Normalmente, la retina humana contiene cuatro tipos de receptores sensibles a la luz: tres tipos de conos y un tipo de bastones. Las proteínas receptoras contienen la cromo-yodopsina en las barras, la rodopsina en los conos. El papel de este último en la iluminación brillante es insignificante, por lo que para una persona hay tres colores "básicos": azul, rojo, verde: todos los tonos que percibimos están formados por sus combinaciones.
Dado que cada una de las yodopsinas te permite diferenciar alrededor de cien tonos, una persona con visión normal es potencialmente capaz de distinguir alrededor de un millón de combinaciones de colores. Agregar otro tipo de receptor aumenta este número a cien millones. Concetta Antico es portadora de una mutación en el gen de la yodopsina "roja", cuya sensibilidad se ha desplazado a la región de onda corta. Las características especiales se muestran mejor cuando se distinguen tonos rojizos, amarillentos y morados: el esquema de color de sus pinturas se centra en estos colores. El pigmento de color adicional también aumentó la sensibilidad al color en condiciones de poca luz, lo que le permite distinguir entre tonos al atardecer y en la sombra.
Los ojos del camarón mantis (Oratosquilla oratoria) tienen 16 receptores sensibles a la luz.
Mi pregunta es: ¿Qué se necesita cambiar en la estructura del ojo humano para poder ver la radiación ultravioleta e infrarroja, así como para poder ver mejor en la oscuridad (Es decir, para tener una visión nocturna lo suficientemente buena) . Y al mismo tiempo distingue significativamente más colores en el rango visible (si considera que la apariencia del receptor 4 le permite distinguir 100 veces más colores que la gente común. Luego, cuando aparecen los mismos 16 receptores sensibles a la luz, podemos distinguir cientos de millones de colores, ¡o incluso varios miles de millones! )?
También tenga en cuenta que debe girar las cromatinas en la retina para que el nervio salga por detrás, no por delante. Esto eliminará el punto ciego para reducir la longitud total del nervio y proporcionar una mayor cantidad de cromatina para cada área de superficie. Con la adaptación adecuada de la capa de procesamiento principal en la parte posterior del globo ocular (duplicación e integración compensada), que se puede utilizar para aumentar la velocidad de percepción en un factor de 2x a 4x, o los detalles de percepción.
(Los ojos humanos absorben el 90% de todos los fotones antes de que lleguen a los receptores de fotones. Y necesitamos al menos 9 fotones que lleguen a un receptor individual antes de que registre una fuente de luz, (antes de que "vea algo"). Esto significa que al pegar más los receptores adelante, podríamos (óptimamente) aumentar la sensibilidad a la luz por un factor de diez).
Al tomar decisiones, es recomendable familiarizarse con preguntas similares, donde hay varias soluciones interesantes que es conveniente combinar:
Colores de cosas fuera del espectro
¿Cómo modificar el ojo humano para ver en las bandas ultravioleta e infrarroja?
Suplemento: Ofrezca soluciones relacionadas solo con la biología, por lo que no se permiten implantes ni ojos artificiales. Tampoco haga preguntas sobre demasiada información y la dificultad de procesamiento (si conoce las formas en que puede reducir la dificultad de procesamiento, me complacerá saberlo).
La visión en la parte ultravioleta cercana del espectro es fácil : los humanos ya pueden verla.
Los receptores de la retina humana pueden ver la luz de unos 300 nm, pero el cristalino filtra la luz por debajo de los 400 nm. Se cree que la 'revolución azul' en el arte de Monet a finales de su vida fue el resultado de su cirugía de cataratas, después de la cual pudo percibir diferentes colores que antes, y más especialmente, pudo percibir la luz ultravioleta .
Varios pacientes que se sometieron a una cirugía de LIO informaron efectos similares, es decir, que pueden ver un tipo diferente de púrpura. Por lo general, los implantes de lentes filtran la luz ultravioleta; pero algunos pacientes informan que pueden ver este "morado extra" alrededor de su visión periférica, donde el LIO no puede filtrar físicamente.
