люди которые видят больше цветов чем другие
Из-за мутации в X-хромосоме некоторые женщины различают в 100 раз больше цветов, чем обычные люди
Несколько лет назад художница Кончетта Антико (Concetta Antico) осознала, что богатство красок, которое она видит в окружающем мире, недоступно для зрения остальных людей, а является результатом генетической мутации. Оказалось.что это симптом тетрахроматии — восприятия видимого диапазона спектра электромагнитного излучения комбинациями четырёх основных цветов, а не трёх цветов, как у нормальных людей.
Глаз нормального человека содержит три типа рецепторов опсинов, чувствительных в области:
Некоторые учёные предполагают, что тетрахроматия свойственна 2-3% женщин или даже больше, но чтобы она реально проявила себя, вероятно, нужна тренировка. Американская художница Кончетта Антико стала первым человеком в мире с научно подтверждённой функциональной тетрахроматией.
Одна из картин Кончеты Антико, первого в мире подтверждённого тетрахромата
В последние несколько лет Антико прошла ряд тестов, которые подтвердили наличие у неё особенностей зрения. Чтобы определить, за счёт чего врождённая тетрахроматия Антико развилась до стадии функциональной способности, учёные из университета Невады сравнили её зрение с другим тетрахроматом (не художником), а также со зрением трихромата-художника и трихромата, не имеющего художественной подготовки. Результаты исследования опубликованы в журнале GLIMPSE.
В тестах сравнивалась чувствительность зрения к цветам с разной длиной волны. Антико показала повышенную чувствительность в красноватых оттенках, что точно совпадает с теоретически предсказанным результатом, исходя из наличия у неё дополнительного типа рецепторов. В частности, она гораздо лучше различает цвета в условиях слабой освещённости, например, в сумерках она видит яркие цветные сцены.
По вертикальной оси отложена разница евклидова расстояния в цветовом кубе RGB в результатах между участниками. Значение 0 соответствует отсутствию разницы в различии цветов
Как и предполагали учёные, Антико показала гораздо лучший результат, чем другой тетрахромат, не художник. Это может означать, что для проявления «сверхспособностей» необходимы долгие годы тренировки.
Для объяснения особенностей зрения тетрахроматы авторы научной работы приводят фотографию с отображением участков, на которых проявляет чувствительность дополнительный четвёртый тип рецепторов.
Вот ещё одна иллюстрация, которая даёт возможность представить, какие оттенки видит тетрахромат. Хотя мы не способны ни увидеть это, но на своих импрессионистских картинах Кончетта Антико как бы «усиливает» их, чтобы оттенки стали доступны нашему зрению.
Тетрахроматия: мир в четырех цветах
В норме сетчатка глаза человека содержит четыре типа светочувствительных рецепторов: три типа колбочек и один тип палочек. Рецепторы содержат белки-хромопротеины — родопсин в палочках, йодопсины в колбочках. Роль последнего при ярком освещении незначительна, поэтому для человека существует три «основных» цвета: синий, красный, зеленый — все воспринимаемые нами оттенки образованы их комбинациями. А как выглядел бы мир, если таких цветов было бы не три, а четыре? Картина «Радужные эвкалипты» калифорнийской художницы Кончетты Антико (Concetta Antico), обладающей функциональной тетрахроматией, дает возможность оценить многообразие цветов, воспринимаемых людьми с четырехцветным зрением. Слева для сравнения — фотография изображенного на картине пейзажа.
Четырехцветное зрение присуще многим насекомым, некоторым рыбам, а также большинству рептилий и птиц. Дополнительные пигменты позволяют этим животным видеть в ультрафиолетовом диапазоне. У человека тетрахроматия встречается лишь в качестве редкой генетической аномалии. На ширину воспринимаемой части спектра она не влияет, но зато существенно увеличивает чувствительность к оттенкам.
