Хотя ни один человек с обычным цветовым зрением не может себе представить в полной мере, как видит мир тот, у кого нет красных колбочек, считается, что цвета при этом нарушении зрения варьируют от синего до белого и желтого, а красный и зеленый отсутствуют. Предполагается, что люди без гена, кодирующего зеленый опсин, видят мир приблизительно так же, только красные предметы кажутся им более яркими.
Одно из самых ранних известных упоминаний о каком-либо нарушении восприятия цветов датируется 1794 г. Оно содержится в лекции, которую прочел британский исследователь Джон Дальтон. «Часто я всерьез спрашивал кого-нибудь, розовый цветок перед нами или голубой, но обычно все думали, что я хочу над ними подшутить», – рассказывал Дальтон слушателям. Он подозревал, что стекловидная влага – жидкость внутри его глаз – может иметь синий оттенок. С разрешения Дальтона после смерти его глаза разрезали. Стекловидная влага в них была прозрачной. Только в 1990-е гг. ДНК Дальтона проанализировали, и оказалось, что в результате генной мутации в его колбочках отсутствовал зеленый опсин{19}.
Отсутствие синих колбочек, которое приводит к нарушениям восприятия синего и желтого цветов, встречается реже – примерно у одного человека из 10 000. Предполагается, что для таких людей мир окрашен в оттенки красного, белого и зеленого.
Хотя трихроматическое зрение, основанное на трех типах колбочек, – это норма, в некоторых случаях у женщин есть и четвертый тип колбочек[13]. Это не всегда приводит к тому, что их восприятие цветов отличается от стандартного. Но если реакция на свет у колбочек четвертого типа существенно отличается от реакций остальных трех типов колбочек, дополнительные колбочки могут повлиять на цветовосприятие. Так, Габриэль Джордан из Ньюкаслского университета обнаружила женщину с четвертым типом колбочек, способных воспринимать длинноволновую желто-оранжевую часть спектра. Благодаря наличию этих дополнительных «желтых» колбочек при проведении тестов на цветовое зрение, когда требовалось отличить смесь красного и желтого от чисто оранжевого, эта женщина показывала гораздо более высокие результаты по сравнению с обычными людьми. Она замечала нюансы оттенков, которые для большинства людей просто неразличимы{20}.
Но даже люди с обычным цветовым зрением видят одни и те же цвета по-разному. Группа ученых из США обнаружила значительное количество вариаций гена, кодирующего красный опсин. Когда исследователи изучили строение этого гена у 236 человек со всего земного шара, они выявили в общей сложности 85 его разновидностей (вариантов). Наличие разных вариантов этого гена, вероятно, влияет на восприятие красных и оранжевых оттенков, а это значит, что одно и то же «красное» яблоко выглядит для нас с вами немного по-разному{21}.
Палочки, позволяющие видеть при низкой освещенности, и колбочки, дающие возможность различать цвета… Еще совсем недавно, когда я была студенткой, считалось, что этим ограничиваются средства восприятия света сетчаткой. Наши глаза служат для зрительного восприятия, а эти клетки являются теми датчиками, которые позволяют нам видеть.
Правда, как оказалось, это только часть истории глаз. Несомненно, вы слышали о «внутренних часах» организма. На самом деле в организме человека несколько «внутренних часов», которые помогают координировать все – от пробуждения до пищеварения. Но главные «часы» расположены в мозге, а конкретнее, в гипоталамусе – области, отвечающей за важнейшие процессы жизнедеятельности. Чтобы эффективно работать, этим «часам» необходимо знать, когда начинается день и когда наступает ночь, и информацию об этом они получают от глаз, однако, как выяснилось, не через те рецепторы, которые обеспечивают нам способность видеть.
В 1998 г. американский нейробиолог германского происхождения Игнасио Провенсио обнаружил в коже гладкой шпорцевой лягушки меланопсин – совершенно иной светочувствительный пигмент{22}. В течение двух последующих лет он выяснил, что человеческая сетчатка тоже содержит это вещество.
В результате дальнейших экспериментов исследователи установили, что животные, слепые из-за отсутствия палочек и колбочек, тем не менее воспринимают общий уровень освещенности благодаря меланопсину, одному из светочувствительных белков сетчатки, и используют эту информацию для контроля своих суточных биоритмов. Было также обнаружено (например, в исследованиях с участием людей, работающих посменно), что такой контроль важен не только для регуляции сна, но и для физического и психического здоровья. Была даже обнаружена связь мутации в гене, кодирующем соответствующий белок, с сезонным аффективным расстройством (САР){23}, при котором у людей в темные зимние месяцы наблюдается сниженное настроение и депрессия.
Таким образом, чтобы помочь гипоталамусу понять, когда день начинается, а когда кончается, важно подвергать глаза действию яркого света утром, но не вечером. У Майкла Термана, главы Центра светолечения и биологических ритмов при Колумбийском университете, есть в запасе несколько приемов, помогающих максимально улучшить работу этой системы. По возможности ходите на работу пешком и старайтесь не носить солнцезащитные очки. В помещении используйте много ярких ламп – но таких, чтобы к вечеру их свет можно было приглушить и снизить его интенсивность. Опираясь на свой опыт, Терман утверждает, что повышение уровня освещенности днем помогает снизить усталость, которую многие из нас ощущают в послеобеденные часы или ранним вечером, а если это сочетать с понижением освещенности помещения вечером, то такие условия помогают еще и улучшить сон{24}. То же самое можно сказать и в отношении многих невидящих людей; после открытия меланопсина им стали рекомендовать не носить темные очки.
Следовательно, глаз – не просто орган зрения. Это еще и орган, позволяющий ощутить одно из важнейших изменений в окружающей среде, которое нам и огромному количеству других организмов необходимо отслеживать, чтобы выживать и процветать, – смену дня и ночи.
Хотя глаз, как отмечал Аристотель, играет роль органа зрения, мы видим не глазами, а мозгом. И некоторые из наиболее поразительных различий в том, как мы видим мир, связаны с тем, как мозг разных людей обрабатывает зрительную информацию.
Давайте рассмотрим это подробнее. Вы только что проснулись, встали, раздвинули шторы, и свет заливает вашу спальню. Когда он проникает в глаза и воздействует на палочки и колбочки, нервные импульсы устремляются по зрительному нерву к головному мозгу. Их первая остановка – таламус, небольшая структура прямо над стволом мозга, работающая как перевалочный пункт для информации от разных органов чувств. Одна из главных задач таламуса – направлять входящую сенсорную информацию (за исключением обонятельной) для ее дальнейшей обработки в соответствующие участки коры больших полушарий{25}.
Сигналы от сетчатки таламус перенаправляет прямо в V1 – тоненький пласт клеток, из которых состоит наша первичная зрительная кора{26}. Разные популяции нейронов V1 отвечают на разные стимулы. Некоторые реагируют на края или линии, направленные под определенным углом, – допустим, вертикальные линии на занавесках или прямые углы по краям кровати либо шкафа для одежды. Из V1 визуальная информация также поступает в другие участки зрительной коры, отвечающие, помимо прочего, за распознавание цветов, движений, форм и лиц{27}. Если вы, например, увидели, что из-под одеяла вам улыбается ваша дочь, а не супруг, это значит, что ваша веретенообразная извилина получила уже частично обработанную зрительную информацию. Этот небольшой участок зрительной коры обеспечивает распознавание лиц – притом не обязательно человеческих; он отреагирует и на морды животных, и даже на лица персонажей мультфильмов{28}. (У некоторых животных, например у собак, тоже есть участки коры, реагирующие на человеческие лица{29}.)
