Kırmızı rengin beyin dalgalarına etkisi

Özet: Kırmızı renk, beyinde ürettiği gama salınımlarının gücü açısından özellikle güçlü değildir.

kaynak: ESI

Kırmızı trafik ışıkları sürücüleri durdurur. Kırmızı, bir sinyal ve uyarı efekti üretir. Ama bu aynı zamanda beyne de yansıyor mu?

Ernst Strongman Institute of Neuroscience’daki (ESI) araştırmacılar bu soruyu araştırdı. Kırmızı rengin beyin dalgalarını diğer renklerden daha güçlü şekilde uyarıp uyarmadığını görmek istediler.

“Renk Uyaranları için İnsan Görsel Gama” başlıklı çalışma dergide yayınlandı. e-hayat.

Benjamin J. Stoch, Alina Peter, Isabelle Ehrlich, Zora Nolte ve ESI Direktörü Pascal Fries tarafından yapılan araştırma, V1 olarak da bilinen erken dönem görsel kortekse odaklanıyor. Beyindeki en büyük görsel alan ve retinadan girdi alan ilk alandır.

Bu bölge güçlü ve uzamsal olarak homojen görüntülerle uyarıldığında, gama bandı (30-80 Hz) olarak adlandırılan belirli bir frekansta beyin dalgaları (salınımlar) ortaya çıkar. Ancak tüm görüntüler bu etkiyi aynı ölçüde oluşturmaz.

Rengi belirlemek zor

Çalışmanın ilk yazarı Benjamin J. Stauch, “Son zamanlarda, hangi belirli girdilerin gama dalgalarını tahrik ettiğini keşfetmeye yönelik birçok araştırma yapıldı” diye açıklıyor. “Görsel girdilerden biri renkli yüzeyler gibi görünüyor. Özellikle kırmızıysa. Araştırmacılar bunu kırmızının evrimsel olarak görsel sisteme özgü olduğu, çünkü örneğin meyveler genellikle kırmızı olduğu için yorumladılar.”

Fakat rengin etkisi bilimsel olarak nasıl kanıtlanabilir? Yoksa reddetmek mi? Ne de olsa rengi nesnel olarak belirlemek zordur ve farklı çalışmalar arasında renkleri karşılaştırmak da zordur.

Her bilgisayar ekranı farklı bir renk üretir, bu nedenle bir ekrandaki kırmızı renk diğerinden farklıdır. Ek olarak, renkleri tanımlamanın çeşitli yolları vardır: tek bir ekrana dayalı, algısal yargılara veya girdilerinin insan retinasına ne yaptığına dayalı.

Renkler fotoreseptör hücrelerini aktive eder

İnsanlar, retinadaki koni adı verilen fotoreseptör hücreler aktive edildiğinde rengi algılar. Işık uyaranlarına onları elektrik sinyallerine dönüştürerek yanıt verirler ve bunlar daha sonra beyne iletilir.

Renkleri tanımak için birkaç tür koniye ihtiyacımız var. Her tür özel olarak belirli bir dalga boyu aralığını kabul eder: kırmızı (L konileri), yeşil (M konileri) veya mavi (S konileri). Beyin daha sonra ilgili konilerin ne kadar güçlü tepki verdiğini karşılaştırır ve bir renk izlenimi ortaya çıkarır.

Tüm insanlarda benzer şekilde çalışır. Bu nedenle, farklı retina konilerini ne kadar güçlü aktive ettiklerini ölçerek renkleri nesnel olarak tanımlamak mümkün olacaktır. Makaklardaki bilimsel çalışmalar, erken primat görsel sisteminin bu konilere bağlı iki kromatik eksene sahip olduğunu göstermiştir: LM ekseni kırmızı ile yeşili karşılaştırır ve S—(L + M) ekseni sarı ile mor arasıdır.

Benjamin, “Bu iki eksene dayalı bir renk koordinat sisteminin, araştırmacılar gama salınımlarının gücünü araştırmak istediklerinde renkleri tanımlamak için doğru olduğuna inanıyoruz. Bu, renkleri, erken görsel sistemin ne kadar güçlü ve ne şekilde etkinleştirildiğine göre tanımlar” diyor. J. Stauch.

