Santrauka: Raudona spalva nėra ypač stipri, atsižvelgiant į jos generuojamų gama virpesių stiprumą smegenyse.

šaltinis: ESI

Raudoni šviesoforo signalai verčia vairuotojus sustoti. Raudona suteikia signalo ir perspėjimo efektą. Bet ar tai atsispindi ir smegenyse?

Ernsto Strongmano Neurologijos instituto (ESI) mokslininkai ištyrė šį klausimą. Jie norėjo pamatyti, ar raudona spalva stimuliuoja smegenų bangas stipriau nei kitos spalvos.

Tyrimas, pavadintas „Žmogaus vizualinė gama spalvų stimulams“, buvo paskelbtas žurnale eGyvenimas.

Benjamino J. Stocho, Alinos Peter, Isabelle Ehrlich, Zora Nolte ir ESI direktoriaus Pascalio Frieso tyrimas daugiausia dėmesio skiria ankstyvajai regėjimo žievei, dar žinomai kaip V1. Tai didžiausia regėjimo sritis smegenyse ir pirmoji sritis, kuri gauna informaciją iš tinklainės.

Kai ši sritis yra stimuliuojama stipriais ir erdviškai vienalyčiais vaizdais, smegenų bangos (svyravimai) kyla tam tikru dažniu, vadinamu gama juosta (30-80 Hz). Tačiau ne visi vaizdai sukuria tokį poveikį vienodai.

Sunku nustatyti spalvą

„Pastaruoju metu daugybe tyrimų buvo bandoma ištirti, kurios konkrečios įvestys sukelia gama bangas“, – aiškina pirmasis tyrimo autorius Benjaminas J. Stauchas. „Atrodo, kad vienas iš vizualinių įvesties elementų yra spalvoti paviršiai. Ypač jei jie yra raudoni. Tyrėjai tai aiškino taip, kad raudona spalva yra evoliuciškai būdinga regos sistemai, nes, pavyzdžiui, vaisiai dažnai būna raudoni.”

Tačiau kaip galima moksliškai įrodyti spalvų poveikį? Arba paneigti? Juk sunku objektyviai nustatyti spalvą, taip pat sunku palyginti spalvas tarp skirtingų tyrimų.

Kiekvienas kompiuterio ekranas skleidžia skirtingą spalvą, todėl raudona spalva viename ekrane skiriasi nuo kito. Be to, yra įvairių būdų identifikuoti spalvas: remiantis vienu ekranu, suvokimo sprendimais arba tuo, ką jo įvestis daro žmogaus tinklainei.

Spalvos aktyvina fotoreceptorius

Žmogus suvokia spalvą, kai tinklainėje suaktyvėja fotoreceptorių ląstelės, vadinamos kūgiais. Jie reaguoja į šviesos dirgiklius, paversdami juos elektriniais signalais, kurie vėliau perduodami į smegenis.

Norėdami atpažinti spalvas, mums reikia kelių tipų kūgių. Kiekviena rūšis specialiai priima tam tikrą bangos ilgių diapazoną: raudoną (L kūgiai), žalią (M kūgius) arba mėlyną (S kūgius). Tada smegenys lygina, kaip stipriai reaguoja atitinkami kūgiai, ir sukuria spalvos įspūdį.

Jis veikia panašiai kaip visi žmonės. Todėl būtų galima objektyviai nustatyti spalvas, matuojant, kaip stipriai jos aktyvuoja skirtingus tinklainės kūgius. Moksliniai tyrimai su makakomis parodė, kad ankstyvoji primatų regėjimo sistema turėjo dvi chromatines ašis, priklausančias nuo šių kūgių: LM ašis lygina raudoną su žalia, o S—(L + M) ašis yra geltona su violetine.

„Manome, kad šiomis dviem ašimis pagrįsta spalvų koordinačių sistema yra teisinga identifikuojant spalvas, kai mokslininkai nori ištirti gama virpesių stiprumą. Ji identifikuoja spalvas pagal tai, kiek stipri ir kokiu būdu aktyvuojama ankstyvoji regėjimo sistema”, – sako Benjaminas. J. Stauchas.

