Sehsinn A negyedik kúp - gyógyszer; Táplálkozás - FAZ
Szép szín. Mély sárga, szinte narancssárga. De vajon ez a sárga az anomalométer tesztmezejében különbözik-e az alábbi referenciamező színétől, vagy mindkettő tökéletes színharmóniába hozható a szemem számára a vezérlővel, ami megváltoztatja a fényerőt, de nem a tesztmező spektrális színösszetételét? Tíz perc múlva és több referenciaszín után az adatok elegendőek a diagnózis felállításához: Teljesen normális vagyok, amikor a színérzékelésről van szó, a mért értékek nem utalnak a vörös vagy zöld terület gyenge látására, amelyet általában vakságnak neveznek.
Mi okozza a megkönnyebbülést a szemésznél, az általában észak-angliai Newcastle-i egyetem Gabriele Jordan laboratóriumában okoz csalódást. Mivel a dortmundi születésű és évek óta Angliában dolgozó vizuális pszichológusnak veleszületett piros-zöld gyengén látó férfiakra van szüksége, és a lehető legtöbbre. A kutatót valójában nem maguk a férfiak érdeklik, hanem az anyjuk. Közülük a kutató a tényleges vizsgálati objektumait keresi: azokat a nőket, akiknek a szeme a szokásos három különböző vizuális pigment helyett négy típussal van ellátva (lásd az alábbi keretet: "Miért sárga a banán?"). Ez különösen finom képességet nyújthat számukra a legfinomabb színárnyalatok megkülönböztetésében.
Paradox módon hangzik, hogy a kúp alakú érzékszervi sejtek további típusaival rendelkező nők ugyanahhoz a családhoz tartoznak, amelyek vörös-zöld-gyenge férfiakat is termelnek. De az emberi színérzék öröklődésének pillantása megoldja a látszólagos ellentmondást. Míg a vizuális pigment genetikai információja, amely különösen érzékeny a kék spektrális tartományban, megtalálható a hetedik kromoszómán és így a 22 úgynevezett autoszómák egyikén, amelyek párokban vannak jelen minden emberben, a vizuális pigmentek génjei, amelyek érzékenyek a vörös és a zöld spektrális tartományban, szorosan egymás mellett helyezkednek el. X kromoszóma. Ez nemcsak a genetikai információ hordozójaként működik, hanem a nagyrészt zsugorodott Y kromoszómával együtt a két nemi kromoszóma egyike, amelyek eloszlása határozza meg, hogy a megtermékenyített petesejtből hím vagy nő válik-e: a nőknek két X kromoszómájuk van, amelyeket apjuktól örökölnek és anya örökölte. A férfiak viszont Y-kromoszómájukat az apától kapják, X alakú párja mindig az anyától származik.
Az erősebb neműeknek tehát csak egyszer vannak a zöld és a vörös vizuális pigmentek génjei. Ezáltal a férfiak fogékonyak e gének mutált változatai iránt: a vizuális pigment változása teljes hatást gyakorol rájuk, mint rossz látás a vörös vagy zöld területen. Azokban a nőkben, akiknek normál és mutált génje van a két X kromoszómában (az egyik itt két változatban létező heterozigóta génről beszél), a kárt a második X kromoszómán lévő változatlan gén ellensúlyozza.
Azonban egy ilyen vörös-zöld gyengeség leggyakoribb mutációi nem okozják az érintett gén teljes kudarcát, mint a sokkal ritkább igaz vörös vagy zöld vakság esetén. Inkább hibrid gének jönnek létre, amelyekben például a zöldre érzékeny pigment gén egy részét vörös érzékeny testvérgénjének megfelelő szakasza helyettesíti. Az eredmény egy továbbra is funkcionális vizuális pigment eltolódott abszorpciós görbével (lásd a grafikát), amely a normál vörös és zöld vizuális pigment görbéi között fekszik. Attól függően, hogy a két kúptípus görbéi továbbra is mennyire különböznek a közepes és hosszú hullámtartományoktól, a piros-zöld gyengeség eltér.
„Az ilyen családokból származó heterozigóta nőknél ez azt jelenti, hogy az egyik X-kromoszómájuk hibridizált, a másik kromoszómája azonban a zöld vagy a vörös vizuális pigment normális formája. Tehát a színlátó pigmenteknek négy funkcionális típusa van: a normál három plusz a mutált pigment ”- mondja Jordan, aki csaknem húsz éve dolgozik ilyen, úgynevezett retina tetrachromatokon.
Vannak funkcionális tetachromatok is?
Hessel de Vries holland biofizikus már 1948-ban feltételezte, hogy az ilyen nőknek négyféle kúpot kell nekem adniuk. Valójában nem is különösebben ritkák. Jordan becslése szerint az európai nők mintegy tizenkét százaléka retina tetrachromat. Jordan nagy kérdése: vajon ezek a nők más szemmel érzékelik-e a világot, mint egy átlagember? Tehát nemcsak retina, hanem funkcionális tetrachromatok is? Ehhez szükség lenne arra, hogy az agy neuronális összekapcsolódásai, amelyek végül a fény hullámaiból hozzák létre a szín szubjektív benyomását, elég rugalmasak legyenek ahhoz, hogy a negyedik kúptípus kiegészítő információit értelmesen feldolgozzák.