Впрочем, по меркам млекопитающих, человек обладает превосходным цветовым зрением: у многих млекопитающих зрение двухцветное, а то и вовсе монохромное. Такой регресс по сравнению с эволюционными предшественниками рептилиями скорее всего был связан с ночным образом жизни ранних млекопитающих. В темноте эффективность цветового зрения резко снижается, и утрата двух видов колбочек «прошла незамеченной». В результате примитивные звери сохранили лишь два типа рецепторов — к красному цвету и к ультрафиолету.
Позднее, когда млекопитающие снова «вышли на свет», некоторые группы сумели восстановить трехцветное зрение. Для приматов, многие из которых питаются плодами, такое зрение очень полезно: оно позволяет обнаруживать ярко окрашенные фрукты среди зеленой листвы, а также определять их спелость. Рецептор, воспринимающий зеленый цвет, возник в результате дупликации гена «красного рецептора» и последующей мутации, сместившей его чувствительность в коротковолновую область. А вот рецептор к ультрафиолету для предков человека стал бесполезным: их хрусталик не пропускает соответствующие длины волн. Но на основе этого рецептора в результате серии мутаций возник рецептор к синему свету.
Подобные мутации, изменяющие пик спектральной чувствительности фоторецепторов, могут и наделять своих носителей четырехцветным зрением. Впрочем, гораздо чаще они делают тот или иной йодопсин нефункциональным: в результате возникает дихроматия — дальтонизм. Гены «красных» и «зеленых» йодопсинов располагаются в X-хромосоме, которая присутствует в двух копиях в хромосомном наборе женщин и лишь в одной — у мужчин. Именно поэтому дальтонизм — преимущественно мужской недуг: у женщин, благодаря наличию «резервной» X-хромосомы, он развивается крайне редко. По той же причине только женщины могут стать тетрахроматами: для этого нужно, чтобы в одной из X-хромосом содержалась нормальная копия гена, а в другой — мутантный ген, кодирующий белок со смещенным пиком светочувствительности.
Поскольку каждый из йодопсинов позволяет дифференцировать около сотни оттенков, человек с обычным зрением потенциально способен различить примерно миллион цветовых комбинаций. Добавление еще одного типа рецепторов увеличивает это число до ста миллионов. Кончетта Антико — носительница мутации в гене «красного» йодопсина, чувствительность которого сместилась в коротковолновую область. Особые возможности наилучшим образом проявляются при различении красновато-желтоватых и фиолетовых оттенков: в цветовой гамме ее картин делается акцент именно на этих тонах.
Вверху — работа Кончетты Антико на фоне изображенного на ней пейзажа. Внизу — палитра использованных цветов. Иллюстрация из статьи K. A. Jameson et al., 2018. The Veridicality of Color: A case study of potential human tetrachromacy
Дополнительный цветовой пигмент также повысил цветовую чувствительность при низкой освещенности, позволив различать оттенки в сумерках и в тени. Стоит заметить, что для полноценного овладения тетрахроматией недостаточно одного лишь генетического фактора. Умение различать цвета во многом определяется тренировкой: способности Антико и ее импрессионистский стиль, акцентирующий цветовые контрасты, скорее всего не смогли бы проявиться без многолетних занятий живописью.
Художница-тетрахромат, которая видит в 100 раз больше цветов, чем обычные люди
Получайте на почту один раз в сутки одну самую читаемую статью. Присоединяйтесь к нам в Facebook и ВКонтакте.
Ученые установили, что некоторые люди наделены способностью различать большее количество оттенков цвета благодаря тому, что у них не три (что является нормой для человека), а четыре типа колбочек. Тогда как большинство из нас улавливает 1 млн оттенков, эти счастливчики видят 99 миллионов!
Конечно же, на генетическом уровне подобную мутацию можно назвать отклонением от нормы: исследователи склоняются к мысли, что во время определенных хромосомных сбоев мужчины рождаются дальтониками, а вот у женщин больше предрасположенности к тому, чтобы быть тетрахроматами. Кончетта Антико рассказывает, что с детства видела мир перенасыщенным цветом, но о своем диагнозе узнала лишь в 2012 году. Врачи подтвердили, что Кончетта обладает возможностью различать не только синий, красный и зеленый пигмент, но и другие, а значит, воспринимает мир иначе, чем окружающие.
