Τετραχρωμία («Super Vision»)

Τι είναι η τετραχρωμία;

Έχετε ακούσει ποτέ για ράβδους και κώνους από μια επιστημονική τάξη ή τον γιατρό σας; Είναι τα συστατικά στα μάτια σας που σας βοηθούν να δείτε το φως και τα χρώματα. Βρίσκονται μέσα στον αμφιβληστροειδή. Αυτό είναι ένα στρώμα λεπτού ιστού στο πίσω μέρος του βολβού σας κοντά στο οπτικό σας νεύρο.

Οι ράβδοι και οι κώνοι είναι ζωτικής σημασίας για την όραση. Οι ράβδοι είναι ευαίσθητοι στο φως και είναι σημαντικοί για να σας επιτρέπουν να βλέπετε στο σκοτάδι. Οι κώνοι είναι υπεύθυνοι που σας επιτρέπουν να βλέπετε χρώματα.

Οι περισσότεροι άνθρωποι, καθώς και άλλα πρωτεύοντα όπως οι γορίλες, οι ουραγγουτάνοι και οι χιμπατζήδες, ακόμη και μερικές μαρσούπες, βλέπουν μόνο χρώμα μέσα από τρεις διαφορετικούς τύπους κώνων. Αυτό το σύστημα έγχρωμης οπτικοποίησης είναι γνωστό ως τριχρωμία («τρία χρώματα»).

Ωστόσο, υπάρχουν κάποια στοιχεία ότι υπάρχουν άνθρωποι που έχουν τέσσερα διαφορετικά κανάλια αντίληψης χρώματος. Αυτό είναι γνωστό ως τετραχρωμία.

Η τετραχρωμία θεωρείται σπάνια μεταξύ των ανθρώπων. Η έρευνα δείχνει ότι είναι πιο συχνή στις γυναίκες παρά στους άνδρες. Μια μελέτη του 2010 δείχνει ότι σχεδόν το 12% των γυναικών μπορεί να έχουν αυτό το τέταρτο κανάλι αντίληψης χρώματος.

Οι άνδρες δεν είναι τόσο πιθανό να είναι τετραχρωμάτες. Οι άνδρες είναι στην πραγματικότητα πιο πιθανό να είναι τυφλοί ή να μην μπορούν να αντιληφθούν τόσα χρώματα όσο οι γυναίκες. Αυτό οφείλεται σε κληρονομικές ανωμαλίες στους κώνους τους.

Ας μάθουμε περισσότερα σχετικά με το πώς η τετραχρωμία αντισταθμίζεται από την τυπική τριχρωμική όραση, τι προκαλεί την τετραχρωμία και πώς μπορείτε να μάθετε εάν το έχετε.

Τετραχρωμία έναντι τριχρωμίας

Ο τυπικός άνθρωπος έχει τρεις τύπους κώνων κοντά στον αμφιβληστροειδή που σας επιτρέπουν να δείτε διάφορα χρώματα στο φάσμα:

• κώνοι μικρού κύματος (S): ευαίσθητοι σε χρώματα με μικρά μήκη κύματος, όπως μοβ και μπλε
• κώνοι μεσαίου κύματος (M): ευαίσθητοι σε χρώματα με μεσαίο μήκος κύματος, όπως κίτρινο και πράσινο
• κώνοι μεγάλου κύματος (L): ευαίσθητοι σε χρώματα με μεγάλα μήκη κύματος, όπως κόκκινο και πορτοκαλί

Αυτό είναι γνωστό ως η θεωρία της τριχρωμίας. Τα photopigments σε αυτούς τους τρεις τύπους κώνων σας δίνουν τη δυνατότητα να αντιλαμβάνεστε το πλήρες φάσμα του χρώματος.

Τα φωτοχημικά παρασκευάζονται από μια πρωτεΐνη που ονομάζεται οψίνη και ένα μόριο που είναι ευαίσθητο στο φως. Αυτό το μόριο είναι γνωστό ως αμφιβληστροειδής 11-cis. Διαφορετικοί τύποι φωτοχρωματισμών αντιδρούν σε ορισμένα μήκη κύματος χρώματος στα οποία είναι ευαίσθητα. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα την ικανότητά σας να αντιλαμβάνεστε αυτά τα χρώματα.

Οι τετραχρωμάτες έχουν έναν τέταρτο τύπο κώνου με φωτοχρωματισμό που επιτρέπει την αντίληψη περισσότερων χρωμάτων που δεν βρίσκονται στο τυπικά ορατό φάσμα. Το φάσμα είναι πιο γνωστό ως ROY G. BIV (Κόκκινο, Πορτοκαλί, Κίτρινο, Πράσινο, Μπλε, Indigo και Violet).

Η ύπαρξη αυτού του επιπλέον φωτοχρωματισμού μπορεί να επιτρέψει σε έναν τετραχρωμάτη να δει περισσότερες λεπτομέρειες ή ποικιλία εντός του ορατού φάσματος. Αυτό ονομάζεται θεωρία της τετραχρωμίας.

