人类的眼睛中具有很多种细胞，每种细胞负责搜集不同的信息。几十年来，科学家们已经知道，位于眼后部视网膜中的一些细胞（视锥细胞）可以检测到颜色。脊椎动物的眼睛结构。图片来源：Wikipedia
一项新研究表明，人们看到颜色的方式或许有点类似于给黑白画中涂色。这项发现意味着人类的色觉细胞工作原理可能与以往的认知完全不同。图片来源：shironosov / istockphoto
只能感知白光的视锥细胞视锥细胞可以感知红色、绿色或者蓝色的光。但是研究者惊讶的发现，一些视锥细胞只能感知白色的光。来自西雅图华盛顿大学的视觉研究院萨贝桑与加州大学伯克利分校的同事在“科学进展”杂志上报告了他们这项意外的发现。该团队在实验中使用了一台功能强大的显微镜来研究两名男子的眼睛，并在视网膜上创建了一个包含约1000个视锥细胞的图谱。这幅图谱显示了红色、绿色和蓝色视锥细胞的位置。
科学家们将微小的激光点照射到单个红色或绿色视锥细胞上，并询问被试者看到了什么颜色。研究者们使用精确定位的激光（图中绿色的光柱）刺激人类视网膜（图中灰色的背景）中单个视锥细胞（黄色圆圈放大图中红色、绿色和蓝色的点）。图片来源：R. Sabesan，Brian Schmidt，William Tuten，Austin Roorda
科学家们通过研究发现，所谓的红色和绿色视锥细胞其实各自都具有两种类型：一种类型透射白光，另一种类型感知对应的颜色。让人惊讶的是，有相当多的视锥细胞在受到刺激后，被试者报告看到了白光，而不是红光或者绿光。在进行测试的167个红色视锥细胞中，有119个细胞在受到刺激后被报告看到了白光，仅有48个视锥细胞被报告看到了红光。
在测试的98个绿色视锥细胞中，有77个细胞被报告看到了白光，仅有21个被报告看到了绿光。由于视网膜上的蓝色视锥细胞很稀少，研究人员并没有测试这种类型的细胞。
研究人员表示，尽管这些视锥细胞具有看到颜色的能力，但是它们似乎很少能够真正检测到颜色，这似乎是一种很低效的工作方式。
科学家解释，人眼通过这些大量的检测白光（在缺乏白色光时，细胞可以检测到“黑色”）的细胞，可以创建一张周围环境轮廓分明的黑白照片，它们提供了清晰的视觉细节边缘；而红色和绿色信号细胞则以模糊的色块的形式进行填充。这个过程很像给图画书或者黑白电影上色。这个过程很像给图画书或者黑白电影上色。图片来源：shironosov / istockphoto
由于进行这项研究非常困难，有研究者将这项研究类比成第一批登上月球的人，并称之为“一项超级技术成就”。为了获得清晰的视网膜图谱，研究人员借鉴了天文学家用于太空制图的技术。由于人眼一直不断的摇摆，研究人员还必须清楚眼球的运动模式，这样他们才能准确预测每个视锥细胞在激光束发出光刺激后瞬间所处的位置。他们花费了两年时间，共计在志愿者的眼睛上刺激了273个独立的视锥细胞。视锥细胞结构。
图片编译来源：Wikipedia
研究结果表明，人类视网膜所做的事情比科学家们原想的要多得多。人们过去认为视锥细胞只能读取红色、绿色或蓝色光，而大脑负责辛苦地将这些信号组成这个世界的全彩视图（包括黑白）。而事实正相反，视网膜将黑白和彩色数据发送给大脑，让大脑的工作变得更轻松。现在，研究人员正在试图研究视锥细胞是如何知道应该发出彩色还是白色信号。
“不同类型的视觉细胞在视网膜中的排列方式”似乎是实现这个功能的关键之处。例如，当红色视锥细胞被绿色视锥细胞包围时，红色视锥细胞更倾向于发出白色信号。
这些发现对于色盲患者来说，可能是一个好消息。如果能将正确的视锥细胞添加到视网膜上，人类的大脑应该可以轻松地为黑白图片填充一种或更多的颜色。