Wat is tetrachromatie?
Ooit gehoord van staven en kegels van een wetenschapsklas of uw oogarts? Het zijn de componenten in je ogen die je helpen licht en kleuren te zien. Ze bevinden zich in het netvlies. Dat is een laag dun weefsel aan de achterkant van je oogbal in de buurt van je oogzenuw.
Staven en kegels zijn cruciaal om te zien. Staven zijn gevoelig voor licht en zijn belangrijk om u in het donker te laten zien. Kegels zijn verantwoordelijk voor het laten zien van kleuren.
De meeste mensen, evenals andere primaten zoals gorilla's, orang-oetans en chimpansees en zelfs sommige buideldieren, zien kleur alleen door drie verschillende soorten kegeltjes. Dit kleurvisualisatiesysteem staat bekend als trichromacy ("drie kleuren").
Maar er zijn aanwijzingen dat er mensen zijn met vier verschillende kanalen voor kleurperceptie. Dit staat bekend als tetrachromacy.
Tetrachromacy wordt beschouwd als zeldzaam bij mensen. Onderzoek toont aan dat het vaker voorkomt bij vrouwen dan bij mannen. Een onderzoek uit 2010 suggereert dat bijna 12 procent van de vrouwen mogelijk dit vierde kleurwaarnemingskanaal heeft.
Mannen zijn minder waarschijnlijk tetrachromaten. Mannen zijn eerder kleurenblind of kunnen niet zoveel kleuren waarnemen als vrouwen. Dit komt door erfelijke afwijkingen in hun kegeltjes.
Laten we meer leren over hoe tetrachromatie zich verhoudt tot een typisch trichromatisch zicht, wat tetrachromatie veroorzaakt en hoe u erachter kunt komen of u het heeft.
Tetrachromacy vs. trichromacy
De typische mens heeft drie soorten kegeltjes bij het netvlies waarmee je verschillende kleuren in het spectrum kunt zien:
- korte golf (S) kegels: gevoelig voor kleuren met korte golflengten, zoals paars en blauw
- middengolf (M) kegels: gevoelig voor kleuren met gemiddelde golflengten, zoals geel en groen
- langegolfkegels (L): gevoelig voor kleuren met lange golflengten, zoals rood en oranje
Dit staat bekend als de theorie van trichromatie. Fotopigmenten in deze drie soorten kegeltjes geven je de mogelijkheid om het volledige kleurenspectrum waar te nemen.
Fotopigmenten zijn gemaakt van een eiwit dat opsine wordt genoemd en een molecuul dat gevoelig is voor licht. Dit molecuul staat bekend als 11-cis retinal. Verschillende soorten fotopigmenten reageren op bepaalde kleurgolflengten waarvoor ze gevoelig zijn. Dit resulteert in uw vermogen om die kleuren waar te nemen.
Tetrachromaten hebben een vierde type kegel met een fotopigment waarmee meer kleuren kunnen worden waargenomen die zich niet in het typisch zichtbare spectrum bevinden. Het spectrum is beter bekend als ROY G. BIV (R ed, O range, Y ellow, G reen, B lue, I ndigo, and V iolet).
Door het bestaan van dit extra fotopigment kan een tetrachromaat meer details of variatie binnen het zichtbare spectrum zien. Dit wordt de theorie van tetrachromatie genoemd.
Terwijl trichromaten ongeveer 1 miljoen kleuren kunnen zien, kunnen tetrachromaten mogelijk ongelooflijk 100 miljoen kleuren zien, volgens Jay Neitz, PhD, een professor in de oogheelkunde aan de Universiteit van Washington, die uitgebreid kleurvisie heeft bestudeerd.
Oorzaken van tetrachromatie
Zo werkt uw kleurperceptie doorgaans:
- Het netvlies neemt licht op van je pupil. Dit is de opening aan de voorkant van je oog.
- Licht en kleur reizen door de lens van je oog en worden onderdeel van een gefocust beeld.
- Kegels zetten licht- en kleurinformatie om in drie afzonderlijke signalen: rood, groen en blauw.
- Deze drie soorten signalen worden naar de hersenen gestuurd en verwerkt tot een mentaal bewustzijn van wat je ziet.
De typische mens heeft drie verschillende soorten kegeltjes die visuele kleurinformatie opsplitsen in rode, groene en blauwe signalen. Deze signalen kunnen vervolgens in de hersenen worden gecombineerd tot een totale visuele boodschap.
Tetrachromaten hebben een extra type kegel waarmee ze een vierde dimensionaliteit van kleuren kunnen zien. Het is het gevolg van een genetische mutatie. En er is inderdaad een goede genetische reden waarom tetrachromaten vaker vrouwen zijn. De tetrachromacy-mutatie wordt alleen door het X-chromosoom geleid.