Ενώ τα τριχρωματικά μπορούν να δουν περίπου 1 εκατομμύριο χρώματα, οι τετραχρωμάτες μπορεί να βλέπουν απίστευτα 100 εκατομμύρια χρώματα, σύμφωνα με τον Jay Neitz, PhD, καθηγητή οφθαλμολογίας στο Πανεπιστήμιο της Ουάσιγκτον, ο οποίος έχει μελετήσει εκτενώς την έγχρωμη όραση.

Αιτίες τετραχρωμίας

Δείτε πώς λειτουργεί η αντίληψη χρωμάτων σας:

1. Ο αμφιβληστροειδής λαμβάνει φως από τον μαθητή σας. Αυτό είναι το άνοιγμα στο μπροστινό μέρος του ματιού σας.
2. Το φως και το χρώμα ταξιδεύουν μέσα από το φακό του ματιού σας και γίνονται μέρος μιας εστιασμένης εικόνας.
3. Οι κώνοι μετατρέπουν τις πληροφορίες φωτός και χρώματος σε τρία ξεχωριστά σήματα: κόκκινο, πράσινο και μπλε.
4. Αυτοί οι τρεις τύποι σημάτων αποστέλλονται στον εγκέφαλο και υποβάλλονται σε επεξεργασία σε μια διανοητική συνειδητοποίηση του τι βλέπετε.

Ο τυπικός άνθρωπος έχει τρεις διαφορετικούς τύπους κώνων που χωρίζουν τις πληροφορίες οπτικού χρώματος σε κόκκινα, πράσινα και μπλε σήματα.Αυτά τα σήματα μπορούν στη συνέχεια να συνδυαστούν στον εγκέφαλο σε ένα συνολικό οπτικό μήνυμα.

Οι τετραχρωμάτες έχουν έναν επιπλέον τύπο κώνου που τους επιτρέπει να βλέπουν μια τέταρτη διάσταση χρωμάτων. Είναι αποτέλεσμα γενετικής μετάλλαξης. Και υπάρχει πράγματι ένας καλός γενετικός λόγος για τον οποίο οι τετραχρωμάτες είναι πιο πιθανό να είναι γυναίκες. Η μετάλλαξη τετραχρωμίας διέρχεται μόνο μέσω του χρωμοσώματος Χ.

Οι γυναίκες λαμβάνουν δύο χρωμοσώματα Χ, ένα από τη μητέρα τους (XX) και ένα από τον πατέρα τους (XY). Είναι πιο πιθανό να κληρονομήσουν την απαραίτητη γονιδιακή μετάλλαξη και από τα δύο χρωμοσώματα Χ. Οι άνδρες λαμβάνουν μόνο ένα χρωμόσωμα Χ. Οι μεταλλάξεις τους συνήθως οδηγούν σε ανώμαλη τριχρωμία ή αχρωματοψία. Αυτό σημαίνει ότι είτε οι κώνοι Μ είτε L δεν αντιλαμβάνονται τα σωστά χρώματα.

Μια μητέρα ή κόρη κάποιου με ανώμαλη τριχρωμία είναι πιθανότατα να είναι τετραχρωμάτης. Ένα από τα Χ χρωμοσώματα της μπορεί να φέρει φυσιολογικά Μ και L γονίδια. Το άλλο πιθανό φέρει κανονικά γονίδια L καθώς και μεταλλαγμένο γονίδιο L που περνάει από έναν πατέρα ή γιο με ανώμαλη τριχρωμία.

Ένα από αυτά τα δύο χρωμοσώματα Χ ενεργοποιείται τελικά για την ανάπτυξη κώνων κυττάρων στον αμφιβληστροειδή. Αυτό αναγκάζει τον αμφιβληστροειδή να αναπτύξει τέσσερις τύπους κυττάρων κώνων λόγω της ποικιλίας διαφορετικών γονιδίων Χ που μεταδίδονται τόσο από τη μητέρα όσο και από τον πατέρα.

Ορισμένα είδη, συμπεριλαμβανομένων των ανθρώπων, απλά δεν χρειάζονται τετραχρωμία για οποιονδήποτε εξελικτικό σκοπό. Έχουν σχεδόν χάσει την ικανότητα εντελώς. Σε ορισμένα είδη, η τετραχρωμία αφορά την επιβίωση.

Πολλά είδη πουλιών, όπως το ζέβρα finch, χρειάζονται τετραχρωμία για να βρουν τροφή ή να επιλέξουν έναν σύντροφο. Και η αμοιβαία σχέση επικονίασης μεταξύ ορισμένων εντόμων και λουλουδιών έχει κάνει τα φυτά να αναπτύξουν πιο πολύπλοκα χρώματα. Αυτό, με τη σειρά του, έχει προκαλέσει τα έντομα να εξελιχθούν για να δουν αυτά τα χρώματα. Με αυτόν τον τρόπο, γνωρίζουν ακριβώς ποια φυτά θα επιλέξουν για επικονίαση.