O ve ekibi daha büyük bir birey örneğini ölçmek istedi (N = 30) çünkü renkle ilgili gama salınımları üzerine önceki çalışmalar çoğunlukla birkaç primattan veya insan katılımcıdan alınan küçük örneklerle yapılmıştı ve koni aktivasyon spektrumları genetik olarak kişiden kişiye farklılık gösterebiliyordu. bireye,

Kırmızı ve yeşil eşit etkiye sahiptir

Bunu yaparak, Benjamin J. Stauch ve ekibi, kırmızının ayırt edici olup olmadığını ve bu rengin benzer renk yoğunluğuna sahip yeşilden daha güçlü gama salınımlarına neden olup olmadığını araştırdı (yani, koni anizotropisi).

Ayrıca bir yan soruyu da araştırdılar: Renk kaynaklı gama salınımları, beynin manyetik aktivitelerini ölçmek için bir yöntem olan manyetoensefalografi (MEG) ile de tespit edilebilir mi?

Kırmızı rengin neden olduğu gama salınımlarının gücü açısından özellikle güçlü olmadığı sonucuna vardılar. Bunun yerine, kırmızı ve yeşil, aynı mutlak LM koni anizotropisinde erken görsel kortekste aynı kuvvette gama salınımları üretir.

Ayrıca, dikkatli bir şekilde işlendiğinde insan MEG’sinde renk kaynaklı gama dalgaları ölçülebilir, bu nedenle gelecekteki araştırmalar, insan olmayan primatlar yerine insanları kullanan hayvan deneylerinin (azaltma, değiştirme, iyileştirme) 3R ilkelerini izleyebilir.

Yalnızca S-konisini (mavi) etkinleştiren renklerin, genellikle yalnızca erken görsel kortekste zayıf sinirsel tepkiler ortaya çıkardığı gösterilmiştir. Bir dereceye kadar bu beklenebilir, çünkü S-konisi primat retinalarında daha az yaygındır, evrimsel olarak daha yaşlı ve daha ağırdır.

ESI bilim adamları tarafından yürütülen bu çalışmanın sonuçları, erken dönem insan görsel korteksinin görüntüleri nasıl kodladığını ve bir gün görsel protezlerin geliştirilmesine yardımcı olmak için kullanılabileceğini anlamaya katkıda bulunuyor. Bu protezler, retina hasarı olan kişilerde görmeye benzer algısal etkiler üretmek için görsel korteksi aktive etmeye çalışabilir. Ancak, bu hedef belirsizliğini koruyor.

Ayrıca bakınız

Görsel korteksin görsel girdiye verdiği spesifik tepkiler hakkında daha fazla şey anlaşılmalıdır.

Görsel sinirbilim haberlerindeki bu araştırma hakkında

yazar: basın ofisi
kaynak: ESI
İletişim: Basın ofisi – ESI
resim: Fotoğraf ESI / C. Kernberger’e yatırıldı

orijinal arama: açık Erişim.
“Renk uyaranları için insan görsel gamaBenjamin J. Stausch ve diğerleri tarafından yazıldı. e-hayat

Özet

Renk uyaranları için insan görsel gama

Homojen renk yüzeyleri ile primatların erken görsel korteksinde güçlü gama bandı salınımları indüklenebilir (Peter ve diğerleri, 2019; Shirhatti ve Ray, 2018). Diğer polimorflarla karşılaştırıldığında, kırmızı uyaranlar için özellikle güçlü gama salınımları rapor edilmiştir.

Bununla birlikte, kortikal öncesi renk işleme ve V1’e girişlerin ortaya çıkan gücü genellikle tam olarak kontrol edilmez. Bu nedenle, kırmızıya daha güçlü tepkiler, V1 girişinin gücündeki farklılıklardan kaynaklanabilir.

V1 bölgesi için ana girdi kaynağı olan lateral genikulat çekirdeğin tepkilerine dayalı olarak renk koordinat sisteminde eşit parlaklık ve konik kontrast seviyelerine sahip uyaranları sunduk. Bu uyaranları kullanarak 30 insan katılımcının beyin MRG’sini kaydettik.

Erken görsel kortekste, önceki raporların aksine, eşit LM koni kontrastının kırmızı ve yeşil uyaranları arasında farklılık göstermeyen gama salınımları bulduk.

Özellikle, S-koni ekseninde özel kontrastlı mavi uyaranlar, olayla ilgili daha küçük alanlara ve daha zayıf değişiklik algılama performansına ek olarak çok zayıf gama tepkilerine neden oldu.

LM ekseninde yer alan uyaranlara verilen insan kromatik gama tepkilerinin gücü, LM konisinin kontrastı ile iyi açıklanabilir ve LM konisinin kontrastını düzgün bir şekilde eşitlerken bariz bir kırmızı önyargı göstermedi.