Esta sería la solución más fácil, con toda probabilidad. Cambie la estructura de la lente para permitir que la luz ultravioleta ya visible entre en el ojo.
Hay dos cosas involucradas:
Enlaces: disculpas, pero estoy demasiado cansado para organizar una respuesta coherente.
El experimento de los colores prohibidos : por qué no puedes ver el azul amarillento y qué puedes intentar evaluar si tu cerebro realmente podría
fotopsina: un carotenoide unido a diferentes proteínas es el colorante que permite la visión tricromática del ojo humano
rodopsina - la combinación de pigmento+proteína para la visión nocturna .
Un equipo de biohackers descubrió cómo dar visión nocturna a las personas : usó un análogo de clorofila llamado Chlorin e6 que se dejó caer en el ojo, con un efecto de hasta 100 m durante la noche. La página
de su proyecto : montones de otros enlaces, en su mayoría a artículos científicos.
¿Quieres ver en UV? Haga que la córnea/el cristalino sean menos propensos a sufrir daños por la exposición a los rayos UV primero, luego analizaremos los rayos UV
Bien. Si no quiere meterse con sus ojos, use el sonocromatismo : su cerebro es bastante plástico. Si funciona, ve a dar las gracias a Neil Harbisson .
El primer paso es echar un vistazo (juego de palabras) a la retina de la mayoría de los ojos de las aves, que tienen un cuarto tipo de cono para ver los rayos UV . A diferencia de los mamíferos, sus conos tienen una gota de aceite para restringir mejor las longitudes de onda detectadas y reducir la superposición con otros tipos de conos. Además, los conos de las aves son mucho más delgados que los de los mamíferos .
Sin embargo, las aves también tienen algunas desventajas. Los mamíferos perciben el contraste mejor que las aves y las aves tienen un pecten dentro de su ojo que bloquea parte de su vista creando grandes puntos ciegos . Su retina no tiene vasos sanguíneos , por lo que esta es la razón por la que necesitan el pecten.
Además, los humanos, como todos los vertebrados, tienen una retina invertida , lo que significa que los vasos sanguíneos y los nervios están delante de los conos y bastones en lugar de detrás de ellos. Los cefalópodos tienen retinas no invertidas.
Los gatos tienen un tapetum lucidum detrás de la retina que les permite ver mejor en la oscuridad, pero a costa de disminuir su agudeza visual.
Como dijo elemtilas , las personas que se operan de cataratas pueden ver algo de UV. Consulte aquí para obtener más información al respecto.
Además, incluso en los mamíferos, los renos ven la luz ultravioleta .
Para la visión IR, eso es más complicado. La razón es que, dado que los mamíferos son de sangre caliente, simplemente brillan en el rango IR cercano, por lo que cualquier cono receptivo siempre estaría saturado y cegado. Los animales que pueden ver algo de IR son todos de sangre fría, la mayoría son insectos, pero algunos cefalópodos, crustáceos, moluscos, peces, anfibios y algunas serpientes ven IR. Pero de ninguna manera las aves o los mamíferos pueden hacer eso. Tenga en cuenta que aunque las serpientes ven IR, no usan sus ojos para eso, sino que usan sus órganos de la fosa , como si fueran un conjunto distinto de ojos para detectar IR, pero con una agudeza visual, resolución y contraste muy pobres. Entonces, para agregar visión IR, necesitaría proteger el ojo de alguna manera del propio resplandor del cuerpo.
Entonces, creo que podrías:
Comience con un ojo humano.
Reemplace los conos y bastones de mamíferos por los de aves, incluida la adición del cono UV aviar. Si no puede hacer esto, intente al menos introducir el cono UV de reno.
Haz que los nervios y los vasos sanguíneos los conecten por detrás de los conos y bastones, en lugar de hacerlo por delante. Esto también permitiría que esas células recogieran más luz y estuvieran mejor vascularizadas. Entonces también podrían apretarse más, produciendo una imagen más nítida. Dado que la vascularización mucho mejor también les da a esas células más nutrientes y oxígeno, creo (aunque no estoy seguro) que entonces podrían producir un mejor contraste y eliminar la necesidad de tener pectens o puntos ciegos.
