Naukowcy odkryli zupełnie nowy kolor. Jak go zobaczyć?

Kolory nie istnieją obiektywnie. W siatkówce naszego oka znajdują się trzy rodzaje czopków reagujących na fale światła o różnej długości. Mózg przetwarza płynące z nich sygnały i tak rodzi się percepcja kolorów. Wiele osób zastanawia się, czy wszyscy ludzie widzą kolory tak samo, czy można wyobrazić sobie nowy kolor albo czy ludzkie oko może rejestrować nowe kolory. Wrażenia barwne są subiektywne i mogą się różnić, zaś "widzenie wewnętrzne" nowych kolorów zdaje się trudne w codziennym stanie świadomości. Jeśli natomiast chodzi o postrzeganie nowych barw przy pomocy narządu wzroku, to naukowcy odkryli nową metodę, która to umożliwia.

Badacze z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley stworzyli metodę stymulacji poszczególnych fotoreceptorów, aby umożliwić widzenie nowego koloru u ludzi. Otrzymał on nazwę "olo" (która brzmi jak wyjęta ze słowa "color"). Uczestnicy badania - wliczając w to samych jego autorów - określają go jako "niebiesko-zielony o niesłychanym nasyceniu, gdy jest obserwowany na neutralnym, szarym tle". Innym, możliwie najbardziej zbliżonym określeniem z istniejącego słownika może być cyraneczka. Nasycenie koloru "olo" było oceniane jako 4/4, przy czym średnia ocena nasycenia prawie monochromatycznych kolorów o zbliżonym odcieniu wynosi 2,9/4. Jak to w ogóle możliwe?

Naukowcy nazwali swoją metodę "Oz" na cześć Szmaragdowego Miasta z "Czarnoksiężnika z krainy Oz". Dzięki niej pięciu uczestników badania zobaczyło zupełnie nowy kolor. Metoda ta polega na bezpośredniej kontroli aktywności fotoreceptorów ludzkiego oka poprzez dostarczanie im światła na poziomie wybranych komórek.

"Teoretycznie nowe kolory są możliwe [do zobaczenia] poprzez ominięcie ograniczeń ustalonych przez widmową czułość czopków oraz wyłączną aktywację komórek czopków M. W praktyce potwierdzamy częściowe rozszerzenie przestrzeni barw w kierunku tego teoretycznego ideału. Próba wyłącznej aktywacji czopków M ukazała kolor wykraczający poza naturalną gamę ludzką, formalnie mierzoną poprzez dopasowywanie kolorów przez badane osoby" - czytamy w abstrakcie.

Czopki M w siatkówce oka są najbardziej wrażliwe na zakres fal elektromagnetycznych dających wrażenie koloru zielonego. W rzeczywistości jednak reagują na te same fale, co czopki S i L. Naukowcy postanowili sprawdzić, co się stanie, gdy odpowiednio stymulują jedynie czopki M. Zespół stworzył dokładną mapę fragmentu siatkówki i zaczął eksperymenty. Na czym one polegały?

Uczestnicy badania usiedli przed wyświetlaczem z małym kwadratem, z którego emitowane były mikrodawki światła laserowego o widzialnej długości fali. Były one kierowane do konkretnych rodzajów czopków. Po przełączeniu systemu na same czopki M badanym osobom ujawnił się zupełnie nowy kolor. W trakcie badania naukowcy przez cały czas monitorowali oczy uczestników.

Oz wydaje się ciekawą techniką, która może przesunąć granice ludzkiego wzroku, ale ma ona pewne ograniczenia. Uczestnicy nie mogą patrzeć bezpośrednio na wyświetlacz, bowiem czopki na środku siatkówki są zbyt małe. Konieczne było zastosowanie widzenia peryferyjnego (skoncentrowanie wzroku na nieco oddalonym od kwadratu punkcie). Uczestnicy musieli ponadto utrzymywać na nim wzrok, gdyż naukowcy zmapowali tylko fragment siatkówki. Mimo to metoda wydaje się obiecująca i może znaleźć szereg praktycznych zastosowań.

Autorzy badania z University of California zakładają, że Oz pomoże w leczeniu ślepoty barw (nazywanej potocznie daltonizmem). Może ona też przysłużyć się rozwojowi postrzegania szerszego zakresu barw przez ludzi. Niektóre osoby mają taką zdolność. Jest to tetrachromatyzm - rzadka przypadłość genetyczna u osób z dodatkowym, czwartym typem czopka w siatkówce oka.

Możliwe, że w dalszej przyszłości metoda Oz zostanie wykorzystana w codziennych urządzeniach, takich jak telewizory, monitory czy smartfony, aby wyświetlać dodatkowe kolory użytkownikom. Technologia wymaga jednak użycia wyspecjalizowanych laserów, więc na chwilę obecną jest to mało prawdopodobne.

Źródło: James Fong et al., Novel color via stimulation of individual photoreceptors at population scale. Sci. Adv. 11, eadu1052 (2025). DOI: 10.1126/sciadv.adu1052

***

Bądź na bieżąco i zostań jednym z 87 tys. obserwujących nasz fanpage - polub GeekWeek na Facebooku i komentuj tam nasze artykuły!