Первым обратил внимание на специфические особенности Кончетты Мартин, учитель рисования из художественной школы, куда ходила девочка. Она выбирала странные цвета, чтобы рисовать картины, и по детской наивности не понимала, что же удивляет ее одноклассников.
Кстати, дальтонизм – это не приговор для художника. Достаточно вспомнить красочные снимки фьордов Норвегии от Килиана Шонбергера, страдающего этим недугом.
Понравилась статья? Тогда поддержи нас, жми:
Эта женщина видит в сто раз больше цветов, чем обычный человек
Уникальная генетическая мутация и удивительные хитросплетения мозга делают Кончетту Антико не похожей ни на одного другого художника на Земле. Когда Кончетта Антико видит лист, она видит не только зеленый. «По краю я вижу оранжевый, красный или фиолетовый в тени; вы видите темно-зеленый, но я увижу фиолетовый, бирюзовый, синий, — говорит она. — Такая мозаика цвета».
Антико так воспринимает цвета не только потому что она художник, работающий в стиле импрессионизма. Она также тетрахромат, что означает, что у нее больше рецепторов в глазах, поглощающих цвета. Разница лежит в колбочках Антико, структурах глаза, которые поглощают определенные длины волн света и передают их в мозг. У обычного человека три типа колбочек, которые позволяют ему различать примерно миллион цветов. Но у Антико четыре типа, и ее глаза могут видеть нюансы цвета — примерно 100 миллионов их — что недоступно обычному человеку. «Меня шокирует, как мало цветов различают люди», — говорит художник.
Хотя у тетрахроматов больше рецепторов в глазах, их мозги устроены так же, как у людей с обычным зрением. Каким образом мозг Антико изменился, чтобы воспринимать больше цветов? Как и в любом другом деле, опыт лучший учитель — даже если речь идет о нейронных дорожках.
Так и случилось с Антико; ученые подтвердили, что она тетрахромат, в 2012 году. Полагают, что один процент населения планеты — тетрахроматы, но эмпирически это проверить нелегко. «Разница между [цветовым разрешением, воспринимаемым] тетрахроматом и кем-то с нормальным зрением не настолько велика, как разница между людьми с цветовой слепотой и с обычным зрением», — говорит Кимберли Джеймисон, когнитивный ученый Института математических поведенческих наук при Калифорнийском университете в Ирвине. Вместе с коллегой Алиссой Винклер из Университета Невады в Рено она изучала Антико на протяжении года, чтобы лучше понять тетрахроматизм. Разницу в восприятии цветов тяжело обнаружить, отчасти потому что она небольшая, говорит Джеймисон, и отчасти потому что существующие тесты рассчитаны по большей части на три пигмента: красный, зеленый и синий.
На основании генов Антико Джеймисон определила, что четвертая палочка Антико поглощает длины волн, отвечающих за «красновато-оранжево-желтый, но как это выглядит для Кончетты, непонятно». Поскольку тесты не откалиброваны для такой длины волны, эмпирическая демонстрация тетрахроматизма довольно трудная задача.
Джеймисон и Винклер «охотятся» на тетрахмроматов, чтобы лучше понять, как работают их мозги. Джеймисон очарована тем, как люди вырабатывают коммуникативные понятия, особенно когда могут воспринимать мир вокруг шире, чем обычно. «Если у вас дополнительный тип колбочек в сетчатке, это сильно усложняет формы, которые может принимать сигнал, через нее проходящий. Мы хотим понять, как это происходит», — говорит она. В первую очередь это связано с тем, как выстраивает свои сплетения мозг, когда получает определенные сигналы довольно часто с течением времени — это понятие называет нейропластичность. Множество исследований на тему нейропластичности у животных, а также людей показали, что два индивида с одинаковыми способностями визуального восприятия могут приобретать совершенно другое зрение позже в жизни из-за каких-то ранних воздействий. Ученые до сих пор толком не знают, в чем причина. «Есть вероятность, что система обучается использовать эти сигналы — проводные связи создают необходимый код, чтобы сигналы можно было усвоить корой мозга».