Ez a kérdés nemcsak elbűvöli az agykutatókat, hanem a filozófia alapvető problémáira is kitér. Vannak színek a test úgynevezett másodlagos minőségének klasszikus példái, amelyek a kibocsátott fény objektíven mérhető hullámhosszától eltérően csak az emberi elme termékeként keletkeznek. A Qualia-vita központi kérdése, hogy milyen érzés egy vörös paradicsomra nézni, hogy ez az érzés különbözik-e az emberek különbözőségétől, és hogy a vörös szín szubjektív élményének jelenségét valaha is teljes egészében meg lehet-e magyarázni a természettudomány eszközeivel Az elme filozófiája.
Gabriele Jordan számára a színészlelés szubjektivitása nagyon gyakorlati problémákat hoz magával az igazán tetrachromatikus nők keresése során. Mivel egy olyan társadalomban, amely átlagos tagjainak trikromatikus színérzékeléséhez igazodik, ezek a nők talán észre sem veszik különleges ajándékukat. Hogy a tesztalanyok valódi tetrachromaták-e, az csak speciális teszteken, például az anomaloszkópon látható. "Ezzel nem tudjuk megmérni, milyen érzés észlelni a vörös fényt, de legalább a teszt megmutatja, hogy a különböző, fizikailag hasonló vörös árnyalatok közötti különbséget a különböző emberek észlelik-e és mennyire másképp."
Sok éven át Jordan kijózanította az igazi, funkcionális tetrachromatokat. Számos, negyedik típusú kúppal rendelkező nőt talált a vörös-zöld-gyenge férfiak közvetlen családjában. De amikor meg kellett különböztetni az anomaloszkóp különböző színárnyalatait és más kifinomult vizsgálati eljárásokat, ezek a nők nem sokban jártak másként, mint a normál látású emberek.
Aztán egy napon egy észak-angliai fiatal orvos leült Jordan mérőműszereihez, két fia édesanyjának, akinek gyenge látása volt, amit egy hibridizált zöld kúp okozott. A cDA29, mivel a tesztalany kódnevet kapott, izgalomba hozta Jordant és munkatársait. "Képes volt felismerni a legfinomabb különbségeket, és semmilyen hibát nem követett el tesztjeink során" - mondja lelkesen Jordan.
Közel két évtizedes keresés után, amelyet PhD témavezetőjével, John Mollonnal kezdett a Cambridge-i Egyetemen, Jordan végül talált egy igazi tetrakromatát, amelyről a Journal of Vision 2010-ben számolt be. Létezésük azonban rengeteg új kérdést vet fel, különösen azt, hogy miért nem tudják az összes többi retina tetrachromatikus nő kihasználni negyedik receptoruk előnyeit. Ennek egy része valószínűleg a genetikához kapcsolódik: egyes hibrid variánsok abszorpciós görbéi csak kis mértékben különböznek a normál vörös vagy zöld vizuális pigmentekétől. Ezért alig adnak további információkat a szemre hulló fény spektrális összetételéről.
Sok kérdés megválaszolatlan marad
Azt a kérdést, hogy a tetrachromatoknak van-e evolúciós előnye, például azért, mert pontosabban elemezhetik gyermekeik bőrének színét, és így korábban észlelhetik a betegségeket, szintén nem tisztázták. Egy ilyen előny legalább részben ellensúlyozhatja a látássérült fiúk hátrányát, és ez magyarázhatja a hibrid gének viszonylag magas eloszlását az emberi populációk többségében.
Nyilvánvaló, hogy vizuális rendszerünk fejlődése még korántsem ért véget. Eredete mintegy 40 millió évre nyúlik vissza. Abban az időben az emberek és az óvilági majmok ősei biztosan megduplázták annak a vizuális pigmentnek a génjét, amely a hosszú hullámú zöld-vörös tartományért felelős volt, szinte az összes dikromatikus emlősnél. A kezdetben azonos két gén egyike később képes volt új felelősségi területet találni. Megalapozták az emberek és a csimpánzok trichromatikus látását.
Jordan most abban reménykedik, hogy gyorsabban talál több valódi emberi tetrachromatot egy megfelelő genetikai teszt segítségével megfelelő hibrid génekkel rendelkező nők célzott felkutatásával. Válaszokat adhatnak arra a kérdésre, hogy milyen tényezők teszik lehetővé a nőknek, mint a cDA29, hogy hatékonyan használják az extra kúpjukat, miközben úgy tűnik, hogy képességei kihasználatlanok maradnak a legtöbb négy kúptípusú nőnél. A kutató szerint már van egy másik jelölt, akit pontosabban kell tesztelni.
Azt azonban, hogy a világ hogyan néz ki egy igazi tetrachromat szemével, a normál látók soha nem fogják megérteni. "Ennek a privát felfogásnak a megértése természetesen rendkívül izgalmas lenne" - mondja Gabriele Jordan. A filozófusoknak azonban ekkor már nem kellett vitatkozniuk a kválák problémájáról. Jordánia kísérleteiben való részvétel kézzelfogható meglepetést hozott a cDA29 tesztelő számára: előtte a legkisebb fogalma sem volt különleges képességeiről.