Tetrachromacy(’超级视觉’)

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什么是四色性?有没有听说过科学课或眼科医生的棒和锥体?它们是眼睛中的组成部分,可以帮助您看到光线和颜色。它们位于视网膜内。那是你视神经附近眼球后部的一层薄薄的组织。

杆和锥体对视力至关重要。杆对光敏感,对于让你在黑暗中看到很重要。视锥细胞负责让您看到颜色。

大多数人,以及其他灵长类动物,如大猩猩,猩猩,黑猩猩甚至一些有袋动物,只能通过三种不同类型的视锥细胞看到颜色。这种颜色可视化系统被称为三色(“三色”)。但是有证据表明,有些人有四种不同的颜色感知通道。这被称为四色性。Tetrachromacy被认为是人类罕见的。研究表明,女性比男性更常见。2010年的一项研究表明,近12%的女性可能拥有第四种颜色感知渠道。

男性不太可能是四色素。男人实际上更有可能是色盲或无法感知女人的颜色。这是由于其锥体中遗传的异常。让我们更多地了解四色性如何与典型的三色视觉叠加,导致四色性的原因,以及如何确定是否有它。

Tetrachromacytrichromacy典型的人类在视网膜附近有三种类型的视锥细胞,可以让你在光谱上看到各种颜色:短波(S)视锥细胞:对短波长的颜色敏感,如紫色和蓝色中波(M)锥体:对中等波长的颜色敏感,例如黄色和绿色长波(L)锥体:对长波长的颜色敏感,例如红色和橙色。这被称为三色性理论。这三种锥体中的光色素使您能够感知全部色彩。光色素由一种叫做视蛋白的蛋白质和一种对光敏感的分子组成。该分子称为11-顺式视黄醛。不同类型的光色素对它们敏感的某些颜色波长起反应。这使您能够感知这些颜色。

Tetrachromats具有第四种类型的锥体,其具有光色素,其允许感知更多不在典型可见光谱上的颜色。光谱更好地称为ROY G. BIV(红色,橙色,黄色,绿色,蓝色,靛蓝色和紫色)​​

这种额外的光色素的存在可以使四色染料在可见光谱内看到更多的细节或变化。这被称为四色性理论。据华盛顿大学眼科学教授杰伊・内茨(Jay Neitz)博士称,虽然三色染色剂可以看到大约100万种颜色,但四色荧光可以看到令人难以置信的1亿种颜色,他广泛研究了色觉。

四色性的原因以下是您的颜色感知通常如何工作:视网膜从您的瞳孔接收光线。这是您眼前的开口。光线和色彩穿过您的眼睛,成为聚焦图像的一部分。锥体将光和颜色信息转换为三个独立的信号:红色,绿色和蓝色。这三种类型的信号被发送到大脑并被处理成对您所看到的内容的精神意识。

典型的人类有三种不同类型的视锥细胞,它们将视觉颜色信息分为红色,绿色和蓝色信号。然后可以将这些信号在大脑中组合成完整的视觉信息。Tetrachromats有一种额外类型的锥体,允许它们看到颜色的第四维度。它来自基因突变。并且确实有一个很好的遗传原因,为什么四色素更可能是女性。四色性突变仅通过X染色体。

女性得到两条X染色体,一条来自母亲(XX),另一条来自父亲(XY)。他们更有可能从两条X染色体中继承必要的基因突变。男人只得到一条X染色体。它们的突变通常会导致异常的三色性或色盲。这意味着他们的ML锥体不能感知正确的颜色。具有异常三色性的人的母亲或女儿最有可能是四色素。她的一条X染色体可携带正常的ML基因。另一种可能携带常规L基因以及通过具有异常三色性的父亲或儿子的突变L基因。

这两条X染色体中的一条最终被激活,用于视网膜中视锥细胞的发育。由于母亲和父亲传递的不同X基因的多样性,这导致视网膜发育出四种类型的视锥细胞。包括人类在内的一些物种根本不需要四色性用于任何进化目的。他们几乎完全丧失了这种能力。在某些物种中,四色性就是生存。几种鸟类,如斑胸草雀,需要四色才能找到食物或选择配偶。并且某些昆虫和花之间的相互授粉关系使植物产生更复杂的颜色。反过来,这又导致昆虫进化而看到这些颜色。这样,他们确切地知道选择哪种植物进行授粉。

用于诊断四色性的测试如果您从未接受过测试,可能很难知道您是否是四色素。你可能只是看到额外的颜色是理所当然的,因为你没有其他视觉系统来比较你的颜色。找出您的状态的第一种方法是进行基因检测。个人基因组的完整概况可以找到基因上的突变,这些突变可能导致您的第四个锥体。您父母的遗传测试也可以找到传递给您的突变基因。但是你怎么知道你是否真的能够将额外的颜色与额外的锥体区分开来?

这就是研究派上用场的地方。如果你是一个四色器,有几种方法可以找到。色彩匹配测试是四色性最重要的测试。在研究的背景下,它是这样的:

研究人员向研究参与者展示了一组两种颜色混合物,这些混合颜色对于三色染料看起来相同但与四色染料不同。参与者从110评价这些混合物彼此之间的相似程度。参与者在不同的时间给予相同的颜色混合物组,而不是被告知它们是相同的组合,以查看它们的答案是否改变或保持不变。真正的四色光谱每次都会以相同的方式对这些颜色进行评级,这意味着它们实际上可以区分两对颜色。

Trichromats可能会在不同的时间对不同颜色的混合物进行不同的评分,这意味着它们只是选择随机数。关于在线测试的警告请注意,任何声称能够识别四色性的在线测试都应该极其怀疑。根据纽卡斯尔大学的研究人员的说法,在电脑屏幕上显示颜色的局限性使在线测试成为不可能。

Tetrachromats中的Tetrachromats是罕见的,但它们有时会产生大的媒体波。2010年视力学研究中的一个主题,仅称为cDa29,具有完美的四色视觉。她在色彩匹配测试中没有出错,她的回答非常快。

她是第一个被科学证明具有四色性的人。她的故事后来被许多科学媒体机构收录,例如Discover杂志。2014年,艺术家和四重奏Concetta Antico与英国广播公司(BBC)分享了她的艺术和经历。用她自己的话来说,四色性使她能够看到,例如,“暗灰色……如橙色,黄色,绿色,蓝色和粉红色。”虽然你自己成为四色的机会可能很渺茫,但这些故事表明这种稀有性继续吸引着我们这些拥有标准三锥视觉的人。


 

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