Vědci odhalili, jak funguje zrak: Můžeme oklamat oči a vidět „zakázané“ barvy, které jsou nám skryty

Lidské oči jsou vybaveny speciálními buňkami zvanými tyčinky a čípky, které nám umožňují vnímat svět kolem nás. Zatímco funkce tyčinek, které pomáhají vidět za šera, jsou již dlouho známy, čípky – zodpovědné za barevné vidění – zůstávaly do značné míry záhadou.

Lidské oči jsou vybaveny speciálními buňkami zvanými tyčinky a čípky, které nám umožňují vnímat svět kolem nás. Zatímco funkce tyčinek, které pomáhají vidět za šera, jsou již dlouho známy, čípky – zodpovědné za barevné vidění – zůstávaly do značné míry záhadou. Nedávná mezinárodní studie publikovaná v časopise Science však tuto desetiletí trvající otázku vyřešila a objasnila, jak čípky fungují na molekulární úrovni.

Tým vědců z Číny, Německa a Austrálie se zaměřil na čípky na atomární úrovni. Zjistili, že čípky samy o sobě „barvu nevidí“, ale reagují na vlnové délky světla a vysílají elektrické signály do mozku, který je následně zpracovává a vytváří naše vnímání světa. Čípky jsou tvořeny proteiny zvanými opsiny, přičemž existují tři verze této molekuly pro červené, zelené a modré fotoreceptory. Každý opsin obsahuje molekulu odvozenou od vitaminu A, retinaldehyd, která je citlivá na světlo. Vědci studovali vzorky těchto opsinů zmrazených bleskem a zkoumali, jak se každý typ odlišně váže na molekulu.

Výzkumníci zjistili, že „červené a zelené opsiny zřejmě používají velmi odlišné umístění chemických elektronických nábojů kolem retinaldehydu,“ vysvětluje Trevor Lamb, PhD, výzkumník z Australian National University. „Předpokládáme, že tento rozdíl vysvětluje, proč se vypínají rychleji než modrý opsin a mnohem rychleji než pigment tyčinek.“ Jinými slovy, naše oči fungují jako vysokorychlostní kamery a vědci se domnívají, že právě tato odlišná umístění kolem retinaldehydu řídí „rychlost závěrky“. Tato zjištění by mohla v budoucnu pomoci při vývoji účinnějších léčebných postupů pro dystrofie čípků, změněné barevné vidění nebo jiné zrakové poruchy.

Jak vidět „zakázané“ barvy

Kromě pochopení základních mechanismů zraku vědci také začínají rozplétat záhady takzvaných „nemožných barev“. Například fialová barva, jak ji vnímáme, není ve skutečnosti samostatnou vlnovou délkou, ale spíše optickou iluzí. Vzniká, když mozek současně zpracovává červené a modré vlnové délky, které jsou na opačných koncích světelného spektra.

Další takovou barvou je „olo“, extrémně sytá modrozelená, často popisovaná jako „paví zeleň“. V roce 2025 tým z University of California, Berkeley, v rámci studie publikované v Science Advances, použil speciální laserovou techniku nazvanou „Oz“. Tato technika umožnila stimulovat primárně M čípky, které vnímají střední zelenkavé vlnové délky. Díky evolučnímu „zádrhelu“ se vlnové délky stimulující M čípky přirozeně překrývají s těmi, které stimulují L čípky (vnímající dlouhé, načervenalé vlnové délky). Laserová technika „Oz“ tak poprvé umožnila aktivovat M čípky samostatně, což účastníkům umožnilo vidět „olo“ neboli „nejzelenější zeleň“.