サプライズ! ほとんどの「色覚」細胞は黒か白しか見ていない

8月 8, 2021
admin

人が色を見る方法は、白黒の塗り絵のようなものかもしれないことが、新しい研究で明らかになった。 この発見は、色覚が、科学者が考えていたのとはまったく異なる働きをする可能性があることを意味します」

目は、多くの異なるタイプの細胞を使って見ています。 それぞれの種類は異なる情報を収集します。 科学者たちは何十年も前から、いくつかの細胞(錐体として知られている)が色を検出することを知っていました。 錐体細胞は、赤、緑、青の光を感知することができます。 しかしRamkumar Sabesanは、そのうちのいくつかが白色光を感知していることを発見しました。 このような、「曖昧さ」は、「曖昧さ」であるともいえます。 彼は、カリフォルニア大学バークレー校の同僚とともに、9月14日、雑誌「サイエンス・アドバンス」に予想外の発見を報告しました。

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研究所の高性能顕微鏡で、2人の男性の目をのぞき込んだのだそうです。 彼らは網膜の約1000個の錐体細胞のマップを作成した。 この地図は、赤、緑、青の錐体がどこにあるのかを示していました。 そして、レーザー光の小さなスポットを個々の赤または緑の錐体細胞に当て、男性に何色に見えるか尋ねました。

いわゆる赤と緑の錐体は、それぞれ2種類あることがわかりました。 1つは白色光を透過するタイプ。 もう1つは色を伝えるタイプです。 特に驚いたのは、赤や緑よりもはるかに多くの錐体が白い光を見ていると報告したことです。 167個の赤い錐体のうち、119個が白色光を発し、赤色を見たのは48個だけであった。 緑色の錐体98個のうち、77個が白色光を伝え、緑色を伝えたのはわずか21個であった。 網膜には青い錐体はほとんどない。 654>

すべての錐体が色を感知できるにもかかわらず、これほど少数の錐体が色を感知しているように見えるのは驚きだと、ドナルド・マクラウドは言う。 カリフォルニア大学サンディエゴ校のこの視覚研究者は、「これはかなり非効率的な配置です」と言います。

白(および白のない黒)を検出する多数の細胞は、誰かの周囲のシャープな白黒画像を作成します。 彼らは視覚的な詳細の鮮明なエッジを提供します。 赤と緑のシグナルを発する細胞は、よりぼやけた色の塊で線を埋めていきます。 このプロセスは、塗り絵をしたり、白黒フィルムに色を加えたりするのとよく似ていると、Sabesanは言います。

この研究は驚くほど難しいと、Jay Neitzは指摘します。 彼はシアトルにあるワシントン大学の視覚科学者でもあるが、このチームとは一緒に仕事をしていない。 彼は、彼らが行ったことを、人類を初めて月に到達させたことになぞらえています。 「654>

How they did it

網膜の明確なマップを得るために、研究者は天文学者が宇宙でのマッピングに使用している技術を借用しました。 目は常に揺れているので、研究者は男性の目の動きのパターンも研究する必要がありました。 そうすることで、レーザービームを照射した一瞬後に、各錐体細胞がどこにあるかを正確に予測することができたのです。

合計で273個の錐体細胞を、ボランティアの目の中で1つずつ刺激していきました。 このプロセスには約2年かかりました。

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R. Sabesan, Brian Schmidt, William Tuten, Austin Roorda

この発見は、網膜が科学者が考えていた以上のことをしていることを示唆するものでした。 錐体細胞は、赤、緑、青のいずれかの色だけを読み取ると考えられていました。 科学者たちは、脳がこれらの信号を組み合わせて、(白黒を含む)フルカラーの世界観にする大変な仕事をするものと考えていました。 網膜は、白黒とカラーの両方のデータを脳に送ります。 そのため、脳の仕事が楽になるのです。 研究者たちは現在、錐体細胞がどのようにして、色を知らせるのか、それとも白の存在を知らせるのかを知っているのか、その解明を試みている。 その判断には、網膜の中で異なる種類の細胞がどのように組織化されているかが重要なようだ。 例えば、赤い錐体は、緑の錐体に囲まれていると、白のシグナルを発する可能性が高くなります。 正しい錐体を網膜に加えることができれば、人間の脳は、白黒の絵にもう1色埋めることが容易にできるはずだと、ネイツは述べています。

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