Tetrachromacy (‘Siêu thị giác’)

NộI Dung

• Tetrachromacy so với trichromacy
• Nguyên nhân của tetrachromacy
• Các xét nghiệm được sử dụng để chẩn đoán tứ chứng
• Tetrachromacy trong tin tức

Tetrachromacy là gì?

Bạn đã bao giờ nghe nói về que và nón từ một lớp học khoa học hoặc bác sĩ nhãn khoa của bạn chưa? Chúng là các thành phần trong mắt giúp bạn nhìn thấy ánh sáng và màu sắc. Chúng nằm bên trong võng mạc. Đó là một lớp mô mỏng ở phía sau nhãn cầu gần dây thần kinh thị giác của bạn.

Hình que và hình nón rất quan trọng đối với thị giác. Các que nhạy cảm với ánh sáng và rất quan trọng để cho phép bạn nhìn trong bóng tối. Hình nón có nhiệm vụ cho phép bạn nhìn thấy màu sắc.

Hầu hết mọi người, cũng như các loài linh trưởng khác như khỉ đột, đười ươi, tinh tinh và thậm chí một số loài, chỉ nhìn thấy màu sắc thông qua ba loại hình nón khác nhau. Hệ thống hình dung màu sắc này được gọi là trichromacy (“ba màu”).

Nhưng một số bằng chứng cho thấy có những người có bốn kênh nhận thức màu sắc riêng biệt. Điều này được gọi là tetrachromacy.

Tetrachromacy được cho là hiếm gặp ở con người. Nghiên cứu cho thấy rằng bệnh này phổ biến ở phụ nữ hơn nam giới. Một nghiên cứu năm 2010 cho thấy gần 12% phụ nữ có thể có kênh nhận thức màu sắc thứ tư này.

Đàn ông không có nhiều khả năng là tetrachromat. Nam giới thực sự có nhiều khả năng bị mù màu hoặc không thể nhận biết nhiều màu sắc như phụ nữ. Điều này là do sự bất thường di truyền trong tế bào hình nón của chúng.

Chúng ta hãy tìm hiểu thêm về cách tetrachromacy chống lại thị lực ba màu điển hình, nguyên nhân gây ra tetrachromacy và cách bạn có thể tìm hiểu xem mình có mắc bệnh này hay không.

Tetrachromacy so với trichromacy

Con người điển hình có ba loại tế bào hình nón gần võng mạc cho phép bạn nhìn thấy nhiều màu sắc khác nhau trên quang phổ:

• hình nón sóng ngắn (S): nhạy cảm với các màu có bước sóng ngắn, chẳng hạn như tím và xanh lam
• hình nón sóng giữa (M): nhạy cảm với các màu có bước sóng trung bình, chẳng hạn như vàng và xanh lục
• hình nón sóng dài (L): nhạy cảm với các màu có bước sóng dài, chẳng hạn như đỏ và cam

Đây được gọi là lý thuyết về trichromacy. Các sắc tố trong ba loại hình nón này cho bạn khả năng cảm nhận được toàn bộ quang phổ màu sắc.

Photopigments được tạo ra từ một protein gọi là opsin và một phân tử nhạy cảm với ánh sáng. Phân tử này được gọi là 11-cis retinal. Các loại quang sắc tố khác nhau phản ứng với các bước sóng màu nhất định mà chúng nhạy cảm. Điều này dẫn đến khả năng cảm nhận những màu đó của bạn.

Tetrachromat có loại hình nón thứ tư có hình nón cho phép nhận biết nhiều màu hơn không nằm trên quang phổ thường thấy. Phổ được biết đến nhiều hơn với tên gọi ROY G. BIV (Red, Ophạm vi, Yellow, Green, Blue, Tôindigo, và Vmàu tím).

Sự tồn tại của photopigment bổ sung này có thể cho phép tetrachromat nhìn thấy nhiều chi tiết hơn hoặc đa dạng hơn trong quang phổ nhìn thấy được. Đây được gọi là lý thuyết về hiệu ứng sắc độ (tetrachromacy).

