Bilim insanları, insan gözünün doğal görme yeteneğinin ötesinde kalan yepyeni renkleri görmesini sağlayan bir yöntem geliştirdi.
Araştırmacılar, bu teknik sayesinde beş kişinin 'olo' adı verilen yeni bir rengi görmesini sağladı. Deney katılımcıları bu rengi "daha önce benzerine rastlanmamış doygunlukta bir mavi-yeşil" olarak tanımladı. Araştırmacılar, geliştirdikleri tekniği ve bu yeni rengi yakın zamanda yayımlanan bir bilimsel çalışmada detaylandırdı.
Ekibin birincil amacının, görme araştırmaları için retinadaki her bir ışık algılayıcı hücreyi (fotoreseptör) programlanabilir şekilde kontrol edebilmek olduğu belirtildi. Araştırmacılar, bu seviyeye tam olarak ulaşılamasa da, mevcut çalışmada sundukları yöntemin birçok temel prensibin pratikte mümkün olduğunu gösterdiğini vurguladı.
Retinanın bu kadar ayrıntılı bir seviyede kontrol edilmesi, görme araştırmalarında yeni kapılar açabilir. Örneğin, bilim insanları bu sistemi kullanarak farklı göz hastalıklarının etkilerini taklit edebilir ve bu hastalıkların yol açtığı görme kaybını daha iyi anlayabilirler. Teorik olarak, bu teknik renk körü olan bireylerde tam renkli görmeyi simüle etmek için de kullanılabilir, böylece eksik veya kusurlu fotoreseptörleri telafi edilebilir.
Sistemi kullanarak beyne yeni görsel veriler ve retina uyarım desenleri sunarak, teoride "bu renk körü kişinin yeni renk boyutunu görmeyi öğrenmesi mümkün olabilir" düşüncesi dile getirildi.
Oz'a Yolculuk
İnsan gözleri, çubuk ve koni olmak üzere iki tür ışığa duyarlı hücre (fotoreseptör) içerir. Çubuklar, nispeten düşük seviyedeki fotonlara (elektromanyetik radyasyon paketleri) tepki verdikleri için gece görüşünü sağlarlar.
Koni hücreleri ise parlak ışıkta devreye girer ve görünür ışığın belirli dalga boylarını (kırmızı, yeşil ve mavi) algılamak üzere özelleşmişlerdir. Bu üç tip koni, duyarlı oldukları görünür spektrumun uzun (Long), orta (Medium) ve kısa (Short) dalga boylarına atıfla sırasıyla "L," "M" ve "S" olarak adlandırılır.
Koniler aktive olduktan sonra, renkli görme, bu üç tip hücrenin retina üzerindeki aktivasyon desenlerini beyne yorumlatma işine dayanır. Her desen bir kod gibi davranır; farklı kodlar, renklerin ve ışık yoğunluklarının farklı algılarını ortaya çıkarır.
M konileri en çok yeşile duyarlıdır, ancak teknik olarak L ve S konilerinin tepki verdiği dalga boylarıyla tamamen örtüşen geniş bir renk spektrumuna yanıt verirler. Bu nedenle, doğal koşullarda M konilerini L ve S konilerini de aktive etmeden çalıştırmak mümkün değildir. Bilim insanları, bu kuralı çiğneyip sadece M konilerini aktive edebilirseniz ne olacağını merak ettiler.
Araştırmacılar, projeye başlangıçta özellikle M koni uyarımını incelemek için başladıklarını, ancak gereken temel teknolojinin, görsel işlevi yeni bir ölçek ve hassasiyet seviyesinde incelemek için faydalı olacağının hızla netleştiğini belirttiler.
Geliştirdikleri retinal uyarım tekniğine, "Oz Büyücüsü" kitabında zümrüt şehri sakinlerinin taktığı yeşil renkli gözlüklere atıfla "Oz" adını verdiler. Yaklaşım, her kullanıcının retinasının ayrıntılı bir haritasını gerektiriyor. Bu haritayı oluşturmak için, araştırmacılar retinanın çok sayıda videosunu çekip dokunun nasıl göründüğünü yakalamak için birleştirdiler.
Ardından, L, M ve S koni hücreleri haritalandı; bu hücrelerin konumları her bireyin retinasında benzersizdir. Her bir koninin kimliğini ortaya çıkarmak için adaptif optik optik koherens tomografi (AO-OCT) adı verilen bir teknik kullandılar; bu, hücrelere ışık tutmayı ve şekillerinin nasıl değiştiğini ölçmeyi içeriyordu; bu tepki, bir koninin hangi dalga boylarına duyarlı olduğuna bağlı olarak farklılık gösterir.