Антико лично заинтересована в продолжении исследований тетрахроматии. Пять лет назад, когда дочери Антико исполнилось семь лет, семья обнаружила у нее дальтонизм. Антико считает, что дальтонизм у ее дочери связан с ее собственной мутацией. Чем больше она поможет ученым в изучении тетрахроматии, считает она, тем больше возможностей будет у них помочь людям вроде ее дочери. «Если мы поймем генетический потенциал тетрахроматии и разницу в восприятии, мы узнаем довольно много о визуальной обработке цветов, чего мы пока не знаем», — соглашается Джеймисон.
Кроме того, Антико, возможно, нашла другой способ помочь людям с ограниченным цветовым зрением. Она является профессиональным художником, который преподает живопись больше 20 лет, и у нее есть ряд студентов с дальтонизмом. «Наблюдая за их работой, я отметила, что у них есть хорошее восприятие цвета, в отличие от других индивидов, которые обладают типичным восприятием цветов, — говорит Джеймисон. — Вполне возможно, что настраиваясь на восприятие разницы между цветами с раннего детства, Антико приобрела некоторое понимание того, как помочь им расширить возможности». Эту гипотезу тоже предстоит проверить эмпирическим путем, разумеется, но Джеймисон заинтригована перспективой улучшения восприятие цветов людей с помощью тренировки, которую позволяет осуществить нейропластичность.
Тетрахроматическое зрение.
Нейробиолог из Ньюкастла доктор Габриель Джордан обнаружила у одной женщины тетрахроматическое зрение. Это означает, что эта женщина способна видеть больше цветов, чем все обычные люди.
Обычный человек может различать около миллиона различных оттенков одного цвета. Способность различать оттенки происходит благодаря светочувствительным клеткам в наших глазах, которые называются колбочки. Большинство людей имеют три типа колбочек, которые генерируют нервный сигнал при воздействии света определенной для данного типа колбочек длинны волны.
Люди, у которых есть три типа колбочек, имеют зрение, которое называют трихроматическим зрением. Люди с цветовой слепотой имеют только два типа колбочек, и такое зрение называется дихроматическим. Большинство млекопитающих, включая собак и обезьян – дихроматы.
Предполагалось, что есть люди с четырьмя типами колбочек, которые могут видеть больше цветов, чем большинство из нас. Такие люди были названы тетрахроматами и они должны видеть сотни миллионов цветов.
Первые доказательства того, что люди с тетрахроматическим зрением могут существовать появились в 1948 году. Датский ученный Врис, исследовал мужчину с цветовой слепотой, у которого были два типа нормальных колбочек и мутантный тип колбочек с более низкой чувствительностью к зеленому и красному цветам. Это делает затруднительным для таких людей различать эти цвета. Врис обследовал дочь одного из мужчин с цветовой слепотой и обнаружил, что она способна различать больше оттенков красного, чем обычные люди. Он обнаружил, что хотя сам мужчина имел только два типа нормальных колбочек и один мутантный, его мать и дочь имели три типа нормальных колбочек и один мутантный – итого четыре типа колбочек. Врис верил, что дополнительный тип колбочек причина того, что эти женщины могли различать больше оттенков красного, но не имел возможности более глубоко исследовать этот феномен.
