Рочестерські дослідники використали адаптивну оптику, щоб отримати уявлення про складну роботу сітківки та її роль в обробці кольору. Вони ідентифікували невловимі гангліозні клітини сітківки (RCG) у ямці ока, які можуть пояснити, як люди бачать червоний, зелений, синій і жовтий.
Вченим давно цікаво, як три типи колбочок фоторецепторів ока працюють разом, щоб дозволити людям сприймати колір. У новому дослідженні в Journal of Neuroscience дослідники з Університету Рочестера використовували адаптивну оптику для ідентифікації рідкісних гангліозних клітин сітківки (RGC), які могли б допомогти заповнити прогалини в існуючих теоріях сприйняття кольору.
Сітківка має три типи колбочок для визначення кольору, чутливих до коротких, середніх або довгих хвиль світла. Гангліозні клітини сітківки передають дані від цих колбочок до центральної нервової системи.
У 1980-х роках Девід Вільямс, професор медичної оптики Вільяма Г. Алліна, допоміг скласти карту «кардинальних напрямків», які пояснюють визначення кольорів. Однак існують відмінності в тому, як око розпізнає колір і як колір здається людині. Вчені підозрювали, що хоча більшість RGC слідують кардинальним напрямкам, вони можуть працювати в тандемі з невеликою кількістю некардинальних RGC для створення більш складного сприйняття.
Виявлення некардинальних RGC
Нещодавно група дослідників з Рочестерського центру візуальних наук, Інституту оптики та Інституту очей Флаума ідентифікувала деякі з цих невловимих некардинальних RGC у ямці, які могли б пояснити, як люди бачать червоний, зелений, синій і жовтий.
«Ми ще нічого не знаємо напевно про ці клітини, окрім того, що вони існують», — каже Сара Паттерсон, докторант Центру візуальних наук, яка керувала дослідженням. «Нам потрібно ще багато чого дізнатися про те, як працюють їхні властивості реакції, але вони є переконливим варіантом як відсутня ланка в тому, як наша сітківка ока обробляє колір».
Досягнення адаптивної оптики
Команда використала адаптивну оптику, яка використовує деформоване дзеркало для подолання викривлення світла та вперше була розроблена астрономами для зменшення розмиття зображення в наземних телескопах. У 1990-х роках Вільямс і його колеги почали застосовувати адаптивну оптику для вивчення людського ока. Вони створили камеру, яка компенсувала спотворення, викликані природними абераціями ока, створюючи чітке зображення окремих фоторецепторних клітин.
«Оптика кришталика ока недосконала і справді знижує роздільну здатність, яку можна отримати за допомогою офтальмоскопа», — каже Паттерсон. «Адаптивна оптика виявляє та виправляє ці аберації та дає нам кристально чистий погляд в очі. Це дає нам безпрецедентний доступ до гангліозних клітин сітківки, які є єдиним джерелом візуальної інформації для мозку».
Паттерсон каже, що покращення нашого розуміння складних процесів сітківки зрештою може допомогти створити кращі методи відновлення зору для людей, які його втратили.
«Люди мають понад 20 гангліозних клітин, а наші моделі людського зору базуються лише на трьох», — каже Паттерсон. «У сітківці відбувається стільки всього, про що ми не знаємо. Це одна з рідкісних областей, де інженерія повністю випередила фундаментальну візуальну науку. Люди зараз там із протезами сітківки в очах, але якби ми знали, що роблять усі ці клітини, ми могли б фактично мати протези сітківки, що керують гангліозними клітинами відповідно до їхньої фактичної функціональної ролі».