دانشمندان می‌گویند رنگی جدید کشف کرده‌اند که انسان‌ها هرگز پیش از این آن را ندیده‌اند

برای نخستین‌بار، ممکن است انسان‌ها نگاهی گذرا به رنگ‌هایی انداخته باشند که فراتر از توانایی دید طبیعی ما قرار دارند — از جمله رنگی به نام «آبی-سبز با اشباعی بی‌سابقه».

شما تا به حال این رنگ را ندیده‌اید، چون اصولاً نمی‌توانید ببینید. این رنگ در فضایی از رنگ‌ها وجود دارد که گیرنده‌های نوری چشم انسان به آن دسترسی ندارند.

دست‌کم، نه به‌صورت طبیعی. پژوهشگرانی از دانشگاه کالیفرنیا در برکلی و دانشگاه واشنگتن مدعی شده‌اند که روشی برای «دور زدن» شبکیه چشم یافته‌اند که به‌صورت مصنوعی گستره رنگی طبیعی انسان را گسترش می‌دهد.

این تیم معتقد است که می‌توانند مثل شخصیت دوروتی در فیلم *جادوگر شهر اُز*، دروازه‌ای به دنیای جدیدی از رنگ‌ها را به روی چشم ما باز کنند.

مدرک آن‌ها، نمونه‌ اولیه‌ای است به نام «Oz» که می‌تواند نحوه انتقال سیگنال‌های رنگی از سلول‌های چشمی به یکدیگر و سپس به مغز را تغییر دهد. پژوهشگران می‌گویند این الگوهای فعال‌سازی، در شرایط طبیعی مشاهده ممکن نیستند.

این نمونه اولیه با تاباندن نور لیزری تک‌رنگ (معمولاً سبز) به‌طور مستقیم به سلول‌های مخروطی مسئول دریافت رنگ عمل می‌کند.

در شرایط طبیعی، هر رنگی که می‌بینیم، چندین نوع از این سلول‌های مخروطی را تحریک می‌کند. انسان‌ها معمولاً دارای بینایی سه‌رنگی (trichromatic) هستند، یعنی سه نوع سلول مخروطی داریم که به طول موج‌های بلند (L)، متوسط (M) و کوتاه (S) حساس‌اند — یا به زبان ساده: قرمز، سبز و آبی.

(مخروط‌های قرمز، آبی و سبز؛ سیگنال‌های خود را با هم ترکیب می‌کنند که رنگ‌های رنگین‌کمان که می‌شناسیم ساخته شوند.)

سلول‌های L رنگ قرمز، M رنگ سبز و S رنگ آبی را دریافت می‌کنند. ترکیب سیگنال‌های این سلول‌ها باعث شکل‌گیری طیف رنگ‌هایی می‌شود که می‌شناسیم.

اما طبق نمودارهای علمی، پاسخ‌دهی سلول‌های M (سبز) با سلول‌های قرمز و آبی هم‌پوشانی دارد. یعنی هیچ طول موجی در طبیعت وجود ندارد که فقط سلول‌های M را به‌تنهایی تحریک کند.

نمونه اولیه «Oz» این محدودیت را دور می‌زند؛ با تاباندن مستقیم نور لیزر فقط به سلول‌های M. به‌طور نظری، این باعث ایجاد پیامی رنگی در مغز می‌شود که تاکنون با آن مواجه نبوده است.

در آزمایشی برای بررسی این ایده، سه شرکت‌کننده به زمینه‌ای خاکستری خنثی خیره شدند، در حالی که نور سبز لیزری به شبکیه چشم آن‌ها تابانده می‌شد. طبق انتظار، سیگنال رنگی حاصل از تعداد کمی از سلول‌های M هدف‌گیری‌شده، در مغز به‌عنوان هیچ رنگ شناخته‌شده‌ای تفسیر نشد.

شرکت‌کنندگان نتوانستند رنگ مشاهده‌شده را با ترکیب نورهای قرمز، سبز و آبی بازسازی کنند، مگر با افزودن مقدار زیادی نور سفید برای کاهش اشباع رنگ.

تیم تحقیقاتی به رهبری مهندس برق، جیمز فنگ از دانشگاه برکلی، این رنگ جدید را «Olo» نامیدند. نزدیک‌ترین نمونه قابل مشاهده به این رنگ در تصویر مربوطه در کنار مربع “match” قابل مشاهده است.

در مرحله بعد، پژوهشگران از شرکت‌کنندگان خواستند تا نقطه‌ای متحرک را مشاهده کنند، در حالی که فقط برخی از سلول‌های مخروطی‌شان با دوزهای ریز نوری Oz تحریک می‌شدند.

به گفته آنان، شرکت‌کنندگان موفق به دیدن «رنگ‌هایی از رنگین‌کمان شدند که بی‌سابقه‌اند — رنگ‌هایی فراتر از طیف طبیعی بینایی انسان، و تصاویری مانند خطوط قرمز درخشان یا نقطه‌هایی چرخان بر زمینه‌ای از رنگ Olo.»

به عبارت دیگر، این رنگ‌های تازه، اگر واقعاً وجود داشته باشند، شاید بتوانند در تصاویر و ویدیوها هم دیده شوند.

اگرچه فنگ و همکارانش می‌گویند که یافته‌شان «اثباتی قطعی» برای کشف رنگی کاملاً جدید است، اما جان باربر، پژوهشگر بینایی‌شناسی از دانشگاه لندن که در این پژوهش مشارکت نداشت، به BBC گفته است که این ادعا «قابل بحث» است.

به گفته باربر، توانایی هدف‌گیری تعداد محدودی از سلول‌های مخروطی یک «شاهکار فناورانه» است، اما ممکن است فقط باعث تشدید شدت روشنایی یک رنگ آشنا شود، نه خلق رنگی کاملاً جدید.

(نزدیک‌ترین نمونه قابل مشاهده از این رنگ در مربع وسط)

همان‌طور که در مورد همه نمونه‌های اولیه صادق است، محدودیت‌هایی نیز وجود دارد. رنگ‌هایی که با روش Oz دیده شدند، در حاشیه میدان دید شرکت‌کنندگان قرار داشتند، نه در نقطه تمرکز. دلیل آن هم این است که سلول‌های مخروطی در حاشیه شبکیه تراکم کمتری دارند و راحت‌تر هدف‌گیری می‌شوند. با این حال، این سلول‌ها وضوح کمتری دارند، یعنی تصویری که می‌سازند چندان واضح نیست.

تیم تحقیقاتی امیدوار است که به کار روی نمونه اولیه Oz ادامه دهد تا در آینده بتواند بینایی انسان را در سطح سلولی بررسی کند — و شاید حتی به درمان نابینایی‌های رنگی کمک کند.

فنگ و همکارانش نوشته‌اند: «Oz یک کلاس جدید از پلتفرم‌های تجربی در علوم بینایی و علوم اعصاب است؛ سیستمی که در آن می‌توان به‌طور کامل کنترل لایه نخست عصبی منتهی به مغز را در دست گرفت و فعال‌سازی تک‌تک گیرنده‌های نوری را در هر لحظه زمان برنامه‌ریزی کرد.»

«نمونه اولیه ما گامی رو به جلو در همین مسیر است، و توانایی آن برای ارسال دقیق دوزهای ریز نوری به سلول‌های مخروطی هدف تأیید شده است.»