Oamenii de știință au conceput o metodă de deturnare a ochiului uman, permițându-i să vadă culori noi care se află dincolo de sfera viziunii umane naturale.
Cu această tehnică, cercetătorii au permis cinci persoane să vadă o nouă culoare, denumită „Olo”, pe care participanții la studiu au descris-o drept „albastru-verde de saturație fără precedent”. Cercetătorii, dintre care unii au participat la experimentul în sine, și -au descris tehnica și noua culoare într -un studiu publicat vineri (18 aprilie) în Jurnal Progrese științifice.
„Scopul final este de a oferi un control programabil asupra fiecărui fotoreceptor [light-sensing cell] în retină, „în principal în scopuri de cercetare, a spus co-primul autor James Fongstudent la doctorat în informatică la Universitatea din California, Berkeley. „Deși acest lucru nu a fost atins la acest nivel, metoda pe care o prezentăm în studiul actual demonstrează că o mulțime de principiile cheie sunt posibile în practică”, a spus Fong Live Science într -un e -mail.
Controlul retinei la acest nivel granular ar putea deschide noi modalități de studiere a viziunii, au spus cercetătorii. De exemplu, oamenii de știință ar putea folosi sistemul pentru a reproduce efectele diferitelor boli ale ochilor pentru a înțelege mai bine pierderea vederii pe care o declanșează. În teorie, tehnica ar putea fi folosită și pentru a simula viziunea în culori complete la persoanele care sunt orbești de culoare, compensând în esență fotoreceptorii lor lipsă sau defectuoși.
Prin utilizarea sistemului pentru a introduce creierul în noi date vizuale și modele de stimulare a retinei, în teorie, „poate fi posibil ca acest lucru să fie [color-blind] Persoana ar învăța să vadă noua dimensiune a culorii „, a sugerat Fong.
Înrudite: Această iluzie optică te păcălește să vezi culori diferite. Cum funcționează?
Călătorie spre Oz
Ochi umani conțin celule sensibile la lumină, numite fotoreceptori, care vin sub două forme: tije și conuri. Tijele permit viziunea nocturnă, deoarece răspund la niveluri relativ scăzute de fotoni sau pachete de radiații electromagnetice.
Conurile preiau lumina strălucitoare și sunt specializate pentru a detecta lungimi de undă specifice de lumină vizibilă – și anume, roșu, verde și albastru. Aceste trei tipuri de conuri sunt denumite „L”, „M” și „S”, cu referire la lungimile de undă lungi, medii și scurte ale spectrului vizibil la care sunt cele mai sensibile.
Odată ce conurile sunt activate, viziunea culorilor se bazează pe creier pentru a interpreta tiparele de activare ale acestor trei tipuri de celule de -a lungul retinei. Fiecare model acționează ca un cod, cu diferite coduri care deblochează percepții diferite ale culorilor și intensităților luminii.
Conurile M sunt cele mai sensibile la verde, dar, din punct de vedere tehnic, răspund la un spectru întreg de culori care se suprapune complet cu lungimile de undă L și conurile S reacționează la. Ca atare, în condiții naturale, nu puteți activa conurile M fără a activa și conurile L și S. Oamenii de știință s -au întrebat ce se va întâmpla dacă ați putea sfida această regulă și activați exclusiv M conuri.
„Am început inițial acest proiect special pentru a studia stimularea conului M”, a spus Fong. „Dar ne -a devenit repede clar că [the] Tehnologia de bază necesară ar fi utilă în mare măsură pentru a studia funcția vizuală la un nou nivel de scară și precizie. „
Ei și-au numit tehnica de stimulare a retinei rezultate „Oz”, în omagiu pentru ochelarii cu nuanțe verzi pe care oamenii din Emerald City le poartă în cărțile originale „Vrăjitorul Ozului”. Abordarea necesită o hartă detaliată a retinei fiecărui utilizator. Pentru a crea o astfel de hartă, cercetătorii au început prin a face mai multe videoclipuri cu retina și a le împleti împreună pentru a surprinde cum arăta țesutul.
