Đây rõ ràng là một sự can thiệp vào tiến hóa. Bởi nó là một nhận thức màu sắc mà chưa có bộ não của bất kỳ con người nào, từ hàng triệu năm trước tới nay có thể nhìn thấy được.
Trong một nghiên cứu mang tính đột phá, Ren Ng, một nhà khoa đến từ Đại học California, Hoa Kỳ đã can thiệp thành công vào võng mạc của chính mình, để mở rộng dải màu mà thị giác của anh có thể nhìn thấy được.
Kỹ thuật này đã giúp anh trở thành người đầu tiên trong lịch sử mở khóa (unlock) được một chức năng hoàn toàn mới của tế bào thụ cảm màu sắc.
Kết quả là Ng đã nhìn thấy một màu mà hơn 8 tỷ người còn lại trên Trái Đất không thể thấy. Anh gọi màu sắc này là "olo" – được mô tả là một màu "lục lam với độ bão hòa chưa từng thấy".
Trong trường hợp bạn tò mò về nó, thì màu olo mà Ng thấy sẽ tương tự như dải màu xanh này, với mã hex là #00ffcc nhưng có độ bão hòa siêu cao, vượt khỏi những gì mà màn hình của bạn có khả năng hiển thị ở đây:
Độ bão hòa là thước đo thể hiện sự tinh khiết của màu sắc. Chỉ số của nó càng cao, màu sắc càng trở nên rực rỡ. Với olo, độ bão hòa của màu sắc này cao tới mức sau khi Ng nhìn thấy nó, anh đã miêu tả ánh sáng chói phát ra từ những chiếc đèn laser màu xanh lá cây là "nhợt nhạt".
Vậy để thấy, olo tinh khiết và rực rỡ tới cỡ nào. Và thế giới tự nhiên vẫn còn rất nhiều điều kỳ diệu mà con người có thể khám phá, sau khi "mở khóa" hết các chức năng sinh học tiềm ẩn của mình.
Oz
Có thể bạn đã biết, bên dưới võng mạc trong mắt mỗi người chúng ta đều chứa các tế bào nhạy sáng, hay còn gọi là tế bào thụ quang. Chúng gồm có 2 loại: tế bào hình nón và tế bào hình que.Tế bào que là tế bào giúp chúng ta nhìn được trong bóng tối, bởi nó phản ứng với lượng photon thấp hay ánh sáng mờ nhạt. Tế bào hình nón thì ngược lại, chúng hoạt động trong điều kiện ánh sáng rực rỡ, chuyên biệt để phát hiện các bước sóng ánh sáng nhìn thấy – cụ thể là đỏ, xanh lá và xanh lam.
Ba loại tế bào hình nón này được gọi lần lượt là "L", "M" và "S", tương ứng với các bước sóng dài (Long), trung bình (Medium) và ngắn (Short) mà chúng bắt được một cách nhạy nhất.
Thế nhưng 3 loại tế bào hình nón này cũng hoạt động chồng chéo lên nhau. Ánh sáng kích hoạt các tế bào M ở dải phổ nhạy nhất, thì cũng kích hoạt các tế bào S và L, ở mức độ kém nhạy hơn.
3 loại tế bào hình nón trong võng mạc con người.
"Không có ánh sáng nào trên thế giới có thể kích hoạt chỉ các tế bào hình nón M, vì nếu chúng được kích hoạt, chắc chắn một hoặc cả hai loại tế bào hình nón còn lại cũng sẽ được kích hoạt", Ren Ng, tác giả nghiên cứu đồng thời là một giáo sư kỹ thuật điện và khoa học máy tính tại Đại học California, Berkeley cho biết.
Vì vậy, trong nghiên cứu mới của mình, giáo sư Ng đã tự hỏi: "Điều gì sẽ xảy ra khi quy luật tự nhiên này bị phá vỡ? Nói cách khác, chúng ta sẽ nhìn thấy gì nếu can thiệp vào võng mạc để chỉ kích hoạt các tế bào M?
Để làm được điều này, giáo sư Ng đã phát triển một kỹ thuật điều biến ánh sáng trên võng mạc mà anh gọi là "Oz".
"Cái tên này bắt nguồn từ câu chuyện Phù Thủy xứ Oz, kể về cuộc hành trình của các nhân vật đến với Thành phố Ngọc lục bảo, nơi mọi thứ trông có màu xanh lá cây rực rỡ", giáo sư Ng giải thích.
Ngoài đời thực, Oz bắt đầu bằng một thủ thuật quét võng mạc để xây dựng một bản đồ các tế bào hình nón S, L, M trên đó. Bản đồ này phải cực kỳ chi tiết và cá nhân hóa, do đó, giáo sư Ng đã tự thực hiện nó trên võng mạc của chính mình cùng với 4 đồng nghiệp khác.
Sau khi đã có được bản đồ võng mạc, bước tiếp theo là sử dụng một tia laser siêu mảnh, giáo sư Ng sẽ nhắm mục tiêu, bắn ra một "liều laser vi lượng" vào vị trí chính xác của tế bào hình nón M của mình.
Đây là phần khó nhất của nghiên cứu, bởi làm sao để có thể nhắm trúng tế bào M và khiến các tế bào S và L không được kích hoạt.
Hệ thống Oz
Giáo sư Ng sẽ phải tự mình ngồi vào một phòng thí nghiệm siêu tối. Phía trước một chiếc bàn, anh cắn mạnh vào một thanh ngang để giữ cho đầu và mắt đứng yên.