Trong khi trichromat có thể nhìn thấy khoảng 1 triệu màu, tetrachromat có thể nhìn thấy 100 triệu màu đáng kinh ngạc, theo Jay Neitz, tiến sĩ, giáo sư nhãn khoa tại Đại học Washington, người đã nghiên cứu sâu về thị giác màu.

Nguyên nhân của tetrachromacy

Dưới đây là cách nhận thức màu sắc của bạn thường hoạt động:

1. Võng mạc thu nhận ánh sáng từ đồng tử của bạn. Đây là cái mở trước mắt bạn.
2. Ánh sáng và màu sắc truyền qua thấu kính của mắt bạn và trở thành một phần của hình ảnh tập trung.
3. Các tế bào hình nón biến thông tin ánh sáng và màu sắc thành ba tín hiệu riêng biệt: đỏ, lục và lam.
4. Ba loại tín hiệu này được gửi đến não và xử lý thành khả năng nhận biết tinh thần về những gì bạn đang nhìn thấy.

Con người điển hình có ba loại tế bào hình nón khác nhau phân chia thông tin màu sắc thị giác thành các tín hiệu đỏ, xanh lá cây và xanh lam. Những tín hiệu này sau đó có thể được kết hợp trong não thành một thông điệp trực quan tổng thể.

Tetrachromat có thêm một loại hình nón cho phép chúng nhìn thấy chiều thứ tư của màu sắc. Nó là kết quả của một đột biến gen. Và thực sự có một lý do di truyền tốt tại sao tetrachromat có nhiều khả năng là phụ nữ. Đột biến tứ bội chỉ di truyền qua nhiễm sắc thể X.

Phụ nữ nhận được hai nhiễm sắc thể X, một từ mẹ (XX) và một từ cha (XY). Họ có nhiều khả năng thừa hưởng đột biến gen cần thiết từ cả hai nhiễm sắc thể X. Đàn ông chỉ nhận được một nhiễm sắc thể X. Các đột biến của chúng thường dẫn đến chứng trichromacy dị thường hoặc mù màu. Điều này có nghĩa là nón M hoặc L của chúng không cảm nhận được màu sắc phù hợp.

Mẹ hoặc con gái của người mắc chứng trichromacy dị thường rất có thể là tetrachromat. Một trong những nhiễm sắc thể X của cô ấy có thể mang gen M và L bình thường. Người còn lại có khả năng mang gen L bình thường cũng như gen L đột biến được truyền qua cha hoặc con trai mắc chứng trichromacy dị thường.

Một trong hai nhiễm sắc thể X này cuối cùng được kích hoạt để phát triển các tế bào hình nón trong võng mạc. Điều này làm cho võng mạc phát triển bốn loại tế bào hình nón do có nhiều loại gen X khác nhau được truyền từ cả mẹ và cha.

Một số loài, bao gồm cả con người, chỉ đơn giản là không cần tetrachromacy cho bất kỳ mục đích tiến hóa nào. Họ gần như đã mất khả năng hoàn toàn. Ở một số loài, tetrachromacy là tất cả về sự sống còn.

Một số loài chim, chẳng hạn như, cần có khả năng vận động để tìm thức ăn hoặc chọn bạn đời. Và mối quan hệ thụ phấn lẫn nhau giữa một số loài côn trùng và hoa đã làm cho thực vật phát triển. Điều này đã làm cho côn trùng tiến hóa nhìn thấy những màu sắc này. Bằng cách đó, họ biết chính xác loại cây nào cần chọn để thụ phấn.

Các xét nghiệm được sử dụng để chẩn đoán tứ chứng

Có thể là một thách thức để biết bạn có phải là bệnh nhân nhiễm sắc thể tetrachromat hay không nếu bạn chưa từng được kiểm tra. Bạn có thể coi đó là điều hiển nhiên vì bạn không có hệ thống hình ảnh nào khác để so sánh với màu sắc của mình.

