Ilyen hatással van a vörös szín az agyhullámokra
Az ehhez kapcsolódó kutatások a korai látókéregre, más néven V1-re összpontosítanak, mely a legnagyobb vizuális terület az agyban, és az első, amely a retináról bemenetet kap. Amikor ezt a területet erős és térben homogén képekkel stimulálják, agyhullámok (oszcillációk) keletkeznek egy meghatározott frekvencián, az úgynevezett gamma-sávban (30-80 Hz). De nem minden kép váltja ki ugyanolyan mértékben ezt a hatást.
„Az utóbbi időben számos kutatás próbálta feltárni, hogy milyen specifikus bemenet hajtja a gamma-hullámokat. Az egyik vizuális bemenetnek a jelek szerint a színes felületek tűnnek. Különösen, ha azok pirosak. A kutatók ezt úgy értelmezték, hogy a piros szín evolúciósan különleges a vizuális rendszer számára, mert például a gyümölcsök gyakran pirosak”
– magyarázza Benjamin J. Stauch, a tanulmány első szerzője a Medical Xpressnek.
De hogyan lehet tudományosan bizonyítani vagy megcáfolni a színek hatását? Hiszen nehéz objektíven meghatározni egy színt, és ugyanilyen nehéz összehasonlítani a színeket különböző tanulmányok között. Minden számítógép-monitor másképp ad vissza egy színt, így a piros az egyik képernyőn nem ugyanaz, mint a másikon. Ráadásul a színeket többféleképpen lehet meghatározni: egyetlen monitor alapján, érzékelési ítéletek alapján, vagy az alapján, hogy a bemenetük mit tesz az emberi retinával.
A színek aktiválják a fotoreceptor sejteket
Az ember akkor érzékeli a színeket, amikor a retinában a fotoreceptor sejtek, az úgynevezett kúpok aktiválódnak. A fényingerekre úgy reagálnak, hogy elektromos jelekké alakítják azokat, amelyeket aztán továbbítanak az agyba. A színek felismeréséhez többféle kúpra van szükségünk. Mindegyik típus különösen fogékony egy bizonyos hullámhossz-tartományra: vörös (L-kúpok), zöld (M-kúpok) vagy kék (S-kúpok). Az agy ezután összehasonlítja, hogy az egyes kúpok milyen erősen reagáltak, és ebből következtet a szín benyomására.
Ez minden ember esetében hasonlóan működik. Lehetséges lenne tehát a színek objektív meghatározása azáltal, hogy mérjük, milyen erősen aktiválják a különböző retinális kúpokat. A makákókon végzett tudományos vizsgálatok kimutatták, hogy a főemlősök korai látórendszerében két színtengely van, amelyek ezeken a kúpokon alapulnak: az L-M tengely a vöröset a zölddel, az S-(L+M) tengely pedig a sárgától az ibolyáig terjedő színtengelyt hasonlítja össze.
„Úgy véljük, hogy az e két tengelyen alapuló szín koordinátarendszer a megfelelő a színek meghatározására, amikor a kutatók a gamma-oszcillációk erősségét akarják feltárni. Aszerint határozza meg a színeket, hogy milyen erősen és milyen módon aktiválják a korai vizuális rendszert”
– mondja Stauch.
Ő és csapata azért akart nagyobb egyedszámú mintán mérni, mert a színekkel kapcsolatos gamma-oszcillációkkal kapcsolatos korábbi munkákat többnyire néhány főemlős vagy emberi résztvevő kis mintájával végezték, és a kúpok aktiválódásának spektruma genetikailag egyénenként eltérő lehet.
A piros és a zöld azonos hatású
E kutatás során Stauch és csapata azt vizsgálta, hogy a piros szín különleges-e, és hogy ez a szín erősebb gamma-oszcillációt okoz-e, mint a hasonló színintenzitású zöld (azaz kúpkontraszt). Egy mellékkérdést is megvizsgáltak: a szín által kiváltott gamma-oszcillációk kimutathatók-e az agy mágneses aktivitását mérő magnetoenkefalográfiával (MEG) is?
Arra a következtetésre jutottak, hogy a piros szín nem különösebben erős az általa kiváltott gamma-oszcillációk erősségét tekintve. Inkább a piros és a zöld ugyanolyan erős gamma-oszcillációkat vált ki a korai látókéregben ugyanolyan abszolút L-M kúpkontraszt mellett. Ezenkívül a szín által kiváltott gamma-hullámok emberi MEG-ben is mérhetők, ha óvatosan kezelik őket, így a jövőbeli kutatások követhetik az állatkísérletek 3R-elveit (csökkentés, helyettesítés, finomítás), és inkább embereket használhatnak, mint főemlősöket.
A csak az S-kúpot (kék) aktiváló színek általában úgy tűnik, hogy csak gyenge neuronális válaszokat váltanak ki a korai látókéregben. Bizonyos mértékig ez várható, mivel az S-kúp kevésbé gyakori a főemlősök retinájában, evolúciósan idősebb és lassabb.
Az ESI tudósai által vezetett tanulmány eredményei hozzájárulnak annak megértéséhez, hogy a korai emberi látókéreg hogyan kódolja a képeket, és egy nap talán felhasználhatóak lesznek a látásprotézisek fejlesztéséhez. Ezek a protézisek megpróbálhatják aktiválni a látókérget, hogy a látáshoz hasonló észlelési hatásokat idézzenek elő a sérült retinával rendelkező embereknél. Ez a cél azonban még messze van, sokkal többet kell még megérteni a látókéreg vizuális inputra adott specifikus válaszairól.
Nyitókép: Shutterstock
