevedere esattamente dove ogni cellula conica sarebbe stata una frazione di secondo dopo, quando l’hanno puntata con il raggio laser.

In tutto, hanno stimolato 273 cellule coniche individuali, una per una, negli occhi dei volontari. Il processo ha richiesto circa due anni.

I risultati suggeriscono che la retina sta facendo più di quanto gli scienziati avessero pensato. Si pensava che le cellule del cono leggessero solo i colori rosso, verde o blu. Gli scienziati pensavano che il cervello facesse il duro lavoro di combinare quei segnali in una visione a colori del mondo (compreso il bianco e nero).

Ma invece, “la retina sta facendo più lavoro”, dice Neitz. La retina invia al cervello sia dati in bianco e nero che a colori. Questo rende il lavoro del cervello più facile. I ricercatori stanno ora cercando di capire come le cellule del cono sanno se segnalare un colore o la presenza del bianco. Come i diversi tipi di cellule sono organizzati nella retina sembra essere importante in questa decisione. Per esempio, i coni rossi avevano più probabilità di segnalare il bianco quando erano stati circondati da coni verdi.

Queste scoperte potrebbero essere una buona notizia per le persone con il daltonismo. Se i coni giusti possono essere aggiunti alla retina, dice Neitz, il cervello umano dovrebbe essere facilmente in grado di riempire di un colore in più la sua immagine in bianco e nero.

Se i coni giusti possono essere aggiunti alla retina, il cervello umano dovrebbe essere facilmente in grado di riempire un colore in più la sua immagine in bianco e nero.