De acolo, conurile L, M și S au fost etichetate; Locațiile acestor celule sunt unice în retina fiecărei persoane, a menționat Fong. Pentru a dezvălui identitatea fiecărui con, cercetătorii au folosit o tehnică numită tomografie de coerență optică optică adaptivă (AO-OCT), care a implicat lumină strălucitoare asupra celulelor și măsurarea modului în care au schimbat forma; Acest răspuns diferă în funcție de lungimile de undă la care un con este sensibil la.
Cu o hartă a retinei detaliate, echipa și -a condus apoi experimentele. Fiecare participant s -a așezat în fața unui afișaj cu un pătrat mic în centrul său, unde s -a desfășurat stimularea OZ. Stimularea a vizat tipuri specifice de conuri cu lumină laser cu lungime de undă vizibilă, numite microdoze laser. Deci, pentru a porni doar M conuri, sistemul a vizat doar acele celule cu lasere.
Oamenii de știință au folosit, de asemenea, un hrană în timp real al ochiului în timpul experimentului, iar abordarea a reprezentat mișcarea subtilă a ochiului, pentru a se asigura că laserele își ating țintele.
Dezvăluind o nouă culoare
Stimularea numai a conurilor M a dezvăluit culoarea Olo, al cărui nume se referă la coordonate pe o hartă 3D a culorii – „0, 1, 0.” „O” este un zero, care face referire la lipsa de stimulare a conurilor L și S, în timp ce „L” este un 1, ceea ce indică stimularea completă a conurilor M. După ce au stimulat OLO în mod izolat, oamenii de știință au reușit, de asemenea, să încorporeze culoarea în imagini și videoclipuri vizualizate de participanți.
O modalitate de a -și imagina Olo este să te gândești la lumina dintr -un indicator cu laser verde și apoi să ridici saturația. În comparație cu OLO, lumina monocromatică laser pare „palidă”, au spus unii dintre participanți. „Este foarte străin pentru mine să -mi imaginez cum altceva ar putea fi suficient de saturat până unde laserul începe să pară palid în comparație”, a spus Fong.
Deși Oz poate împinge deja limitele viziunii umane, acesta are unele limitări în configurația sa actuală.
De exemplu, participanții nu pot privi direct afișajul OZ, a menționat Fong, deoarece conurile din centrul retinei sunt foarte mici, ceea ce face dificilă localizarea luminii laser. Din această cauză, oamenii din studiu au văzut Oz cu viziunea lor periferică, privind un punct fix ușor departe de piață.
În cele din urmă, Oz ar putea fi aplicat pe Fovea-partea centrală a retinei care permite viziunea super-ascuțită-dar „va fi o provocare semnificativă în practică în practică”, a spus Fong.
O altă limitare este aceea că, în prezent, utilizatorii trebuie să -și remedieze privirea într -un singur loc pentru a folosi Oz, deoarece oamenii de știință au cartografiat doar o mică parte din retina care conține mii de conuri, ca dovadă a conceptului. Permiterea oamenilor să -și schimbe privirea în mod liber ar introduce „provocări tehnice substanțiale”, au scris autorii în lucrarea lor. Acest lucru se datorează faptului că mai mult din retină ar trebui să fie mapată, iar metoda de livrare a microdozelor ar trebui să fie extraordinar de precisă în urmărirea mișcării ochilor.
Oamenii de știință explorează acum ideea de a folosi OZ pentru a studia și trata orbirea culorilor, precum și pentru a stimula experiența de a avea un al patrulea tip de celulă de conuri. Acest lucru apare în mod natural la unele persoane și are ca rezultat o abilitate rară numită Tetrachromațieceea ce le sporește sensibilitatea la culoare. Echipa folosește, de asemenea, Oz pentru a modela diverse boli ale ochilor.
În afara cercetărilor științifice, Oz ar putea fi folosit teoretic pentru afișajele de culori de zi cu zi, precum cele din televiziunea sau ecranul telefonului – dar această aplicație pare foarte puțin probabilă, a spus Fong.
„Metoda noastră actuală depinde de lasere și optică extrem de specializate, care cu siguranță nu vin la smartphone -uri sau televizoare în curând”, a spus el. Deci, deocamdată, Olo va rămâne o culoare rară văzută de doar câțiva.
Comentarii recente