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超人类视觉

wsyy001 2012-08-11 16:40

有一定数量的女性可能感知到上百万中别人看不到的颜色。一位英国科学家正尝试搜索到这些人并研究她们的视觉超能力。


一般的正常人可以感知一百万种颜色。橘红、深褐、天蓝、黄绿——我们的字典里有上千种词汇形容这些颜色,但是再精准的语言也无法描绘所有非凡的色调。我们的色觉来自于眼球中的视锥细胞,总共分三种,每种都不同长度的光波所刺激。眼睛每一次张开时,这些视锥细胞就会向大脑发射信息。然后大脑再把信号结合才产生了我们所说的色感。

视觉是复杂的,但是色觉的微积演算却异常简单:每种锥形细胞可以区分大约一百种色调,所以,所有颜色的组合至少是100³ 种,或者说是一百万。去掉一个锥形细胞——就从医学上所称的三色视者变成了二色视者——于是,可能出现的颜色组合数就降到1万到10万个。几乎其他所有的哺乳动物,包括狗和卷尾猴,都是二色视者。我们所看的的缤纷多彩的世界只有鸟类和一些昆虫的所见可以与之相比,因为这些动物还可以感知人类看不到的紫外线光谱。

即使这样,研究者们仍认为一些人会看到更多的颜色。在我们中间的一些人拥有四种锥形细胞,可以看到其他人看不到的颜色。这些所谓的四色视者看到的1亿种颜色中的每类同色调颜色又能组成1百多种微妙的渐变色,而这些是没有词汇形容的,也很难用调色板调出。因为色觉是一种个人的切身体会,所以这些人并不会知道他们的色觉超越一般人。

在过去的二十年间,纽卡索大学的神经系统学家Gabriele Jordan和她的同事一直致力于寻找拥有这种超视觉的人。两年前,Hordan终于找到了一位。这位在文献资料中成为cDa29的英格兰北部的医生是第一位被发现的四色视者,而且几乎可以肯定的是还有其他人同她一样。

关于四色视者的第一条线索应该出现在1948年的一篇关于色盲的论文中。荷兰科学家HL de Vries发现那些有两种锥形细胞色盲人士还拥有不易识别绿色或红色的突变锥细胞,这使他们更难区分这两种颜色。他通过让这些人完成一项基础的配色任务来测视力。这些人用手把在实验器材上的颜色来回搅动,要使红色和绿色混在一起最后在他们的眼中形成黄色。为弥补他们识别色调的困难程度,色盲者需要加入更多的绿色或红色来完成配色。

果不其然,De Vries测试了一家亲姐妹,发现虽然她们并不是色盲——她们似乎同其他人一样很好的区分红色和绿色——在配色测试中她们需要更多的红色作更精确的匹配。如果这些女性不是色盲,那是怎么回事?

在思索这一问题的时候,De Vries仿佛发现了新大陆。色盲具有家族遗传的特点,而且传男不传女。而且,色盲男性有两个正常的锥形细胞和一个突变锥细胞,De Vries发现色盲男性的母亲和女儿拥有一种突变锥细胞和三种正常的锥细胞——也就是说在她们的眼球中总共有四个锥细胞。他怀疑多余的一个锥细胞可以解释这些女性色觉差别的原因——并不是因为她们比大多数人看到的颜色少,而是因为看到的更多。他推测,比起三色视者,这些女性可能运用第四个锥细胞识别更多的颜色,但是他却把这一重大发现雪藏在了论文的最后一页。从此,De Vries再也没有写过关于拥有4种锥细胞的女性的文章。

20世纪80年代,剑桥大学的神经学家,当时Jordan的指导老师John Mollon致力于猴子视觉的研究,并对De Vries关于四色视者的研究有了兴趣。Mollon和Jordan意识到,由于色盲较为普遍,四锥细胞女性也一定是普遍存在的。Jordan估计,这类女性占到所有女性的12%。为了把这些四色视者找出来,研究员们找到一些色盲男性的母亲,并让她们进行当时De Vries采用过的配色测试,只是稍微做了一些改动。如果她们真的是四色视者,就不会完成满意的配色,因为她们可以感知超越于测试中现有颜色的颜色层次。

运气不佳:Mollon和Jordan发现,测试中,四锥细胞女性始终如一的进行配色。Jordan开始怀疑。也许,第四种锥细胞并没有用。也许超视觉并不存在。2007年,现在在纽卡索大学工作的Jordan又采用了最新的理论完善了配色测试。四锥细胞女性在暗室中,通过实验器材凝视闪动的圆形的三原色图案。对于三色视者来说,他们看到的颜色已经混成了一种,而四色视者看到的是有一种颜色凸现出来。那个颜色并不是纯色,而是由电脑随机组合的红光和绿光的混合色。多亏了她们的第四种锥细胞让四色视者能感知到了多出来的这个色调。

Jordan给25名拥有第四种锥细胞的女性做了测试。其中一名代号为cDa29,答对了所有的问题。“我真是高兴的上蹿下跳了,”Jordan称。她终于找到了理想的四色视者。

通过cDa29的眼看到的世界会是什么样的?遗憾的是,她无法描述她的色觉和我们的有什么不同,就像我们不能同二色视者描述什么是红色一样。“所有人都对这种个人体验感兴趣,”Jordan说。“我也想看看。”Jordan的下一个挑战是研究cDa29同其他几位测试者的不同。“我们现在知道了四色视者的存在,”Jordan说,“但是我们并不知道让普通三色视者具有四色视者特点的所具备的条件,因为大部分拥有四种锥细胞的女性并不是四色视者。”华盛顿大学的视觉研究员Jay Neitz认为,潜在的四色视者可能需要相应的训练来唤醒他们的能力。“我们看到的大多数色彩鲜艳的事物都是那些想让三色视者看到颜色的人制造出来的,”他说。“这就是说,我们的世界已经变成了三色视者的世界。”他也怀疑缤纷的自然世界对于使用第四种锥细胞的大脑来说还不够变幻莫测。四色视者可能无需使用她们难能可贵的超能力。她们也许被这个给三色视者量身定制的世界拖了后腿。也许如果这些女性规律性的到实验室进行学习和研究——真正的研究——将各种极其微妙的色调区分开,就可以唤醒她们眼中第四种锥细胞的能量。然后,她们就可以看到她们之前从未尝试看到的东西——超乎一般人想象的如万花筒般绚烂多姿的世界。