Jis ir jo komanda norėjo išmatuoti didesnį asmenų pavyzdį (N = 30), nes ankstesnis darbas, susijęs su gama svyravimais, daugiausia buvo atliktas su mažais kelių primatų ar žmonių pavyzdžiais, o kūgio aktyvacijos spektrai gali genetiškai skirtis nuo individo. individualiai,

Raudona ir žalia turi vienodą poveikį

Tai darydami Benjamin J. Stauch ir jo komanda ištyrė, ar raudona yra savita ir ar ši spalva sukelia stipresnius gama svyravimus nei panašaus spalvos intensyvumo žalia (t. y. kūgio anizotropija).

Jie taip pat išnagrinėjo šalutinį klausimą: ar spalvų sukeltus gama virpesius taip pat galima aptikti naudojant magnetoencefalografiją (MEG), smegenų magnetinės veiklos matavimo metodą?

Jie padarė išvadą, kad raudona spalva nėra ypač stipri, atsižvelgiant į jos sukeliamų gama virpesių stiprumą. Vietoj to, raudona ir žalia sukuria tokio paties stiprumo gama virpesius ankstyvoje regėjimo žievėje esant tokiai pačiai absoliučiai LM kūgio anizotropijai.

Be to, spalvos sukeltos gama bangos gali būti išmatuotos žmogaus MEG, kai jos kruopščiai apdorojamos, todėl būsimi tyrimai galėtų vadovautis eksperimentų su gyvūnais 3R principais (sumažinti, pakeisti, tobulinti), naudojant žmones, o ne nežmoginius primatus.

Paprastai įrodyta, kad spalvos, kurios aktyvuoja tik S kūgį (mėlyna), sukelia silpną nervinį atsaką tik ankstyvoje regėjimo žievėje. Tam tikru mastu to galima tikėtis, nes S-kūgis yra rečiau paplitęs primatų tinklainėje, evoliuciškai senesnis ir vangesnis.

Šio ESI mokslininkų vadovaujamo tyrimo rezultatai padeda suprasti, kaip ankstyvoji žmogaus regėjimo žievė koduoja vaizdus ir vieną dieną galėtų būti panaudota kuriant regos protezavimą. Šiais protezais gali būti bandoma suaktyvinti regos žievę, kad būtų sukurtas suvokimo poveikis, panašus į regėjimą žmonėms, turintiems tinklainės pažeidimą. Tačiau šis tikslas lieka sunkiai pasiekiamas.

taip pat žr

Reikia daugiau suprasti apie konkrečius regos žievės atsakymus į regos įvestį.

Apie šį tyrimą regos neurologijos naujienose

autorius: spaudos tarnyba
šaltinis: ESI
Kontaktas: Spaudos biuras – ESI
paveikslėlis: Nuotrauka priskirta ESI / C. Kernberger

pradinė paieška: atvira prieiga.
“Žmogaus regėjimo gama spalvų dirgikliamsParašė Benjamin J. Stausch ir kt. eGyvenimas

Santrauka

Žmogaus regėjimo gama spalvų dirgikliams

Stiprius gama juostos virpesius ankstyvoje primatų regėjimo žievėje gali sukelti vienalytės spalvos paviršiai (Peter ir kt., 2019; Shirhatti ir Ray, 2018). Palyginti su kitais polimorfais, buvo pranešta apie ypač stiprius raudonųjų dirgiklių gama svyravimus.

Tačiau išankstinis žievės spalvų apdorojimas ir gaunama V1 įvesties galia dažnai nėra visiškai kontroliuojama. Todėl stipresnis atsakas į raudoną gali būti dėl V1 įvesties stiprumo skirtumų.

Mes pateikėme dirgiklius su vienodu skaisčio lygiu ir kūginiu kontrastu spalvų koordinačių sistemoje, remiantis šoninio geniculate branduolio, pagrindinio V1 regiono įvesties šaltinio, atsakais. Naudodamiesi šiais dirgikliais, mes užfiksavome smegenų MRT 30 žmonių.

Ankstyvojoje regėjimo žievėje aptikome gama virpesius, kurie, priešingai nei ankstesnėse ataskaitose, nesiskyrė tarp raudonų ir žalių vienodo LM kūgio kontrasto dirgiklių.

Pažymėtina, kad mėlyni dirgikliai su išskirtiniu kontrastu S kūgio ašyje sukėlė labai silpnus gama atsakus, be mažesnių su įvykiais susijusių sričių ir silpnesnių pokyčių aptikimo rezultatų.

Žmogaus chromatinės gama reakcijos į dirgiklius LM ašyje stiprumą galima gerai paaiškinti LM kūgio dispersija ir tinkamai išlyginant LM kūgio dispersiją, jis neparodė akivaizdaus raudono poslinkio.