Vrouwen krijgen twee X-chromosomen, één van hun moeder (XX) en één van hun vader (XY). Ze zullen eerder de noodzakelijke genmutatie van beide X-chromosomen erven. Mannen krijgen maar één X-chromosoom. Hun mutaties resulteren meestal in abnormale trichromatie of kleurenblindheid. Dit betekent dat hun M- of L-kegels niet de juiste kleuren waarnemen.
Een moeder of dochter van iemand met een afwijkende trichromatie is hoogstwaarschijnlijk een tetrachromaat. Een van haar X-chromosomen kan normale M- en L-genen dragen. De andere draagt waarschijnlijk zowel reguliere L-genen als gemuteerd L-gen dat via een vader of zoon met abnormale trichromatie wordt doorgegeven.
Een van deze twee X-chromosomen wordt uiteindelijk geactiveerd voor de ontwikkeling van kegelcellen in het netvlies. Hierdoor ontwikkelt het netvlies vier soorten kegeltjescellen vanwege de verscheidenheid aan verschillende X-genen die door zowel moeder als vader worden doorgegeven.
Sommige soorten, inclusief mensen, hebben simpelweg geen tetrachromatie nodig voor evolutionaire doeleinden. Ze hebben het vermogen bijna helemaal verloren. Bij sommige soorten draait het bij tetrachromatie om overleven.
Verschillende vogelsoorten, zoals de zebravink, hebben tetrachromatie nodig om voedsel te vinden of een partner te kiezen. En door de onderlinge bestuivingsrelatie tussen bepaalde insecten en bloemen hebben planten complexere kleuren ontwikkeld. Dit heeft er op zijn beurt toe geleid dat insecten evolueerden om deze kleuren te zien. Zo weten ze precies welke planten ze moeten kiezen voor bestuiving.
Tests die worden gebruikt om tetrachromatie te diagnosticeren
Het kan een uitdaging zijn om te weten of je een tetrachromat bent als je nog nooit bent getest. U kunt uw vermogen om extra kleuren te zien als vanzelfsprekend beschouwen, omdat u geen ander visueel systeem heeft om het uwe te vergelijken.
De eerste manier om uw status te achterhalen, is door middel van genetische tests. Een volledig profiel van uw persoonlijke genoom kan de mutaties op uw genen vinden die mogelijk hebben geleid tot uw vierde kegeltjes. Een genetische test van je ouders kan ook de gemuteerde genen vinden die aan jou zijn doorgegeven.
Maar hoe weet je of je daadwerkelijk de extra kleuren van die extra kegel kunt onderscheiden?
Dat is waar onderzoek van pas komt. Er zijn verschillende manieren om erachter te komen of je een tetrachromat bent.
De kleuraanpassingstest is de belangrijkste test voor tetrachromatie. Zo gaat het in het kader van een onderzoek:
- Onderzoekers presenteren de deelnemers aan de studie een set van twee kleurenmengsels die er hetzelfde uitzien voor trichromaten, maar anders dan voor tetrachromaten.
- Deelnemers beoordelen 1 tot 10 hoe dicht deze mengsels op elkaar lijken.
- Deelnemers krijgen dezelfde sets kleurmengsels op een ander tijdstip, zonder te horen dat het dezelfde combinaties zijn, om te zien of hun antwoorden veranderen of hetzelfde blijven.
Echte tetrachromaten zullen deze kleuren elke keer op dezelfde manier beoordelen, wat betekent dat ze daadwerkelijk onderscheid kunnen maken tussen de kleuren die in de twee paren worden gepresenteerd.
Trichromats kunnen dezelfde kleurmengsels op verschillende tijdstippen verschillend beoordelen, wat betekent dat ze alleen willekeurige getallen kiezen.
Tetrachromacy in het nieuws
Tetrachromaten zijn zeldzaam, maar ze veroorzaken soms grote mediagolven.
Een onderwerp in de Journal of Vision-studie van 2010, alleen bekend als cDa29, had een perfect tetrachromatisch zicht. Ze maakte geen fouten in haar kleuraanpassingstests en haar reacties waren ongelooflijk snel.
Ze is de eerste persoon waarvan door de wetenschap is bewezen dat ze tetrachromatie heeft. Haar verhaal werd later opgepikt door tal van wetenschappelijke media, zoals het tijdschrift Discover.
In 2014 deelde kunstenaar en tetrachromat Concetta Antico haar kunst en haar ervaringen met de British Broadcasting Corporation (BBC). In haar eigen woorden stelt tetrachromatie haar in staat om bijvoorbeeld "dofgrijs … [als] sinaasappels, geel, groen, blauw en roze" te zien.
Hoewel uw eigen kansen om een tetrachromat te zijn misschien klein zijn, laten deze verhalen zien hoezeer deze zeldzaamheid degenen onder ons blijft fascineren die een standaard visie met drie kegels hebben.