Δοκιμές που χρησιμοποιούνται για τη διάγνωση της τετραχρωμίας

Μπορεί να είναι δύσκολο να γνωρίζετε εάν είστε τετραχρωμάτης εάν δεν έχετε δοκιμαστεί ποτέ. Μπορεί να θεωρήσετε δεδομένη τη δυνατότητα να βλέπετε επιπλέον χρώματα δεδομένου ότι δεν έχετε άλλο οπτικό σύστημα για να συγκρίνετε το δικό σας.

Ο πρώτος τρόπος για να μάθετε την κατάστασή σας είναι να υποβληθείτε σε γενετικούς ελέγχους. Ένα πλήρες προφίλ του προσωπικού σας γονιδιώματος μπορεί να βρει τις μεταλλάξεις στα γονίδιά σας που μπορεί να είχαν οδηγήσει στους τέταρτους κώνους σας. Μια γενετική εξέταση των γονέων σας μπορεί επίσης να βρει τα μεταλλαγμένα γονίδια που σας μεταδόθηκαν.

Αλλά πώς ξέρετε εάν μπορείτε πραγματικά να διακρίνετε τα επιπλέον χρώματα από αυτόν τον επιπλέον κώνο;

Εκεί έρχεται η έρευνα χρήσιμη. Υπάρχουν διάφοροι τρόποι με τους οποίους μπορείτε να μάθετε εάν είστε τετραχρωμάτης.

Η δοκιμή αντιστοίχισης χρωμάτων είναι η πιο σημαντική δοκιμή για τετραχρωμία. Πηγαίνει έτσι στο πλαίσιο μιας ερευνητικής μελέτης:

1. Οι ερευνητές παρουσιάζουν στους συμμετέχοντες της μελέτης ένα σύνολο δύο μιγμάτων χρωμάτων που θα μοιάζουν με τα τριχρωματικά αλλά διαφορετικά με τα τετραχρώματα.
2. Οι συμμετέχοντες βαθμολογούν από 1 έως 10 πόσο κοντά αυτά τα μίγματα μοιάζουν μεταξύ τους.
3. Στους συμμετέχοντες δίνονται τα ίδια σύνολα χρωματικών μιγμάτων σε διαφορετική ώρα, χωρίς να τους πει ότι είναι οι ίδιοι συνδυασμοί, για να δουν αν οι απαντήσεις τους αλλάζουν ή παραμένουν οι ίδιες.

Οι αληθινοί τετραχρωμάτες θα βαθμολογούν αυτά τα χρώματα με τον ίδιο τρόπο κάθε φορά, πράγμα που σημαίνει ότι μπορούν πραγματικά να κάνουν διάκριση μεταξύ των χρωμάτων που παρουσιάζονται στα δύο ζεύγη.

Τα τριχρωματικά μπορούν να βαθμολογήσουν τα ίδια μίγματα χρωμάτων διαφορετικά σε διαφορετικούς χρόνους, πράγμα που σημαίνει ότι επιλέγουν απλώς τυχαίους αριθμούς.

Προειδοποίηση για διαδικτυακές δοκιμές

Σημειώστε ότι τυχόν διαδικτυακές δοκιμές που ισχυρίζονται ότι είναι σε θέση να αναγνωρίσουν την τετραχρωμία θα πρέπει να προσεγγίζονται με υπερβολικό σκεπτικισμό. Σύμφωνα με τους ερευνητές του Πανεπιστημίου του Newcastle, οι περιορισμοί της εμφάνισης χρώματος στις οθόνες υπολογιστών καθιστούν αδύνατη την ηλεκτρονική δοκιμή.

Τετραχρωματισμός στις ειδήσεις

Τα τετραχρωματικά είναι σπάνια, αλλά μερικές φορές δημιουργούν μεγάλα κύματα μέσων.

Ένα θέμα στη μελέτη Journal of Vision του 2010, γνωστό μόνο ως cDa29, είχε τέλεια τετραχρωμική όραση. Δεν έκανε λάθη στις δοκιμές αντιστοίχισης χρωμάτων και οι απαντήσεις της ήταν απίστευτα γρήγορες.

Είναι το πρώτο άτομο που έχει αποδειχθεί από την επιστήμη που έχει τετραχρωμία. Η ιστορία της πήρε αργότερα από πολλά επιστημονικά μέσα ενημέρωσης, όπως το περιοδικό Discover.

Το 2014, η καλλιτέχνης και ο τετραχρωμάτης Concetta Antico μοιράστηκαν την τέχνη και τις εμπειρίες της με την British Broadcasting Corporation (BBC). Με τα δικά της λόγια, η τετραχρωμία της επιτρέπει να δει, για παράδειγμα, «θαμπό γκρι… [όπως] πορτοκάλια, κίτρινα, πράσινα, μπλε και ροζ».

Ενώ οι δικές σας πιθανότητες να είστε τετραχρωμάτης μπορεί να είναι λεπτές, αυτές οι ιστορίες δείχνουν πόσο αυτή η σπανιότητα συνεχίζει να συναρπάζει εκείνους από εμάς που έχουμε τυπική όραση τριών κώνων.