През април 2025 г. в научното списание Science Advances беше публикувана статия на учени от американските университети в Бъркли и Вашингтон , в която те твърдят , че са успели да стимулират човешкото възприятие на нов цвят, който преди това не е съществувал в природата. Досега само петима участници в експеримента са видели този „нов цвят“; За да направят това, ретините им са били стимулирани по определен начин с помощта на лазер.
Основният екип от учени, публикували изследването за „новия цвят“, включва професор Рен Енг по електротехника и компютърни науки от Калифорнийския университет в Бъркли и докторанти под негово ръководство. Повече от пет години учените изследват нови начини за възприемане на цветовете и „невъзможни цветове“, които човешкото око не е в състояние да види в естествени условия.
Общо петима участници в експеримента видяха „новия цвят“, наречен „оло“ – трима от които бяха съавтори на статията, публикувана в Science Advances. Всички те нарекоха цвета „синьо-зелен“, но отбелязаха , че подобно описание дори не се доближава до предаването на богатството на оло. Например, Рен Енг каза пред The Guardian за момента, в който видял „оло“: „Предвидихме, че за мозъка това ще бъде безпрецедентен цветен сигнал, но не знаехме как точно мозъкът ще реагира на него. В действителност беше зашеметяващо: цветът беше невероятно наситен.“
Не всички учени са съгласни , че „оло“ е наистина нов цвят, а не просто по-„наситен“ нюанс на зелено, който все още може да се види при много специфични условия. Въпреки това, резултатите от изследването се разпространиха в интернет, а учените, които го проведоха, станаха гости в статии и подкасти в издания по целия свят.
„Оло“ беше толкова много обсъждано, че британският художник Стюарт Семпъл се опита да го пресъздаде . Той нарича получената боя „йоло“ и продава бутилки с нея на уебсайта си - художниците могат да си купят боята за 30 паунда, докато останалите от нас ще платят 10 000 паунда. Авторите на изследването приветстваха горещо кампанията на Семпъл и дори на шега планираха да си купят бутилка. Те обаче отбелязват, че в действителност е невъзможно да се пресъздаде цветът, който са видели, без специален лазер и друго лабораторно оборудване. Освен това, „оло“ дори не може да се предаде през екран. В края на краищата, за да видите наистина този цвят, е необходимо само да активирате един от трите вида конуси в ретината на окото в очите на зрителя.
„Оло“ е това, което усещате, когато в ретината работи само един специфичен вид конус. Почти невъзможно е да се постигне това извън лабораторията.
Възприятието на цвета от човешкото око и мозък е удивително сложна система и не може да се каже, че днес е напълно разбрана. По същество „цветът“ е начинът, по който мозъкът ни разбира различните дължини на вълната на светлината, които обектите около нас отразяват . Нашето око преобразува следи от фотони (т.е. светлина) в електрически сигнали за мозъка, в мозъка сигналите се обработват от зрителната кора и в резултат на това получаваме преживяването „виждане на цвят“. Възприятието за цветове със сигурност е субективно : различните хора могат да виждат света по различен начин в зависимост от това как са структурирани очите, мозъкът им и дори езикът, на който назовават и възприемат цветовете.
Роговицата и кристалната леща са отговорни за „приемането на светлина“ в окото. Това са естествени лещи, които събират лъчи от наблюдавания обект и ги предават на ретината. Ретината е тънък слой нервна тъкан в задната част на окото, който е отговорен за възприемането на образа. Вътре в него се намират неврони, които приемат и обработват сигнали от оптичната система на окото. Първата стъпка в този процес се осъществява от фоторецептори - светлочувствителни сензорни неврони, които са разположени в ретината в шестоъгълни шарки и са разделени на два вида, пръчици и колбички, наречени така заради формата си. Пръчиците са по-чувствителни към светлина и са отговорни за зрението в тъмното и през нощта, докато колбичките са по същество „дневни“ фоторецептори, които са отговорни за възприятието на цветовете.
Средно в ретината има около шест милиона конуса. Те реагират на светлинни вълни с различна дължина и се предлагат в три вида - S, M и L:
Вярно е, че чувствителността на колбичките към фотони с различна дължина на вълната не е много прецизна. Всъщност това е крива, която покрива целия спектър на видимата светлина (макар и с различна ефективност), така че дори конуси от един и същи тип са чувствителни не само към фотони на „своята“ вълна, но и, в по-малка степен, към други.
Например, нашият мозък „вижда“ жълто, когато М- и L-конусите се активират едновременно в ретината в различни пропорции. И като цяло, естествената светлина е смесица от вълни с различна дължина, които стимулират едновременно три вида конуси и генерират разнообразието от цветове, които виждаме. Ако човек няма достатъчно конуси от един или друг вид, той няма да може да разпознава определени цветове, тоест ще има цветна слепота.
Кривите на чувствителност на M и L конусите се припокриват почти напълно - и в 85% от случаите, когато M конусите са активирани в окото, L конусите също се активират. В останалите случаи, S конусите се активират заедно с M конусите. Оказва се, че в естествени условия няма дължина на вълната, която да „включва“ само и изключително М-конуси.
Именно с това наблюдение започнала работата върху цвета „оло“: учени от Бъркли били озадачени как да активират М конуса самостоятелно, без да активират S и L конусите. На теория това би позволило на човек да види „перфектния“ зелен цвят – такъв, какъвто никой преди не е виждал. Цветът е получил името си благодарение на двоичното обозначение на този тип активиране на фоторецепторите, тоест числата 010 (S - 0, M - 1, L - 0), които в жаргона на учените бързо се превърнаха в латинското „оло“.
Хората, които са виждали оло, го описват като цвят, който е несравним с никой друг по своята наситеност. За учените това беше очаквано, но дори те бяха изненадани от преживяването, което получиха.
