視網膜有感知藍綠色的能力。圖片來源:MikeCS images/Alamy
本報訊一種新型設備讓5名受試者看到了一種人類從未見過的强烈的藍綠色。未來,該設備有望幫助色盲症患者獲得正常視覺。4月18日,相關論文發表於《科學進展》。
人類通過視網膜感知色彩。視網膜通常包含3種感光視錐細胞——S、M和L型。它們分別吸收藍光、綠光和紅光光譜範圍的光線,隨後向大腦發送訊號。當人們觀察可見光譜藍綠端的光線時,由於不同視錐細胞的光譜響應範圍存在重疊,囙此至少會有兩種視錐細胞同時被啟動。
美國加州大學伯克利分校的Ren Ng想知道,如果只有一種視錐細胞被啟動,人們會感知到什麼顏色。這個靈感來源於其他研究團隊開發的一種名為Oz的科研設備,後者使用的雷射系統能够只刺激一種視錐細胞。
Ng團隊與Oz設備的研發人員合作,對該設備進行了陞級,使其能够將光線精准投射到視網膜上約1000個視錐細胞組成的微小方形區域內。Ng解釋說:“刺激單個視錐細胞無法產生足够的神經訊號形成色彩感知。”
研究人員在5比特受試者身上測試了升級後的設備。在實驗過程中,該設備僅刺激一隻眼睛的M型視錐細胞的一小塊區域,而另一隻眼睛保持閉合。結果顯示,所有受試者均看到了一種藍綠色,比他們以前看過的任何顏色都要强烈,研究團隊將其命名為olo。“這種色彩難以言錶,具有非凡的明亮度。”同樣看到過olo的Ng說。
為驗證實驗結果,參與者進行了顏色匹配測試。每位受試者都觀看了olo和第二種顏色,他們可以通過錶盤調整標準可見光譜上的任意色調,直至兩者達到最接近的狀態。所有受試者都認為,第二種顏色調節至强烈的青綠色,與olo最為吻合。
英國倫敦大學學院的Andrew Stockman評估此項研究“頗具趣味性”,同時具有醫學應用潜力。他指出,該設備未來可能幫助紅綠色盲患者獲得正常色彩視覺,因為這種色覺缺陷有時源於M型和L型視錐細胞對極為接近的光譜波長產生相似響應。
Stockman表示,選擇性刺激特定視錐細胞可能擴大患者的色覺感知範圍,但仍需通過臨床試驗加以驗證。(李木子)