Джон Моллон из Кембриджского университета начал интересоваться тетрахроматическим зрением в 1980 году. Джордан, которая работала с Моллоном, сделала предположение, что если дихроматическое зрение существует, то должно существовать и тетрахроматическое зрение. Она предположила, что около 12 процентов всех женщин – тетрахроматы. Они обследовали матерей мужчин с цветовой слепотой, которые имели три типа нормальных колбочек и один тип мутантных колбочек и проверили у них способность различать большее количество оттенков. Но выбранные женщины не показали каких – то отличительных способностей. Это привело к заключению, что четвертый тип мутантных колбочек у них просто не проявляет активности
Джорадан разработала более совершенный метод, для выявления тетрахроматического зрения. Она отобрала 25 женщин, которые имели четыре типа колбочек и протестировала их на наличие тетрахроматического зрения. Позднее она выявила одну женщину, которая полностью прошла тест. Женщина с тетрахроматическим зрением работает доктором на севере Англии.
Однако, сразу возник вопрос, почему существуют люди с четырьмя типами колбочек и при этом у них нет тетрахроматического зрения?
Джей Нейтц, исследователь зрения из Вашингтонского Университета, уверен, что все женщины с четырьмя типами колбочек потенциально имеют тетрахроматическое зрение, но большинство из них нуждаются в развитии этой способности.
Интересно, как видят люди с тетрахроматическим зрением окружающий мир? Тетрахроматы не могут объяснить это людям с трихроматическим зрением, так же как, обычные люди не могут описать передать, как воспринимается красный цвет людям с дихроматическим зрением.
Источник
Американский портал BuzzFeed вопрошает
Одни люди видят платье бело-золотым, другие — черно-синим. Каким видете вы?
Это просто один из примеров как может обмануть нас наше зрение в оценке свойст объекта. Тетрахроматическое зрение может дать более точные данные. Вот идём мы по рынку. Кругом разные овощи и фрукты. Огромное количество. Как выбрать? Нюхаем. Пробуем. А всё равно ошибаемся с выбором. А тетрохросатическое зрение дает возможность насекомым с абсолютной точностью выбирать цветки находящиеся в нужной фазе и для опыления цветов и для получения нектара насекомыми.
Пытаясь создать пару защитных очков для хирургов, лаборатория Беркли случайно нашла решение проблемы дальтонизма.
«Очки избирательно удаляют некоторые частоты между красной и зелёной частями спектра, фактически расширяя промежуток между ними», рассказывает вице-президент EnChroma Дон МакФерсон. МакФерсон обнаружил это потенциально полезное качество нового изобретения, когда его друг-дальтоник примерил очки и обнаружил их необычный эффект.
Сейчас EnChroma планирует выпускать бездиоптрийные солнцезащитные очки, а также обычные оптические очки с этой возможностью коррекции цветовой слепоты.
Масштабный эксперимент с фотографиями «платья раздора» показал, что люди воспринимают его не в двух, а в трех вариантах раскраски – не только в виде бело-золотого и черно-голубого, но и в виде сине-коричневого, говорится в серии из трех статей, опубликованных в журнале Current Biology.
В конце февраля и в начале марта этого года очередной интернет-знаменитостью стало свадебное платье из соцсети Tumblr, которое заставило жителей глобальной сети разделиться на два лагеря – «золотой» и «синий». Тысячи человек приняли участие в опросе о том, платье какого цвета они видят. В итоге выяснилось, что более 70 процентов респондентов видят его в бело-золотой гамме и только треть опрошенных заявляют, что платье сине-черное.
«Платье раздора» быстро привлекло внимание нейрофизиологов и других ученых, которые попытались объяснить, почему так происходит и кто в этом виноват. Они предположили, что споры возникли из-за особенностей того, как наш мозг удаляет «лишний» цвет с воспринимаемой картинки.
Авторы этой гипотезы, Бевил Конвэй (Bevil Conway) из Массачусетского технологического института (США) и его коллеги, решили изучить свойства платья и его влияние на наше зрение и мозг в лабораторных условиях. Для этого ученые собрали группу из почти полутора тысяч добровольцев, несколько сотен из которых никогда не видели фотографий Tumblr-«звезды».