Haga un tapetum lucidum especial en el ojo que pueda cambiar progresivamente de reflectante en la oscuridad a negro opaco bajo la luz solar directa para adaptarse mejor a diferentes condiciones de luz más allá de lo que el iris es capaz.
Cambie el LIO del ojo por algo que también sea transparente a los rayos UV, tal vez pueda inspirarse en los renos para mantenerlo compatible con ser un mamífero.
Terminas con tres capas en la retina. El interno presenta bastones y conos. Los otros dos son (a) los vasos sanguíneos, las terminaciones nerviosas y las células ganglionares de la retina y (b) el tapetum lucidum. No estoy seguro de cuál funcionaría mejor como capa intermedia.
Agregar un cono UV puede tener algunas desventajas. En particular, si agrega un nuevo tipo de cono en la retina, deberá extender un poco los existentes para dejar espacio para los nuevos, lo que podría reducir la agudeza visual. Además, los ojos humanos enfocan las imágenes con los conos rojo y verde, mientras que los azules sufren de aberración cromática y, debido a que son mucho menos numerosos, tienen poca agudeza visual en el azul. Sin embargo, no debería ser muy difícil equilibrar esto, especialmente si usa conos de aves que son mucho más delgados que los de los mamíferos. Además, el cerebro humano ya hace un trabajo bastante bueno "retocando" la imagen de la retina para compensar muchas de las deficiencias de la visión.
Luego, cuando aparecen los mismos 16 receptores sensibles a la luz, podemos distinguir cientos de millones de colores, ¡o incluso varios miles de millones!
Es poco probable que funcione como piensas. Es probable que ver tantos colores requiera el correspondiente cableado neuronal en el cerebro. Entonces, aunque algunos animales tienen una gran cantidad de fotorreceptores, esto podría ser a expensas de no poder mezclar correctamente todos esos colores o tener problemas para distinguir diferentes tonos similares del mismo color u otra cosa. Además, el usuario MJ713 señala en un comentario que la investigación sobre los camarones mantis muestra que en realidad son bastante malos para distinguir entre colores similares .
Sobre la tetracromacia, citaré esto :
Sin embargo, la prueba más estricta de nuestra hipótesis fue entre las mujeres tricromáticas y las mujeres heterocigóticas de cuatro fotopigmentos. Como se muestra en las filas 1 y 2 de la Tabla 2, el número medio de bandas delimitadas por los dos grupos de mujeres (7,6 frente a 10) fue significativamente diferente (p < 0,01). Esta comparación eliminó las diferencias en el rendimiento atribuibles al género y, por lo tanto, fue una prueba más sólida de nuestra hipótesis de que tener cuatro pigmentos produce una diferencia de percepción.
En la actualidad, se informa que las hembras con cuatro fotopigmentos son bastante comunes y, según algunas estimaciones, ocurren en hasta el 50% de la población femenina (M. Neitz, Kraft y J. Neitz, 1998). También se da el caso de que aproximadamente el 8 % de los varones que se supone que tienen un color “normal” probablemente representen un fenotipo retiniano de cuatro fotopigmentos (que expresan múltiples variantes del gen opsina del pigmento L que podrían contribuir significativamente a la visión del color; Sjoberg, M. Neitz, Balding y J. Neitz, 1998).
IE Podría haber más tetracromáticos a nuestro alrededor de los que podríamos ser conscientes. Incluso la mayoría de los propios tetracromáticos deben estar inconscientes.
Además, excelente para leer:
https://webvision.med.utah.edu/book/part-vii-color-vision/color-vision/ y, de hecho, todo en https://webvision.med.utah.edu/ .
