研究人員發(fā)現(xiàn),與人類相比,非哺乳動物脊椎動物可能有一種更簡單有效的方式來破譯顏色和灰度信息。
蘇塞克斯大學(xué)神經(jīng)科學(xué)教授湯姆巴登和他的實驗室的其他人正在研究斑馬魚如何在不同波長或顏色的光之間做出反應(yīng)和破譯。
巴登教授說:“與人類不同,斑馬魚有四種類型的錐光感受器,這是視網(wǎng)膜中對光有反應(yīng)的特殊神經(jīng)元。這四種類型通常被稱為紅色、綠色、藍(lán)色和紫外線。假設(shè)是每個人都應(yīng)該按照它在罐頭上所說的去做——紅色應(yīng)該對紅光做出反應(yīng),綠色應(yīng)該對綠光做出反應(yīng),依此類推。然而,我們發(fā)現(xiàn)事實并非如此。”
巴登教授和他的團(tuán)隊與德國圖賓根大學(xué)和美國德克薩斯州貝勒醫(yī)學(xué)院的研究人員合作,首次對脊椎動物光感受器的“顏色調(diào)整”進(jìn)行了直接的體內(nèi)測量,發(fā)現(xiàn)斑馬魚可以破譯以更簡單的方式為人類著色。他們的研究發(fā)表在Science Advances 上,描述了“紅色錐體”如何對亮度(即黑色或白色信息)做出反應(yīng),而“綠色錐體”對顏色信息做出反應(yīng)。
巴登教授解釋說:“在基本原理中,色覺需要視覺電路來從顏色信息中分離亮度。在自然界中,這些從根本上是交織在一起的,因此解開它們并非易事,在某些情況下,這可能需要相當(dāng)多的神經(jīng)元。
“在人類中,其中一些以仍遠(yuǎn)未了解的方式分布在整個眼睛和大腦中。相比之下,斑馬魚自己在盡可能早的位置,在光感受器本身的突觸中解決了這個基本問題。”
從進(jìn)化的角度來看,巴登教授解釋說,這種“魚類策略”可能更接近脊椎動物的“視覺起源”。
相比之下,在恐龍時代,人類的早期哺乳動物祖先被認(rèn)為已經(jīng)逃到了森林中并采取了夜間生活方式。在這個過程中,他們失去了除了兩種錐體光感受器類型之外的所有類型,導(dǎo)致大多數(shù)哺乳動物是雙色的——只能看到兩種顏色。狗、貓、馬,甚至倉鼠和老鼠,都可以區(qū)分藍(lán)色和綠色,但它們都不能輕易區(qū)分綠色和紅色。因此,我們想象他們看到世界的顏色可能與紅綠色盲人可能經(jīng)歷的顏色相似。
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