稀有視網膜細胞可能是眼睛感知真實色彩的關鍵
長期以來,科學家一直想知道眼睛中的三種錐體感光細胞是如何協同工作,使人類能夠感知顏色的。在《神經科學雜誌》(Journal of Neuroscience)上發表的一項新研究中,羅徹斯特大學的研究人員利用自適應光學技術識別出了罕見的視網膜神經節細胞(RGC),這些細胞有助於填補現有色彩感知理論的空白。
羅徹斯特大學的研究人員利用自適應光學技術深入了解了視網膜的複雜工作原理及其在處理顏色方面的作用。他們在眼窩中發現了難以捉摸的視網膜神經節細胞(RCG),這些細胞可以解釋人類是如何看到紅、綠、藍和黃色的。
視網膜上有三種類型的錐狀體來檢測顏色,它們對短、中或長波長的光都很敏感。視網膜神經節細胞將這些錐狀體的輸入訊息傳遞給中樞神經系統。
20 世紀80 年代,威廉-G-艾林醫學光學教授戴維-威廉斯(David Williams)幫助繪製了解釋色彩檢測的”基本方向”圖。然而,眼睛偵測顏色的方式與人類看到顏色的方式有差異。科學家懷疑,雖然大多數RGC 遵循基本方向,但它們可能與少量非基本方向的RGC 協同工作,從而產生更複雜的感知。
最近,來自羅徹斯特視覺科學中心、光學研究所和弗勞姆眼科研究所的一組研究人員在眼窩中發現了一些難以捉摸的視網膜神經節細胞,它們可以解釋人類如何看到紅、綠、藍和黃色的。
視覺科學中心的博士後研究員薩拉-帕特森(Sara Patterson)領導了這項研究。 “關於它們的反應特性是如何運作的,我們還有很多東西需要了解,但它們是視網膜處理顏色過程中缺失環節的一個令人信服的選擇。”
團隊利用自適應光學技術,這種技術使用可變形的鏡面來克服光線失真,最早由天文學家開發,用於減少地面望遠鏡的影像模糊。 1990 年代,威廉斯和他的同事開始將自適應光學技術應用於人眼研究。他們製造了一種相機,可以補償眼睛自然像差造成的畸變,產生單一感光細胞的清晰影像。
帕特森說:”眼睛晶狀體的光學結構並不完美,這確實降低了眼底鏡的分辨率。自適應光學技術能檢測併校正這些像差,讓我們能夠清晰地觀察眼睛。這讓我們能夠前所未有地地接觸到視網膜神經節細胞,它們是大腦視覺訊息的唯一來源。
增進我們對視網膜複雜過程的了解,最終有助於找到更好的方法,讓失去視力的人恢復視力。帕特森說:”人類有20 多個神經節細胞,而我們的人類視覺模型只基於三個神經節細胞。視網膜上有很多我們不知道的東西。這是工程學完全超越視覺基礎科學的罕見領域之一。