В то время как это может быть пародия к классическим черно-белым фотографиям colorize Мана Рэя, предположите пытаться ценить работу Джексона Поллока или Пита Мондриэна без преимущества цветного видения. Теперь, исследование в Природе этой недели рассеивает взгляд, которого широко придерживаются, того, как наши глаза различают различие между, скажем, красным прямоугольником и зеленым – и оставляет нейробиологов, подвергающих сомнению половину века старая теория.Сетчатка в глазах большинства позвоночных животных, включая людей, содержит несколько типов клеток фоторецептора, каждый наполненный различным ощущающим свет протеином или пигментом.
Так называемый цвет смысла клеток конуса, с тремя подклассами каждый настроенный к синему, зеленому, или красному свету. Когда фотон поражает пигмент, энергия вынуждает протеин изменить свою форму, в свою очередь выделяющую каскад реакций, достигающих высшей точки в электрическом импульсе, который посылают в мозг.
С 1940-х исследователи предположили, что каждый вид пигмента имеет различный порог ответа: Фотоны в красном конце спектра, например, менее энергичны, чем те в синем конце, и не должны заставлять синий пигмент быть активизированным или изменять форму. (Аналогично, синие фотоны имели бы слишком много энергии включить красный пигмент.) Однако тепловой поток в сетчатке не так опрятен и прост. Пигменты могут поглотить тепло от своей окружающей среды, и ученые не уверены, как эта избыточная энергия влияет на цветное восприятие.Исследователи видения Кристиан Доннер из университета Хельсинки, Ари Коскелэйнен из Хельсинкского политехнического университета и их бригад блистали свет на изолированной лягушке и сетчатках жабы и сравнили электрические сигналы, сгенерированные фоторецепторами при различных температурах, позволивших им вычислять порог активации для различных фоторецепторов. Они ожидали, что красно-чувствительный пигмент будет иметь намного более низкий порог активации, чем зеленая. «Вместо этого» говорит Доннер, «они были почти неразличимы».
К тому же, два зеленых пигмента, один от лягушек и другого от жаб, потребовали различных сумм энергии стать активными. Результаты предполагают, что факторы кроме энергии фотона важны в том, чтобы заставлять пигменты ответить на различные цвета.Результаты «очень интересны и абсолютно неожиданны», говорит нейробиолог Гораций Барлоу из Кембриджского университета в Соединенном Королевстве.
Таким образом, что заставляет фоторецепторы ответить на различные цвета? Ответ, говорит Доннер, может лечь в том, как эффективно клетка конуса поглощает тепло от своей окружающей среды.
Если бы красные конусы более эффективны, чем синие или зеленые, они потребовали бы, чтобы были включены менее энергичные фотоны – те в красном конце спектра-.