午夜蓝 - 一种用于颜色视觉的新系统

Vincent Van Gogh's Starry Dight的旋转天空说明了一个以来一年多的生物学家的谜团 - 为什么我们在Dimly Lit Direds Sky中感知着颜色的蓝色？CALTECH研究人员说，小鼠的新发现的颜色视觉机制可能有助于回答这个问题。

在Markus Meister的实验室，Anne P.和Benjamin F. Biaganginy的生物科学教授完成的工作将于4月14日在杂志的印刷版中发布自然。

在人类中，愿景是通过两种类型的光- 敏感的光感受器细胞称为杆和锥体。当这些光感受器检测到光时，它们在视网膜的视网膜中的专用神经元或RGC中发送信号，然后通过沿着视神经烧制电脉冲来将视觉信息传递给大脑。

标准生物学教科书可能解释说，只能能够产生黑白视觉的杆敏感光探测器，使昏暗光的视觉能够。另一方面，颜色视觉通过锥体使能，在明亮的光线中是有效的。人类有三种类型的锥体，每个锥体含有不同的光敏化学物质或颜料，其反应于不同的颜色或波长的光。我们具有红色，绿色和蓝色敏感的锥体，并且大脑通过比较从每种类型附近的锥体接收的不同信号来感知颜色。

探索是否有其他模式颜色视觉，Meister和他的团队研究了另一个哺乳动物：鼠标。以前的行为研究表明小鼠确实能够具有某种形式的颜色视觉。与人类一样，愿景取决于锥体拾取的光信号。小鼠有两种类型的锥体 - 对中波长敏感的锥体绿灯和对短波长紫外线（UV）敏感的一个。

“关于鼠标的奇怪事情是这两种锥体实际上位于视网膜的不同部分，”梅斯特说。“小鼠用它们的UV锥体和下部用其绿色锥体看视野的上部。我们想知道鼠标在图像的任何给定部分用一个锥体或另一个锥体分析图像时如何感知颜色- 大脑无法比较两个锥体信号来确定颜色。“

研究人员发现，小鼠视网膜中某种类型的神经元称为jamm视网膜神经节细胞（J-RGC）至关重要。这些J-RGCS可以向大脑发出颜色，因为它们会响应绿灯的速度更快，并响应紫外线而停止射击。好奇地，即使在视野的上部，j-rgcs也被绿灯打开，其中包含没有绿色锥体。

通过额外的实验，Meister和他的团队发现了J-RGC如何将来自紫外线锥体的信号与来自棒的信号进行比较，这在光谱的绿色部分也敏感。这揭示了杆和视网膜锥之间的基本拮抗关系。棒激动称为水平细胞的神经元，然后抑制紫外线锥体。

Meister和他的同事们首次作者来自哈佛大学的Maximilian Joesch，希望确定这种颜色视觉系统在其自然环境中对鼠标有所帮助。要找出，它们拟合有滤波器的相机，该过滤器将复制由鼠标杆和锥体检测到的波长，并使用它拍摄鼠标在自然界中可能遇到的植物和材料的图像。

他们的摄影清除剂狩猎产生了两种材料 - 种子和小鼠尿液 - 通过小鼠的绿色和紫外线系统更加可见，而不是通过人体颜色视觉。研究人员推测，由于小鼠需要种子来获得社会沟通的尿液，通过“尿柱”，这是一种领土标记的形式 - 它们可能会使用这种机制来寻找食物和现场邻居。

梅斯特说，有理由相信相同的途径 - 从杆到水平细胞到锥体 - 是对昏暗的暗光中的颜色蓝色的人类感知负责。在人视网膜中，水平电池优先抑制红色和绿色锥体，但不是蓝色锥体。

“真的昏暗的灯光，我们的锥体没有收到足够的光子来工作，但它们继续向剩下的视网膜发出低级基线信号，这些视网膜与光无关，“他解释道。”杆是活跃的，然而，通过水平细胞它们抑制红色和绿色锥体。因为来自红色和绿色锥体的这种基线信号被抑制，所以它看起来像蓝色果糖更活跃。在视网膜的其余部分，似乎在视野中的一切都是蓝色的。“

因此，van Gogh的夜空的颜色选择是一种生物学决策以及艺术之一。“颜色有着兴趣的科学家，艺术家和诗人。我们的论文增加了了解世界质量如何被认为是如何感知的。”

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