Der visuelle Kortex des Menschen enthält Neuronen, die selektiv auf Zwischenfarben reagieren | 2020

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Anonim

Es wurde zuvor angenommen, dass das menschliche visuelle System Farbinformationen durch Kombinationen von vier gegnerischen Farben - Rot / Grün, Gelb / Blau - und Dunkel / Hell-Komponenten - codierte. In diesem Format kann Orange als Kombination von Rot und Gelb und Lila als Kombination von Blau und Rot dargestellt werden.

Jüngste elektrophysiologische Studien an Primaten haben jedoch das Vorhandensein von Neuronen im visuellen Kortex gezeigt, von denen jedes selektiv für eine Zwischenfarbe ist.

Studien unter Verwendung menschlicher Teilnehmer - durch psychophysische und bildgebende Verfahren zur Darstellung der Gehirnaktivität - haben auch indirekte Beweise für das Vorhandensein dieser Neuronen erbracht, obwohl noch keine direkte Aufzeichnung der farbtonselektiven Reaktion sowie der Variabilität und Population von Neuronen erfolgt ist Selektive bis intermediäre Farben wurden beim Menschen nicht explizit berichtet.

Der Forschergruppe gelang es, neuronale Reaktionen, die selektiv auf dazwischenliegende Farbtöne im menschlichen Gehirn reagierten, mithilfe einer funktionellen MRT-Technik aufzuzeichnen.

Während der Messung der Gehirnaktivität wurde den Probanden ein kreisförmiges Schachbrettmuster gezeigt, dessen Farbe sich entlang eines Farbkreises allmählich änderte. Die Studie wurde unter einer gleichen Lichtintensität durchgeführt, die zuvor bei jedem Probanden sorgfältig eingestellt worden war.

Der zeitliche Verlauf der Hirnaktivität wurde für jedes Pixel (Voxel) der fMRI-Daten analysiert. Wenn zum Beispiel die Antwort eines Voxels von Neuronen dominiert wird, die für einen bestimmten Farbton selektiv sind, würde sie eine maximale Antwort zeigen, wenn der selektive Farbton präsentiert wird.

Die Ergebnisse wurden als Histogramme in Bezug auf die für jede Farbtonrichtung selektive Voxelzahl zusammengefasst. Ein Beispiel für gemittelte Histogramme für den primären visuellen Kortex. Die Ergebnisse der Studie bestätigten auch, dass die kortikalen Reaktionen, die für Zwischenfarben selektiv sind, nicht nur die kombinierten Reaktionen der vier gegnerischen Farben sind.

Dies ist der weltweit erste Bericht über das Histogramm der Neuronen, die für jeden Farbton, einschließlich der Zwischenfarbtöne, bei menschlichen Probanden selektiv sind. Die vollständigen Ergebnisse der Studie werden in der britischen Fachzeitschrift veröffentlicht Zerebraler Kortex als Open-Access-Artikel am 30. September.

Die Forscher glauben, dass das Ergebnis der Studie Hinweise auf das Design von Mehrfarben-Primärfarbdisplays geben könnte. Übliche Displays haben 3 Farbprimäre (normalerweise Rot, Grün und Blau), aber die Farbwiedergabepräzision wird höher, wenn 6 Farbprimäre verwendet werden. Derartige Anzeigen wurden für die Darstellung von Farbbildern mit hoher Qualität / Präzision / Wiedergabetreue untersucht, die beispielsweise für medizinische oder klinische Zwecke verwendet werden können.

Da das Histogramm darauf schließen lässt, dass Menschen möglicherweise empfindlicher auf Farbtöne einer größeren Population reagieren, ist es möglich, dass Displays mit Primärfarben, die unter den Farbtönen einer größeren Population ausgewählt wurden, genauere Farben mit einer höheren Wirksamkeit für das menschliche Gehirn wiedergeben können.