Исследователи из Исследовательского института электросвязи при университете Тохоку и RIKEN BSI обнаружили в человеческом мозгу нейроны, каждый из которых может выборочно реагировать на промежуточный цвет; не только нейроны красного, зеленого, желтого и синего цветов.
Ранее считалось, что зрительная система человека кодирует информацию о цвете с помощью комбинаций четырех противоположных цветов – красного / зеленого, желтого / синего – и компонентов темного / светлого. В этом формате оранжевый может быть представлен как комбинация красного и желтого, а фиолетовый – как комбинация синего и красного.
Однако недавние электрофизиологические исследования на приматах показали наличие нейронов в зрительной коре головного мозга, каждый из которых является селективным по отношению к промежуточному цвету.
Исследования с участием людей – с помощью психофизических методов и методов визуализации мозговой активности – также продемонстрировали косвенные доказательства присутствия этих нейронов, хотя прямой записи селективной по оттенку реакции еще не проводилось, а изменчивость и популяция нейронов, селективных для о промежуточных цветах явно не сообщалось у людей.
Исследовательской группе удалось зарегистрировать нейронные реакции, избирательные к промежуточным оттенкам в человеческом мозге, с помощью функциональной техники МРТ.
Во время измерения активности мозга испытуемым был показан круговой клетчатый узор, который постепенно менял свой цвет по кругу оттенков (Рисунок: правая панель, внешнее кольцо). Исследование проводилось при одинаковой интенсивности света, предварительно тщательно отрегулированной для каждого испытуемого.
Динамика активности мозга анализировалась для каждого пикселя (вокселя) данных фМРТ (рисунок: левая панель). Например, если в ответе вокселя доминировали нейроны, избирательные к определенному оттенку, он показал бы максимальный отклик, когда представлен избирательный оттенок.
Результаты были суммированы с точки зрения количества вокселей, выборочного для каждого направления оттенка, в виде гистограмм. Пример усредненных гистограмм для первичной зрительной коры (V1: одна из четырех областей мозга, измеренных в исследовании) показан на рисунке (правая панель). Результаты исследования также подтвердили, что ответы коры головного мозга, избирательные к промежуточным оттенкам, не являются просто комбинированными ответами четырех противоположных оттенков.
Это первый в мире отчет о гистограмме нейронов, избирательных для каждого оттенка, включая промежуточные оттенки, у людей. Полные результаты исследования будут опубликованы в британском научном журнале Cerebral Cortex в виде статьи в открытом доступе 30 сентября.
Исследователи считают, что результат исследования может дать ключ к разгадке конструкции многоцветных дисплеев. Обычные дисплеи имеют 3 основных цвета (обычно красный, зеленый и синий), но точность цветопередачи становится выше, когда используются 6 основных цветов. Такие дисплеи были изучены для представления высококачественных / точных / точных цветных изображений, которые можно использовать, например, в медицинских или клинических целях.
Поскольку гистограмма (рисунок: правая панель) предполагает, что люди, возможно, более чувствительны к оттенкам большей части населения, возможно, что дисплеи с основными цветами, выбранными среди оттенков большей группы населения, смогут отображать более точные цвета с более высокой эффективностью для человеческий мозг.