Ayrıntılı bir retinal harita ile ekip deneylerini yürüttü. Her katılımcı, ortasında Oz uyarımının gerçekleştiği küçük bir kare bulunan bir ekranın önüne oturdu. Uyarım, görünür dalga boyu lazer ışığı, yani lazer mikrodozları ile belirli tipteki koni hücrelerini hedef aldı. Böylece, sadece M konilerini çalıştırmak için sistem sadece bu hücreleri lazerlerle hedefledi.
Bilim insanları ayrıca deney sırasında gözün gerçek zamanlı akışını kullandı ve yaklaşım, lazerlerin hedeflerine ulaştığından emin olmak için gözün hafif hareketlerini de hesaba kattı.
Yeni Bir Rengin Ortaya Çıkışı
Sadece M konilerinin uyarılması, adını bir renklerin 3D haritasındaki koordinatlara (0, 1, 0) atıfta bulunan olo rengini ortaya çıkardı. "o" sıfır, L ve S konilerinin uyarılmamasını referans alırken, "l" ise 1, M konilerinin tam uyarılmasını gösteriyor. Olo'yu izole bir şekilde uyardıktan sonra, bilim insanları bu rengi katılımcılar tarafından görülen görüntülere ve videolara da dahil etmeyi başardı.
Olo'yu hayal etmenin bir yolu, yeşil bir lazer işaretçiden gelen ışığı düşünmek ve ardından doygunluğu artırmaktır. Olo ile karşılaştırıldığında, monokromatik lazer ışığı bazı katılımcılara göre "solgun" görünüyordu. Araştırmacılardan biri, bir şeyin lazerin yanında solgun görünecek kadar doygun olmasını hayal etmenin bile çok yabancı olduğunu ifade etti.
Oz, insan görme sınırlarını zorlayabilse de, mevcut kurulumunda bazı sınırlamalara sahip.
Örneğin, katılımcıların Oz ekranına doğrudan bakamadıkları belirtildi, çünkü retinanın merkezindeki koniler çok küçük, bu da lazer ışığını yerelleştirmeyi zorlaştırıyor. Bu nedenle, çalışmadaki kişiler Oz'u kareye hafifçe uzağa sabit bir noktaya bakarak çevresel görüşleriyle gördüler.
Nihayetinde, Oz'un fovea (süper keskin görüşü sağlayan retinanın merkezi kısmı) üzerinde potansiyel olarak uygulanabileceği, ancak bunun "pratikte önemli bir zorluk olacağı" belirtildi.
Bir diğer sınırlama ise, şu anda kullanıcıların Oz'u kullanmak için bakışlarını tek bir noktada sabitlemeleri gerekiyor, çünkü bilim insanları konsept kanıtı olarak binlerce koni içeren retinanın sadece küçük bir bölümünü haritalandırdı. İnsanların bakışlarını serbestçe değiştirmesine izin vermek, "önemli teknik zorluklar" getireceği belirtiliyor. Çünkü retinanın daha fazlasının haritalanması ve mikrodozları verme yönteminin göz hareketini takip etmede olağanüstü hassas olması gerekecek.
Bilim insanları şu anda Oz'u renk körlüğünü incelemek ve tedavi etmek, ayrıca dördüncü tip koni hücresine sahip olma deneyimini uyarmak gibi fikirleri araştırıyor. Bu bazı insanlarda doğal olarak meydana gelir ve renk hassasiyetlerini artıran, tetrakromasi adı verilen nadir bir yetenekle sonuçlanır. Ekip ayrıca Oz'u çeşitli göz hastalıklarını modellemek için de kullanıyor.
Bilimsel araştırmanın dışında, Oz teorik olarak televizyonunuzdaki veya telefonunuzdaki gibi günlük renkli ekranlar için kullanılabilir, ancak bu uygulamanın çok olası olmadığı düşünülüyor.
Araştırmacılardan biri, mevcut yöntemlerinin, akıllı telefonlara veya TV'lere yakın zamanda kesinlikle gelmeyecek olan son derece özel lazerlere ve optiklere bağlı olduğunu söyledi. Bu nedenle, şimdilik olo, sadece birkaç kişi tarafından görülen nadir bir renk olarak kalacak.