Как достаточно неожиданно показал этот эксперимент, все люди воспринимают это платье совершенно по разному, и их можно относительно грубо разделить не на два, а на три лагеря – «золотые», «синие» и «коричневые». Последние видят не бело-золотое или голубо-черное платье, а сине-коричневый наряд.
Другим интересным открытием стало то, что восприятие платья зависит в большой степени от возраста и пола человека – пожилые люди и женщины чаще видели «золотой» наряд, тогда как молодые люди видели его в естественных черно-голубых тонах. Ученые связывают это с тем, что пожилые люди и дамы проводят большую часть жизни днем, когда свет имеет относительно голубоватый оттенок, тогда как глаза молодежи больше настроены на работу с «желтым» искусственным освещением.
Схожие опыты провела и другая группа нейрофизиологов из университета Гисена (Германия), которая подошла к проблеме цвета платья с другой стороны. Они попросили полтора десятка добровольцев взглянуть на фотографию наряда из Tumblr и раскрасить диск на экране компьютера таким образом, чтобы его цвет был таким же, как у темных и светлых регионов «интернет-знаменитости».
Оказалось, что люди на самом деле видят не белый или голубой цвет, а разный набор оттенков, начиная от светло-синего и заканчивая темно-синим. При этом платье в целом казалось участникам эксперимента бело-золотым или черно-голубым. Это подтверждает ранние предположения нейрофизиологов о том, что раздор вокруг платья возник из-за ошибок при удалении «лишних» оттенков с картинки в центре зрения в мозге.
И наконец, третья группа исследователей из университетов Невады и Калифорнии проверила, было ли бы платье настолько же популярным, если бы оно было окрашено в другие цвета – к примеру, оранжевый и черный, или зеленый и черный.
Для этого ученые особым образом поменяли цвета на фотографии, инвертировав все участки синего цвета на платье. После такой операции случилось чудо – все участники эксперимента начали считать наряд черно-золотым, тогда как до этого их мнения были разделены примерно поровну.
Подобный эффект и раздор вокруг платья связан с тем, как объясняют ученые, что мы воспринимаем желтый и синий цвета совершенно по-разному — желтый является для нас символом того, из чего сделан тот объект, на который мы смотрим, а синий – индикатором качества освещения. По этой причине наш мозг гораздо охотнее «удаляет» синие оттенки и заменяет их белым цветом, чем он проделывает это с желтыми тонами.
Таким образом, если бы платье было бы не синего, а красного или зеленого цвета, оно не вызвало бы столь много споров и ажиотажа, так как разногласий по поводу его окраски не было бы в принципе.
Чтобы пройти тест какое у вас зрение, посчитайте, сколько цветов вы видите в этом спектре.
Менее 20 цветов: Вы – дихромат. То есть у вас только две цветочувствительные колбочки в глазу. 25% людей попадают в эту категорию. «Но не стоит переживать. Вы находитесь в хорошей компании – собаки тоже дихроматы!» – шутит Диана Дервал. Она также отмечает, что люди этого типа имеют тенденцию носить черную, бежевую и синюю одежду.
От 20 до 32 цветов: Вы – трихромат. У вас есть три вида колбочек в глазу. Вы можете различать многие оттенки в фиолетовой, синей, зеленой и красной областях спектра.
От 32 до 39 цветов: Вы являетесь тетрахроматом. Профессор Дервал говорит, что у таких людей работает четыре вида колбочек. Их гамма еще более богатая. Но их раздражает желтый и, скорее всего, они не будут носить одежду этого цвета.
Более 39 цветов: Тогда пересчитайте снова! Диана Дервал объясняет, что на этом спектре всего 39 различных цветов и, вероятно, только 35 видно хорошо, с учетом того, что вы смотрите на экран компьютера, а не на бумажный оригинал.
Ссылка
Как мозг может связывать информацию между явно не связанными объектами
Сотрудники Техасского университета в Остине, Университета Торонто и Университета Лойолы в Чикаго пришли к выводу, что у детей, подростков и…