Чому око виділяє чотири кольори: нейробіологи знайшли пояснення

Ідея про особливий статус чотирьох відтінків сягає XIX століття — її запропонував німецький фізіолог Евальд Герінг. Відтоді червоний, жовтий, зелений і синій прийнято вважати «чистими»: помаранчевий ми подумки розкладаємо на жовтий із червоним, а сам червоний майже ніхто не описує як суміш помаранчевого та фіолетового.

Пояснити цю привілейованість відомими механізмами ока чи мозку досі не вдавалося. «Жодна відома властивість світла — ані колбочки-фоторецептори ока, ані нейронні представлення в мозку — не може пояснити, чому саме ці чотири відтінки, а не якийсь інший набір, мають посідати це привілейоване становище», — каже нейробіолог Александер Белстен із Берклі.

Його команда проаналізувала понад 500 знімків природи й за допомогою комп'ютерних моделей відтворила, як реагують три типи колбочок — фоторецепторів, чутливих до довгих, середніх і коротких хвиль світла. Виявилося, що палітра довкілля вкрай нерівномірна: вона зміщена в бік червоного, жовто-зеленого та синього.

«Розподіл кольорів у довкіллі дуже асиметричний і нерівномірний, — зазначає нейробіолог Бруно Олсгаузен. — Ніхто ніколи на це не дивився, бо доступність таких дуже великих наборів даних — річ відносно нова».

Мозок, за висновками дослідників, спрощує цей потік і закріплює чотири відтінки разом із чорним і білим як найощадніший спосіб кодувати світ. Механізм має назву розріджене кодування. Щоб передати все різноманіття природних барв мінімумом нейронних «цеглинок», добре працюють пари червоний — зелений, синій — жовтий і чорний — білий.

Надалі автори перевірятимуть висновки на реальних сценах і за участю людей. Також вони хочуть дослідити, як сприймають колір інші види тварин. Результати опублікували в Journal of the Optical Society of America A.