Seninägematu värvitoon olo on pealtnäha lihtsalt sinakasroheline. Siiski on toon niivõrd värviküllane, et inimsilm ei suuda seda niisama täies hiilguses vaadelda. Olot on näinud viis inimest, kes osalesid USA teadlaste tajukatses. 

Töötluse mõjul hakkasid katseisikute võrkkestades tööle teatud koonusrakud ehk kolvikesed. Viimased on valguse vastuvõtjad silmas, mis saadavad välja signaale, mida aju tõlgendab värvidena, vahendab Nature News.

Teadlased on inimese võrkkestas üksikuid kolvikesi varemgi stimuleerinud. Uues uuringus mõjutasid teadlased katseisikute võrkkestas aga niivõrd suurt piirkonda, et nende nägemismeel muutus märkimisväärselt. Uuringuga mitte seotud Minho Ülikooli inimese nägemismeele uurija Sérgio Nascimento sõnul tõestas uus töö esmimest korda, et inimesel on võimalik tajuda seninägematuid värve nagu olo.

Enneolematult värvikas

Uuringu ühe autori ning California Ülikooli arvuti- ja nägemisteadlase Ren Ngi sõnul meenutab olo mõneti paabulinnusinist või rohekassinist värvitooni. Erinevalt nendest on olo toon aga väga intensiivne: suisa nii kirgas, et inimsilm ei taju seda täies hiilguses. 

Olo tajutavaks muutmiseks kasutas Ngi töörühm Wizardi-nimelist tarkvara ja meetodit nimega Oz. Sellega suunavad teadlased igasse võrkkesta rakku kontrollitult täpse koguse valgust. Täpse annustamise eesmärk on esiteks moondada signaale, mida aju kasutab värvide tõlgendamiseks. Teiseks saab valgust täpselt sihtides, luua aju jaoks täiesti uusi signaale. 

Ngi sõnul saab sama tehnikaga luua olo kõrval teisi uusi värvitoone. Samuti võiks meetodist kasu olla värvipimedatel inimestel. Värvipimedusele pole leitud toimivat ravi, ent Ozi meetodil saaksid ka selle all kannatavad inimesed tajuda neile muidu kättesaamatuks jäävaid värve.

Esmalt vajab uus meetod üksjagu arendustööd. Praegu suudab töörühm kontrollida värvitaju ainult väikesel osal inimese nägemisväljast – taevas paistva Kuu läbimõõdust kaks korda suuremal lapikesel. Samuti vajab meetod esialgu seadmeid, mis on olemas vaid üksikutes laborites.

Valguse sõrmejäljed

Inimene näeb värve, sest tema aju võrdleb kolme tüüpi kolvikestelt tulnud signaale. Iga kolvike on tundlik erinevate, kuid kattuvate valguse lainepikkuste suhtes. Lühematele sinistele lainepikkustele reageerivad kõige rohkem S-kolvikesed, rohekale valgusele aga M-kolvikesed. Pika lainepikkusega punase valguse suhtes on tundlikud L-kolvikesed. Kõik inimese nähtud värvid jõuavad ajju kolme rakutüübi käivitumise kombinatsioonina. Piltlikult öeldes on igal värvitoonil oma ainulaadne sõrmejälg.

Kuna M-kolvikesed tajuvad hästi valgusspektri keskosa, aktiveeruvad M-kolvikesi tabanud valguse peale alati ka külgnevad S- ja L-kolvikesed. Ren Ngi ja tema kolleege huvitas, kui stimuleerida üksnes M-kolvikesi, kas tulemuseks oleks uus värvitoon.

Selleks kaardistasid nad esmalt iga katseisiku silmade võrkkesta. Seejuures panid nad Washingtoni Ülikooli teadlaste loodud tehnikaga kirja kõigi katseisikute eri tüüpi kolvikeste asukohad. Kaardistamise järel oli töörühmal võimalik jälgida iga uuritava silmade liikumist ning suunata laserivalgust üksikutele kolvikestele.

Katse käigus stimuleeris töörühm imetillukeste laservalguse annustega katseisikutel üksnes M-kolvikesi. Samas tahtsid teadlased teada, mida katseosalised samal ajal näevad. Selleks palusid nad osalistel viia nende nähtud värv kokku kindla valguse lainepikkusega. 

Katseisikud ei suutnud olo värvitoonile vastavat lainepikkust leida. Toon tundus neile kirkam ka kõige eredamast palja silmaga nähtavast sinakasrohelisest värvist. Selleks, et olo hakkaks meenutama mõnd palja silmaga nähtud värvi, pidid katseisikud seda Ngi sõnul valge valgusega n-ö lahjendama. Uuringuga mitte seotud Newcastle'i Ülikooli neuroteadlase Anya Hurlberti sõnul pole sellist võrkkesta stimuleerimist kunagi varem saavutatud.

Värvikas illusioon

Uuringus kasutatud Ozi süsteem võimaldas katseisikutel näha lisaks olole tervet rida erinevaid värve, mille sai teha nähtavaks üheainsa valguse lainepikkuse abil. Stimuleerides eri tüüpi kolvikesi erineva tugevusega laserkiirtega, matkis süsteem aju jaoks ühe või teise värviga seotud mustreid. Sel moel õnnestus teadlastel tekitada katseosaliste ajus petlik tunne, et nad vaatavad tavalist värvilist videot, ehkki kõik nähtud värvid said nähtavaks vaid üheainsa laseri toel.

Järgmisena proovib töörühm kasutada sama võtet, et muuta värvid nähtavaks värvipimedatele inimestele. Kõige levinuma värvipimeduse vormiga inimestel töötavad kolme asemel normaalselt ainult kaks tüüpi kolvikesi. Teadlased on varem uurinud ämblikahve, kelle kõik isased on värvipimedad. Sellest uuringust on teada, et kui lisada pärdikutele geeniteraapiaga kolmas kolvikesetüüp, hakkavad loomad nägema kõiki värve.

Ren Ng loodab, et tema töörühmal õnnestub kunstlikult muuta osa värvipimedate inimeste kolvikestest kolmandat tüüpi kolvikesteks. Selleks plaanivad nad lasersüsteemiga suunata uuritavate kolvikestele vaid kindla hulga valgust. Sellisel juhul hakkab ka värvipimeda inimese aju saama infot kolmest erinevast kanalist. Ngi sõnul peab edasises uuringus selguma, kas aju kasutab seda infot, et näha kõiki värve.

Uus töö võib aidata paremini mõista, kuidas võrkkesta signaalid lõpuks ajus värvitajuni viivad. Samuti võimaldab uuring sellega mitte seotud California Ülikooli värvitaju uurija Kimberly Jamesoni sõnul kindlaks teha, kui palju on inimese nägemismeelt võimalik kunstlikult võimendada.

Teadustöö avaldati ajakirjas Science Advances.

Vaata ka, kuidas tutvustas saates "Terevisioon" uut värvitooni Energia avastuskeskuse teadusjuht Aare Baumer.