За да активират само М-конусите, изследователите разработили система за стимулация на ретината и я нарекли „Оз“ – на името на зелените очила от „Магьосникът от Оз“. Първо, те сканирали малка област от ретината отстрани на окото, където се намират средно от една до две хиляди конуса. Изследователите направили последователни видеоклипове на този участък от ретината и след това ги залепили заедно – процес, който трябвало да се повтори за всеки от петимата участници в експеримента, тъй като подредбата на конусите в ретината е индивидуална.
След това учените класифицирали S, M и L конусите в този регион, използвайки специален метод: те насочили светлина към клетките и измерили как се променя дължината на оптичния им път. Тъй като конусите реагирали различно на светлинните сигнали, учените успели да определят вида на всеки конус. В резултат на това учените получили „карта“ на сканираната област на ретината с местоположението на различните видове конуси.
Накрая, за да получат желания цвят, учените насочили „микродози“ лазерна светлина в очите на участниците, които били прецизно насочени към предварително изобразените М-конуси. За да ограничат максимално движението на очите на участниците, изследователите фиксирали главите им със специално устройство, наблюдавали движението на зениците им, ръчно променяли позицията на устройството и помолили участниците да се взират в една точка за продължително време. В резултат на това участниците в експеримента успяха да видят малка област ( приблизително с размерите на нокът на една ръка разстояние) от зелена лазерна светлина, сигнали за която мозъкът получаваше само от М-конусите.
За да проверят какво виждат участниците, изследователите ги помолили да сравнят цвета, който виждат, със съществуващите цветове. Нямаше съвпадения - цветът, който видяха, им се стори много по-наситен от всички предложени аналози. След това учените помолили участниците в експеримента да сравнят „оло“ с цвета на лазерна светлина, който е близък до монохроматичен (тоест, по същество, с най-наситения цвят, който човешкото око може да види без специална стимулация). Но този цвят не съвпадаше с „оло“-то: участниците го разредиха с бяла светлина, намалявайки наситеността, за да постигнат съвпадение с цвета на лазера. Всичко това беше направено, за да се докаже ясно, че „оло“ се намира извън естествения диапазон от цветове, които човешкото око е способно да различи.
Един „нов цвят“ е само началото. Технологията за активиране на ретината може в бъдеще да направи възможно възприемането на цветовете по различен начин, отколкото сме го познавали досега.
Откритието на „оло“ наистина има потенциал да даде на учените отговори на много въпроси относно възприятието на цветовете, въпреки че дали трябва да се нарича „нов цвят“ е спорно. По-скоро това е нов вид цветовъзприятие, защото по същество цветът винаги е съществувал , просто човешкото око не е могло да го види. Това обаче е по-скоро езиков спор - за това какво точно наричаме „цвят“.
По-важното е, че авторите на изследването са първите, които са стимулирали достатъчно конуси, за да повлияят на това, което вижда субектът. И преди са правени изследвания, при които светлината е била насочена към специфични колбички, но досега учените са били в състояние да активират само една или две клетки поотделно и това не е довело до ново преживяване на цветното зрение. Освен това, технологията за активиране на определен тип конуси с Oz все още не работи перфектно - например, част от светлината от лазера все още попада върху клетките, съседни на М-конусите. Въпреки това, новата работа все още представлява значителен напредък спрямо предишни опити за получаване на цветове чрез директно активиране на ретината. В момента учените, публикували статията, изучават възприятието на цветовете при хора с цветна слепота и възможностите за подобряването му. На теория, системата Oz би могла да се използва за стимулиране на липсващи или нефункциониращи конуси при хора с далтонизъм, така че те да могат да виждат (поне веднъж) всички цветове.
Теоретично, ще бъде възможно да се разшири опитът с цветното зрение при обикновените хора, използвайки подобен подход. Например, Джесика Лий, един от членовете на лабораторията, създала метода на Оз, изучава тетрахроматичното зрение – когато човек има четири, а не три вида конуси в ретината си. Тетрахроматите, поради рядка генетична мутация, съществуват и са способни да виждат стотици или дори хиляди пъти повече цветове от нормалните хора. Благодарение на Оз, теоретично тетрахроматично зрение би могло да се постигне при хора с нормален набор от конуси – и бихме могли да разберем по-добре как работи. Има няколко начина, по които това може да се направи: например , с помощта на лазери, човек би могъл да стимулира един от съществуващите видове конуси по такъв начин, че да заблуди мозъка и да види как би възприел нов сигнал.
Друг теоретичен въпрос, на който Оз може да помогне да се отговори, е класическият въпрос за връзката между езика и цветовъзприятието. Учените искат да проверят как например хората с цветна слепота описват цветове, които са нови за тях, и да изследват как процесът на възприемане на цвета е свързан със способността на човек да го назове и да опише преживяването.
Джеймс Фонг, докторант и един от водещите автори на изследването, публикувано в Science Advances, заяви, че крайната цел на Project Oz е да се създаде платформа, която ще има постоянен контрол над всеки конус в ретината. Тогава, на теория, ще бъде възможно изкуствено да се пресъздаде „усещането“ за всеки цвят и значително да се разширят границите на човешкото цветово възприятие. Вярно е, че това, както и практическите приложения на системата, са все още много далеч. В края на краищата, „Оз“ не работи перфектно дори в лабораторни условия и върху много малка площ от ретината.
„Това е невероятно проучване, истински научен пробив в разбирането как работят фоторецепторите и цветното зрение“, казва Мануел Спицан, изследовател на ефектите на светлината върху хората в Института за биологична кибернетика „Макс Планк“ в Тюбинген, в интервю за Scientific American. „Как можем да използваме този пробив е открит въпрос“, добавя ученият.
