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大脑成长手册:为什么梵高不可能是超级色觉者?|徐若雅
风云之声 2023-02-17 21:21 发表于北京
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以下视频来源于
遨游神经科学Navibrain

在我们的日常经验中,色彩似乎具有客观且恒定的标准。但它其实是一种幻觉,是我们的眼睛和大脑对不同波长的光的识别方式。

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大多数人类的视网膜上拥有三种视锥细胞,它们含有不同类型的视蛋白,分别对波长较长、中等和较短的光敏感。这些波长对应的光色红、绿、蓝被称为三原色,可以合成我们可见的所有色彩。

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因为色彩识别的本质就是三色视锥细胞按不同比例贡献视觉信号。对每一种颜色,我们能区分约一百种色调,这意味着大多数人可识别的色彩数量为100*100*100=一百万种。这是个庞大的数字,但还没有到达人类的极限。

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有很少一部分人拥有四种视锥细胞,所以理论上,她们的色域达到了一亿种。这些超级色觉者全部是女性,但她们的儿子有50%的可能性是色弱患者。这是因为编码视蛋白的基因位于X染色体上,色弱患者的这一基因发生了突变,这使他们对绿光或红光的感知出现偏移,彼此靠近。对他们而言,三原色更像是橙红、绿、蓝或是红、黄绿、蓝。

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大多数时候,这样的偏移只有几纳米,不足以产生太大的影响。但当偏移量达到12纳米时,这些色弱患者的绿色或红色视椎细胞基本上被替换成了一种新的,可以感知偏黄色光的视椎细胞。

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由于男性的X染色体必定来源于母亲,这些色弱患者的母亲可能是超级色觉者。因为具有超级色觉的女性的两条X染色体上携带的视蛋白基因有所不同,一个是正常的,另一个是突变基因。

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而为了弥补男女之间X染色体的数目差异,女性的每个视锥细胞都会随机选择一条X染色体上的视蛋白基因进行表达。因此这些具有超级视觉的女性既拥有可以感知偏黄色光的视椎细胞,同时还保留了正常的三色视锥细胞。也就是说,她们的视网膜上一共包含四种类型的视椎细胞,所以可以看到更多颜色。

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艺术家Concetta Antico是第一个被确认的超级色觉者。我们可以从她的绘画作品中窥见一点她眼中色彩缤纷的世界。拥有这类基因潜质的女性约占1%,但真正的超级色觉者远比这更稀少,具体原因目前仍然有待探究。

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也许她们的大脑还没有学会运用多出来的那种视椎细胞,也许在一个三色视觉者占据主体并建立了色彩尺度的世界里,她们无法意识到自己拥有超常色觉。

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就像那个经典的色觉悖论:如果你看到的红色与他人看到的红色并不一致,你该如何意识到这一点呢?

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本文2023年1月12日发表于bilibili 中国科大科艺中心 (【大脑成长手册】为什么梵高不可能是超级色觉者?http://t.cn/A6CymlEk),风云之声获授权转载。

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■ 作者简介
徐若雅

中国科学技术大学科技传播系研究生。
视频首发于中国科学技术大学艺术与科学研究中心。中国科学技术大学艺术与科学研究中心成立于2021年。中心成立的宗旨是为中国科大艺术与科学跨学科发展的理论与实践研究提供平台,努力实现钱学森“在理工科大学做到科学与艺术相结合”的理念,为“新文科”建设培养高水平的复合型人才。中心通过数字影像、电脑动画和设计艺术的有机结合,开展科学可视化、艺术数字化和综合媒体艺术等方面的创作和应用,推进数字艺术方向的发展;通过探讨工艺发展和材料演变等科技进步对于艺术的推动作用与影响,开展与科技史交叉的艺术史研究。同时,中心还将开展博物馆的科学规划、展览陈列的新技术运用、城市中的科技博物馆、博物馆普及和传播科技等方向的研究。

发布于 安徽