Друзья! А вы знали, что учёные создали цвет, которого не существует в природе: Встречайте «Оло»
Представьте себе цвет, который никто никогда не видел. Не просто новый оттенок знакомого синего или зеленого, а нечто совершенно иное, настолько
насыщенное, что привычные краски кажутся блеклыми. Звучит как научная
фантастика, не правда ли? Но недавно группа ученых сделала именно это —
позволила нескольким людям увидеть цвет, который, по идее, человеческий
глаз воспринимать не должен.
Как мы видим цвета вокруг?
Прежде чем разбираться, как ученым удалось провернуть этот трюк, давайте
быстро вспомним основы. В нашей сетчатке — тонком слое нервной ткани на
задней стенке глаза живут особые клетки, палочки и колбочки. Палочки
отвечают за зрение в сумерках (и видят всё черно-белым), а вот колбочки —
наши главные художники. У здорового человека три типа колбочек, каждая
из которых чувствительна к своей части светового спектра: одни лучше
реагируют на короткие волны (синий цвет), другие — на средние (зеленый), третьи — на длинные (красный). Мозг получает сигналы от этих трех типов колбочек и, смешивая их, как художник на палитре, создает всё богатство цветов, которое мы видим вокруг.
Хитрость в сине-зелёном
Но есть нюанс. Когда мы смотрим на что-то сине-зеленое (например, на
морскую волну или бирюзу), активируются сразу два типа колбочек — и
«синие» (S-типа), и «зеленые» (M-типа). Их диапазоны чувствительности
немного перекрываются в этой области спектра. Это нормальная работа
нашей зрительной системы. И вот тут у Рена Энга из Калифорнийского
университета в Беркли и его коллег возник вопрос: а что, если заставить
работать только один тип колбочек в этой сине-зелёной зоне? Что тогда
увидит человек?
Лазерный луч и «обман» зрения
Для такого эксперимента понадобился особый инструмент. Ученые взяли за
основу прибор Oz, который изначально создавался для изучения работы
глаза и умел с помощью лазера точечно стимулировать отдельные клетки
сетчатки. Они его доработали, чтобы он мог «подсвечивать» не одну клетку (этого слишком мало, чтобы мозг заметил цвет), а небольшой участок
сетчатки размером примерно с тысячу колбочек. На фото показан обзор
принципа работы и прототипа системы.
(A) Входные данные системы. (i) Карта сетчатки из 103 колбочковых клеток,
предварительно классифицированных по спектральному типу (7). (ii)
Целевое зрительное восприятие (здесь — видеозапись ребенка, см. фильм S1
на 1:04). (iii) Инфракрасное клеточное изображение сетчатки с
60-кадровым затвором в секунду. Фиксационное движение глаз видно на трех
показанных кадрах. (B) Выходные данные системы. (iv) Уровни активации
каждой колбочки в реальном времени для воспроизведения восприятия цели,
вычисленные путем: извлечения движения глаз из входного видео
относительно карты сетчатки; определения спектрального типа каждой
колбочки в поле зрения; вычисления активации каждой колбочки, которую
должно было произвести восприятие цели. (v) Интенсивность микродоз
лазера видимой длины волны 488 нм на каждой колбочке, необходимая для
достижения целевого уровня активации. (C) Инфракрасная визуализация и
стимуляция видимой длиной волны физически осуществляются в растровом
сканировании области сетчатки с помощью AOSLO. Модулируя интенсивность
луча видимой длины волны, доставляются микродозы лазерного излучения,
показанные в (v). Рисунок адаптирован с разрешения [Harmening and
Sincich (54)]. (D) Примеры восприятия цели с соответствующими
активациями колбочек и микродозами лазера, начиная с цветных квадратов и заканчивая сложными образами. Области с тиловыми полосками представляют цвет «оло» при стимуляции только колбочек М. (фото 3). Затем они
пригласили пять добровольцев. Одному глазу показывали специальный свет,
который стимулировал только «зеленые» М-колбочки в выбранной зоне, а
второй глаз был закрыт.
И что же увидели участники?
Они описали это как невероятно насыщенный, чистый сине-зеленый цвет.
Настолько яркий, что его трудно было сравнить с чем-либо виденным ранее.
Сами исследователи, тоже испытавшие это на себе, назвали этот новый
цвет «оло». Рен Энг говорит: «Описать сложно, он очень-очень
интенсивный». Представляете?
Зачем всё это? Забавный эксперимент или что-то большее?
Эндрю Стокман из Университетского колледжа Лондона назвал это исследование «внекотором роде забавным», но отметил и возможные практические
перспективы. Подумайте о людях с красно-зеленым дальтонизмом. У них
часто проблема как раз в том, что «красные» (L) и «зеленые» (M) колбочки
реагируют на очень похожие длины волн, из-за чего мозг путает сигналы.
А что если использовать подобную технологию, чтобы избирательно
стимулировать только один тип колбочек, обходя эту путаницу?
Теоретически, это могло бы позволить им различать больше оттенков.
Конечно, это пока лишь гипотеза, которую нужно тщательно проверять в
клинических испытаниях. Но сама возможность звучит интригующе, не так ли?
Заглядывая в будущее
Эта история с цветом «оло» — не просто курьез. Она напоминает нам, что наше
восприятие мира — это сложный процесс интерпретации сигналов мозгом. И
то, что мы считаем «реальностью», во многом ограничено возможностями
наших органов чувств.
Кто знает, может быть, наш мир на самом деле еще красочнее, чем мы можем
себе представить? А такие эксперименты — это маленькие шажки к тому,
чтобы расширить границы нашего восприятия. По крайней мере, теперь мы
знаем: иногда, чтобы увидеть что-то совершенно новое, нужно просто
посмотреть на привычные вещи под совершенно другим углом. Или, как в
этом случае, с помощью хитроумной фильтрации светового сигнала и
стимулирования определённой части колбочек нашей сетчатки.
На наш взгляд, такие новые несуществующие в нормальных условиях оттенки
каждый из нас может увидеть сам, если “обманет” свои глаза.