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0960982214013013
Además, hace algunos años, vi un artículo en el que alguien hizo un experimento con muchas mujeres y descubrió algunos tetracromáticos e incluso identificó dos tipos diferentes de tetracromáticos con tetracromacidad funcional. Si mi memoria no me traiciona, uno de esos grupos tenía un naranja como cuarto color primario y el otro tenía un amarillo verdoso como cuarto color primario. Sin embargo, fue hace algunos años y buscándolo en Google no pude encontrarlo nuevamente. Básicamente, esto sucede porque los conos rojo y verde están codificados por dos genes llamados OPN1LW y OPN1MW (ja, al menos podría encontrar sus nombres en Google), que son vecinos en el cromosoma X (pero ausentes en el cromosoma Y), por lo que durante crossover (solo para mujeres), podría terminar produciéndose un gen que es una mezcla de la mitad de OPN1LW y la mitad de OPN1MW, y hay más de una forma de mezclarlos.
Además, en la misma ocasión hace algunos años, también vi una página web muy buena que describía con detalles profundos, pero aún en un lenguaje limpio y fácilmente comprensible, todos los matices de cómo evolucionó la visión del color y cómo funcionó en la retina. , en las células ganglionares de la retina y en el cerebro. Sin embargo, una vez más, Google me traicionó.
Eche un vistazo a los tetracromáticos si desea conocer a las personas (específicamente, las mujeres) que pueden ver más colores en la banda de ondas visible existente; receptor de color
La visión ultravioleta e infrarroja cercana puede no ser tan útil. Ver en un nivel de luz muy bajo requiere mejoras que ninguna criatura biológica tiene; en cambio, la evolución equipa a los cazadores nocturnos con ecolocalización, olor, sensibilidad a la vibración o buena audición (como en los búhos).
En la práctica, es posible que apueste por un mejor posprocesamiento que por una mejor vista, por ejemplo, la capacidad de hacer el equivalente a combinar una gran cantidad de cuadros de video para obtener la mejor imagen. Esto puede mejorar en gran medida tanto las imágenes diurnas de largo alcance como las nocturnas.
No estoy seguro del problema del color, aparte de que los ojos humanos son capaces de ver más tonos de color de los que puede representar una pantalla de computadora (usando una escala RGB)... lo que significa que son colores que solo puedes experimentar en la vida real. No en una pantalla o en fotos.
En cuanto a la visión nocturna, muchos animales (me vienen a la mente los gatos) son más fotosensibles que los ojos humanos, tanto por tener más receptores como por estar más dilatados (reduciendo los fotones absorbidos antes de que lleguen a los receptores). Si alguna vez ha ido a un oftalmólogo, probablemente le han dializado los ojos para que él pueda mirarlos... y luego sufrió mientras el sol brillaba ridícula y dolorosamente durante el resto del día. Es casi como ser un vampiro.
La mayor parte de la visión nocturna para humanos se realiza con gafas que tienen una pequeña computadora que tomará fotones de las lentes y los mostrará en una pantalla para la fotosensibilidad humana normal (esa visión nocturna verde, en su mayoría se hace porque los monitores más simples para estos van a hacer pantallas verdes). No debe usarlos en ningún lugar cerca de una fuente de luz, ya que puede cegarlo si las fuentes son algo con lo que se puede ver bien a simple vista. El ejército de los EE. UU. también tiene miras especiales para armas que son invisibles a simple vista, pero cuando usas visión nocturna, puedes verlas en el objetivo (supongo que otros militares modernos las tienen, pero solo me lo han descrito los militares de los EE. UU.). .. todos parecen impresionados de que pueden iluminar al malo "como un árbol de Navidad" y él es totalmente ajeno a la cantidad de miras láser que tiene sobre él.
Los equipos para infrarrojos y ultravioleta (y cualquier otra parte del espectro de luz no visible... es decir, la mayor parte) se representan de manera similar en colores visibles que los humanos pueden entender. Un infrarrojo pintará una fuente de violeta (bajo) a rojo (alto) y blanco (más alto) según la intensidad de la luz infrarroja porque esos son colores que podemos ver, no porque el infrarrojo te permita ver "más rojo". Si pudiera ver infrarrojos, probablemente se vería como un color totalmente nuevo que nunca antes había visto (y debido a que rara vez lo consideramos en colores decorativos, casi todos los colores cambiarían según su reflejo de la luz IR. Probablemente sea mejor No describa el color o IR o UV porque el color es un adjetivo qualia. No puede describir el color sin proporcionar un ejemplo de ese color.
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