Cách đầu tiên để biết tình trạng của bạn là trải qua xét nghiệm di truyền. Một hồ sơ đầy đủ về bộ gen cá nhân của bạn có thể tìm thấy các đột biến trên gen của bạn có thể dẫn đến hình nón thứ tư của bạn. Xét nghiệm di truyền của bố mẹ bạn cũng có thể tìm ra các gen đột biến được truyền cho bạn.

Nhưng làm thế nào để bạn biết nếu bạn thực sự có thể phân biệt các màu phụ từ hình nón phụ đó?

Đó là lúc nghiên cứu có ích. Có một số cách để bạn có thể tìm hiểu xem mình có phải là bệnh nhân mắc bệnh tetrachromat hay không.

Thử nghiệm đối sánh màu sắc là thử nghiệm quan trọng nhất đối với độ sắc nét. Nó diễn ra như thế này trong bối cảnh của một nghiên cứu:

1. Các nhà nghiên cứu đưa cho những người tham gia nghiên cứu một bộ hai hỗn hợp màu sắc sẽ giống nhau đối với trichromat nhưng khác với tetrachromat.
2. Những người tham gia đánh giá từ 1 đến 10 các hỗn hợp này giống nhau đến mức nào.
3. Những người tham gia được cung cấp các bộ hỗn hợp màu giống nhau tại một thời điểm khác nhau, mà không được thông báo rằng chúng là các kết hợp giống nhau, để xem liệu câu trả lời của họ thay đổi hay giữ nguyên.

Các tetrachromat thực sự sẽ đánh giá các màu này theo cùng một cách mọi lúc, có nghĩa là chúng thực sự có thể phân biệt giữa các màu có trong hai cặp.

Trichromats có thể xếp hạng các hỗn hợp màu giống nhau khác nhau tại các thời điểm khác nhau, có nghĩa là chúng chỉ đang chọn các số ngẫu nhiên.

Lưu ý rằng bất kỳ bài kiểm tra trực tuyến nào tuyên bố có thể xác định được chứng nhiễm sắc thể tứ phân đều nên được tiếp cận với thái độ hoài nghi cao độ. Theo các nhà nghiên cứu của Đại học Newcastle, những hạn chế của việc hiển thị màu sắc trên màn hình máy tính khiến việc kiểm tra trực tuyến là không thể.

Tetrachromacy trong tin tức

Tetrachromats rất hiếm, nhưng chúng đôi khi làm dậy sóng truyền thông.

Một đối tượng trong nghiên cứu của Tạp chí Thị giác năm 2010, chỉ được gọi là cDa29, có thị lực tứ sắc hoàn hảo. Cô ấy không mắc lỗi nào trong các bài kiểm tra kết hợp màu sắc và phản ứng của cô ấy cực kỳ nhanh chóng.

Cô ấy là người đầu tiên được khoa học chứng minh là mắc chứng tứ chứng. Câu chuyện của cô sau đó đã được nhiều phương tiện truyền thông khoa học, chẳng hạn như tạp chí Discover, chọn.

Năm 2014, nghệ sĩ kiêm tứ tấu Concetta Antico đã chia sẻ nghệ thuật và kinh nghiệm của mình với Công ty Phát thanh Truyền hình Anh (BBC). Theo cách nói của riêng cô ấy, tetrachromacy cho phép cô ấy nhìn thấy, chẳng hạn như “xám mờ… [như] cam, vàng, xanh lá cây, xanh lam và hồng.”

Mặc dù cơ hội trở thành tetrachromat của chính bạn có thể rất mỏng, nhưng những câu chuyện này cho thấy sự hiếm có này tiếp tục thu hút những người trong chúng ta, những người sở hữu tầm nhìn ba hình nón tiêu chuẩn.