科学家们长期以来一直想知道眼睛的三种视锥细胞类型如何协同工作以使人类感知颜色。 在《神经科学杂志》的一项新研究中，罗切斯特大学的研究人员使用自适应光学来识别罕见的视网膜神经节细胞（RGC），这有助于填补现有颜色感知理论的空白。
视网膜具有三种类型的视锥细胞来检测对短、中或长波长的光敏感的颜色。 视网膜神经节细胞将这些视锥细胞的输入传输到中枢神经系统。
20 世纪 80 年代，William G. Allyn 医学光学教授 David Williams 帮助绘制了解释颜色检测的“基本方向”。 然而，眼睛检测颜色的方式以及颜色对人类的呈现方式存在差异。 科学家怀疑，虽然大多数 RGC 遵循基本方向，但它们可能与少数非基本 RGC 协同工作，以创造更复杂的感知。
最近，来自罗彻斯特视觉科学中心、光学研究所和弗劳姆眼科研究所的一组研究人员在中央凹中发现了一些难以捉摸的非主要 RGC，它们可以解释人类如何看到红、绿、蓝和黄色。
领导这项研究的视觉科学中心博士后研究员萨拉·帕特森说：“除了这些细胞的存在之外，我们对它们还一无所知。” “我们还有很多东西需要了解它们的响应特性是如何运作的，但它们是一个令人信服的选择，作为我们视网膜如何处理颜色的缺失环节。”
使用自适应光学器件克服眼睛中的光失真
该团队利用自适应光学技术，它使用可变形镜来克服光失真，最初由天文学家开发，用于减少地面望远镜中的图像模糊。 20 世纪 90 年代，Williams 和他的同事开始应用自适应光学来研究人眼。 他们创造了一种相机，可以补偿眼睛自然像差引起的畸变，产生单个感光细胞的清晰图像。
“眼睛晶状体的光学系统并不完美，确实降低了检眼镜的分辨率，”帕特森说。 “自适应光学可以检测并纠正这些像差，让我们能够清晰地看到眼睛。这使我们能够前所未有地接触到视网膜神经节细胞，而视网膜神经节细胞是大脑视觉信息的唯一来源。”
帕特森说，提高我们对视网膜复杂过程的理解最终可能有助于找到更好的方法来帮助失去视力的人恢复视力。
“人类有 20 多个神经节细胞，而我们的人类视觉模型仅基于三个，”帕特森说。 “视网膜中发生了很多我们不知道的事情。这是工程学完全超越视觉基础科学的罕见领域之一。人们现在的眼睛里装有视网膜假体，但如果我们知道的话通过所有这些细胞的作用，我们实际上可以让视网膜假体根据神经节细胞的实际功能来驱动它们。”
这项工作得到了美国国立卫生研究院、空军科学研究办公室和防盲研究办公室的资助。
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