دانشمندان با هک چشم انسان رنگی نوین به نام “اُلو” را کشف کردند

دانشمندان با هک چشم انسان رنگی نوین به نام اُلو را کشف کردند, در یکی از شگفتانگیزترین دستاوردهای علمی سالهای اخیر، محققان موفق شدند با بهرهگیری از فناوریهای نوری و تصویربرداری پیشرفته، ساختار چشم انسان را بهگونهای تغییر دهند که تجربه دیداری کاملاً جدیدی برای داوطلبان ایجاد شود. این قابلیت جدید، مشاهده رنگی است که در طبیعت وجود ندارد و تا به حال هیچ انسانی آن را ندیده بود.

محققان به این رنگ منحصربهفرد نام اُلو را اختصاص دادند؛ رنگی از طیف آبیسبز با درخشندگی و اشباع شگفتانگیزی که پیش از این در بازه درک بصری بشر قرار نداشت. مکانیزم تحریک انتخابی سلولهای مخروطی در این پژوهش جسورانه، دانشمندان به دنبال راهی بودند تا تنها یکی از سه نوع سلول مخروطی در شبکیه را بهصورت انفرادی تحریک کنند.

این سلولها شامل سه دسته L (حساس به قرمز)، M (حساس به سبز) و S (حساس به آبی) میباشند که در شرایط طبیعی همواره بهصورت ترکیبی و همزمان فعال میشوند. مغز با تحلیل الگوی این تحریکات ترکیبی، رنگها را تفسیر میکند. سوال اصلی تحقیق این بود اگر تنها سلولهای M (حساس به سبز) تحریک شوند بدون اینکه سلولهای L و S وارد عمل شوند، مغز چه رنگی را ادراک خواهد کرد؟

سیستم اُز؛ کلید گشودن درک رنگی جدید برای پاسخ به این پرسش، محققان سیستمی فوقدقیق به نام اُز طراحی کردند که نامش الهامگرفته از داستان جادوگر شهر اُز است. در اولین مرحله، با استفاده از فناوری توموگرافی انسجام نوری با اپتیک تطبیقی، نقشه دقیقی از شبکهی چشم هر شرکتکننده تهیه شد. این تکنولوژی امکان شناسایی مستقیم نوع هر سلول مخروطی را از طریق تحلیل تغییرات میکروسکوپی شکل آنها فراهم میآورد.

پس از ترسیم این نقشه بینظیر، پژوهشگران با بهکارگیری لیزرهای فوقدقیق و کمقدرت تنها سلولهای M را هدف قرار دادند. یک سیستم ردیابی حرکات چشم در لحظه، دقت هدفگیری را حتی در هنگام حرکات ناخودآگاه چشم تضمین میکرد. اُلو چیست؟ رنگی فراتر از درک طبیعی بشر نتیجه این تحریک متمرکز، مشاهده رنگی بود که با هیچکدام از رنگهای شناختهشده در طبیعت همپوشانی نداشت. شرکتکنندگان آن را آبیسبز با اشباع بینظیر توصیف کردند.

در فضای سهبعدی رنگ، این رنگ با مختصات (۰.۱، ۰) تعریف میشود صفر در محور L (بدون تحریک سلولهای قرمز)، یک در محور M (تحریک کامل سلولهای سبز) و صفر در محور S (بدون تحریک سلولهای آبی). نامگذاری اُلو نیز بر این اساس است حرف O اول نماد صفر، حرف L نماد یک، و حرف O پایانی بازنمای صفر بودن دو مؤلفه دیگر. داوطلبان از آنچه دیدند شگفتزده شدند.

برای تشریح این رنگ، آنها مثالی زدند نور لیزر سبز را تصور کنید، سپس اشباع رنگ را تا حدی افزایش دهید که خود لیزر در مقایسه رنگپریده به نظر برسد. این سطح از شدت و غلظت رنگ، برای ذهن انسان کاملاً غریبه و بیسابقه بود. چرا این رنگ تا به حال دیده نشده بود؟ ریشه این موضوع در ساختار بنیادین بینایی انسان نهفته است. سلولهای مخروطی M طیف وسیعی از طولموجها را دریافت میکنند که با محدوده عملکرد سلولهای L و S همپوشانی دارد.

به همین دلیل، در طبیعت هرگاه نور سبز دیده میشود، مخروطهای قرمز و آبی نیز تا حدی فعال میشوند. هیچگاه امکان تحریک انفرادی M وجود نداشت، مگر با سیستمی کنترلشده و دقیق مانند اُز. محدودیتهای فعلی و افقهای آینده فناوری اُز در حال حاضر محدودیتهایی دارد. به دلیل تراکم بالا و صغر سلولها در مرکز شبکیه (فووه)، شرکتکنندگان نمیتوانند مستقیماً به نقطه اُز نگاه کنند و باید از دید پیرامونی استفاده کنند.

نقشهبرداری کامل شبکیه همچنان چالشبرانگیز است و هر تغییر زاویه دید، دقت لیزر را تهدید میکند. برای کاربردهای گستردهتر، نیاز به راهحلهای ردیابی دقیقتر و گسترش نقشه شبکیه است. با این حال، همین موفقیت اولیه به عنوان اثبات امکان گامی انقلابی در درک بینایی انسان محسوب میشود. محققان معتقدند این روش در آینده میتواند برای شبیهسازی بیماریهای چشمی، درمان کوررنگی، و حتی ایجاد چهاررنگبینی در افراد عادی به کار رود.

همچنین کاربردهای احتمالی در مدلسازی دژنراسیون ماکولا و رتینوپاتی دیابتی پیشبینی میشود. آیا اُلو وارد زندگی روزمره خواهد شد؟ اگرچه دیدن اُلو تجربهای بینظیر است، اما در کوتاهمدت انتظار نمیرود نمایشگرهای تلویزیون یا تلفنهای هوشمند بتوانند این رنگ را بازتولید کنند. این روش نیازمند تجهیزات لیزری و اپتیکی تخصصی، گرانقیمت و پیچیده است که قابل نصب بر روی دستگاههای خانگی نیست.

با این حال، خود این کشف، درک ما از رنگ، چشم و ذهن انسان را بهشکل بنیادینی متحول کرده است. اُلو شاید تنها رنگی باشد که نه از طبیعت الهام گرفته شده، نه از ترکیب پیگمانها ساخته شده، بلکه مستقیماً در آزمایشگاهی متولد شده که هدفش تنها گشودن مرزهای ادراک بوده است.