История зрения: путь от светочувствительности до глаза

Датский ученный Врис исследовал мужчину с цветовой слепотой, у которого были два типа нормальных колбочек и мутантный тип колбочек с более низкой чувствительностью к зеленому и красному цветам, таким людям затруднительно их различать.

Врис обследовал дочь одного из мужчин с цветовой слепотой и обнаружил, что она способна воспринимать больше оттенков красного, чем обычные люди. Он обнаружил также, что хоть сам мужчина и имел только два типа нормальных колбочек и один мутантный, его мать и дочь обладали тремя типами нормальных колбочек и одним мутантным – итого четырьмя типами колбочек.

Врис верил, что дополнительный тип колбочек – причина того, что эти женщины могли различать больше оттенков красного, но не имел возможности более глубоко исследовать этот феномен.

Джон Моллон из Кембриджского университета начал интересоваться тетрахроматическим зрением в 1980 году. Джордан, работавшая с Моллоном, сделала предположение: если существует дихроматическое зрение, должно быть и тетрахроматическое. Она предположила, что большое количество женщин – тетрахроматы.

Ученые обследовали матерей мужчин с цветовой слепотой, которые имели три типа нормальных колбочек и один тип мутантных, и проверили их способность различать большее количество оттенков. Но эти женщины не показали каких-то выдающихся возможностей. Это привело к заключению, что четвертый тип мутантных колбочек у них просто не проявляет активности.

Джордан разработала более совершенный метод для выявления тетрахроматического зрения. Отобрав 25 женщин с четырьмя типами колбочек, она протестировала их на наличие тетрахроматического зрения. Позже она выявила одну женщину, полностью прошедшую тест.

Интересно, как люди с тетрахроматическим зрением видят окружающий мир? Тетрахроматы не могут объяснить это людям с трихроматическим зрением, так же, как обычные люди не могут описать дихроматам, как воспринимается красный цвет.

Понятно, что история с обезьянами не закончилась. Гипотезы формирования трихроматического зрения у приматов, которые мы недавно описывали, будут еще дополняться. Оказывается, перетасовка генов опсинов на X-хромосоме сейчас продолжается на глазах ученых, наблюдающих эти процессы. Очевидно, мы узнаем еще много чего интересного о нашем цветовом зрении.

В детстве трава зеленее

Слышали такое выражение? Оно связано с тем, что восприятие цвета действительно меняется с возрастом. Со временем хрусталик становится оптически плотнее и приобретает свойства желтого светофильтра, что снижает возможность воспринимать оттенки синего цвета. Это связано с изменением цвета в белке кристаллине, но молекулярные механизмы процесса остаются неясными.

Так как желтение хрусталика происходит постепенно, большинство не чувствует этих изменений, однако они могут ощущаться сразу после хирургии катаракты, когда врачи удаляют непрозрачный хрусталик и ставят искусственную линзу.

Острота зрения. Рефракция

Чтобы легко обсуждать многие вещи, описанные в этой книге, необходимо дать определение термину «острота зрения». Это основное понятие, используемое офтальмологами для оценки зрительных функций. Острота зрения – это разрешающая способность глаза. Нормальной остротой зрения принято считать такую его разрешающую способность, при которой он может различить две разные точки при угловом расстоянии между ними в одну угловую минуту (градус – это 60 угловых минут).

Картинки, знаки и буквы, с помощью которых офтальмологи проверяют остроту зрения, называются оптотипами. Они сделаны так, чтобы человек легко их узнавал, и каждая их часть соответствовала определенной разрешающей способности глаза. Ранее оптотипы печатали на бумаге и проверяли с определенного расстояния. Сейчас они проецируются проекторами на стену или показываются на высококонтрастных мониторах.

Бумажные таблицы – самые неудобные: для работы с ними нужно соблюдать определенное расстояние, а следовательно, кабинет офтальмолога должен быть соответствующего размера. Обычно бумажные таблицы помещают в деревянный ящик со стеклянными бортами и лампой. Такой ящик называется аппаратом Ротта. Он обеспечивает хорошо подсвеченный ровный фон. Офтальмолог показывает указкой отдельные оптотипы и просит их назвать.

Проекторы и экраны удобны тем, что позволяют не зависеть от размеров кабинета и могут применяться практически в любом помещении. Переключая пультом, врач может показывать по одному оптотипу, что исключает запоминание.

Острота зрения – основной параметр, когда речь идет о проблемах со зрением. Однако сами методики определения и получаемые значения всегда имеют большую долю условности.