Một máy phát laser được đặt trên bàn phía trước mặt, cùng với các hệ thống gương, gương biến dạng, bộ điều biến và máy dò ánh sáng làm nhiệm vụ nhắm bắn chính xác.
Khi tia laser phụt ra rồi tắt ngay, nó sẽ gửi một liều sáng vi lượng đến đúng các tế bào M trong võng mạc giáo sư Ng. Sau đó, anh mô tả mình đã nhìn thấy một hình vuông nhỏ xíu, có kích thước gần bằng một móng tay cái, nhìn từ khoảng cách một cánh tay.
Trong hình vuông đó, giáo sư Ng đã thấy được màu lục bảo kỳ diệu. "Đó là một màu lục bảo với độ bão hòa chưa từng có", anh nói – một nhận thức màu sắc mà chưa có bộ não nào của bất kỳ con người nào, từ hàng triệu năm trước cho tới nay có thể nhìn thấy được.
OlO
Bây giờ, bạn có thể tò mò vậy cái tên olo đến từ đâu? Trên thực tế, vì kích thích của màu sắc này chỉ kích hoạt tế bào M, mà không kích hoạt tế bào S và M, nó được gọi là "olo" dựa trên tọa độ trong không gian màu S, M, L – "0, 1, 0".Số "0" biểu thị không kích thích tế bào L và S, còn "1" là kích thích toàn phần tế bào M.
Giáo sư Ng cho biết thứ gần nhất với olo có thể hiển thị trên màn hình máy tính là màu xanh ngọc, hoặc màu được biểu thị bằng mã hex #00ffcc.
Nếu bạn muốn thử hình dung olo, hãy lấy màu xanh ngọc đó làm điểm khởi đầu: Hãy tưởng tượng rằng bạn đang điều chỉnh màu #00ffcc trong phần mềm đồ họa.
Bạn phải giữ nguyên sắc độ của nó nhưng tăng dần độ bão hòa. Đến một lúc nào đó, bạn đạt đến giới hạn mà màn hình có thể hiển thị cho bạn. Bạn tiếp tục tăng độ bão hòa vượt quá mức bạn có thể tìm thấy trong thế giới tự nhiên cho đến khi đạt đến giới hạn độ bão hòa mà con người có thể nhận thấy, tương tự như những gì bạn sẽ thấy từ một chiếc bút laser phát ra gần như toàn bộ ánh sáng màu xanh ngọc.
Nhưng olo thậm chí còn vượt ra khỏi cả giới hạn đó nữa. Để kiểm tra xem những gì chính mình và 4 nhà khoa học khác tham gia nhìn thấy có phải có thực sự là màu sắc nằm ngoài phạm vi thị giác tiêu chuẩn của con người hay không, giáo sư Ng đã thiết kế một thí nghiệm khớp màu.
Trong thí nghiệm này, anh và các đồng nghiệp phải so sánh màu olo với tia laser teal và điều chỉnh độ bão hòa của màu bằng cách thêm hoặc bớt ánh sáng trắng. Tất cả những người tham gia đều thấy rằng nếu họ thêm ánh sáng trắng vào olo, làm mất độ bão hòa của nó hay khiến olo nhạt đi, thì nó mới trở lại và khớp với màu tia laser.
Điều này chứng tỏ olo đã nằm ngoài phạm vi thị giác màu sắc bình thường của con người.
"Đây là một nghiên cứu hấp dẫn, một bước tiến thực sự mang tính đột phá trong khả năng hiểu được các cơ chế thụ thể ánh sáng làm nền tảng cho thị lực màu. Các yêu cầu kỹ thuật cần thiết để đạt được điều này là rất lớn", Manuel Spitschan, một nhà nghiên cứu sự tác động của ánh sáng lên hành vi của con người tại Viện Max Planck về Điều khiển học Sinh học ở Tübingen, Đức cho biết.
"Một câu hỏi mở là làm thế nào để có thể ứng dụng tiến bộ này".
Nhóm của giáo sư Ng hiện đang nhắm đến việc xây dựng được một màn hình có thể quét võng mạc của bạn, rồi hiển thị hình ảnh và video hoàn hảo bằng cách cung cấp ánh sáng cho từng tế bào hình nón có trên đó.
Điều này sẽ cho phép không chỉ olo, mà còn thêm rất nhiều màu sắc ngoài quang phổ khả kiến mà con người có thể cảm nhận được. "Điều đó sẽ cực kỳ khó, nhưng tôi không nghĩ là không thể", giáo sư Ng nói.
Ngoài ra, kỹ thuật Oz hiện có thể được sử dụng để giúp các bệnh nhân mù màu bẩm sinh lần đầu tiên trải nghiệm những màu sắc như xanh lá cây và đỏ, mặc dù đây sẽ không phải là phương pháp điều trị thực sự.
"Trải nghiệm Oz chỉ là tạm thời. Nó không phải là vĩnh viễn. Nhưng đây vẫn là một bước đột phá về mặt kỹ thuật và tôi rất muốn sao chép nó về phòng thí nghiệm của mình", Maarten Kamermans, một nhà nghiên cứu về thị lực và võng mạc tại Viện Khoa học Thần kinh Hà Lan bày tỏ.
"Hãy nghĩ đến nghiên cứu trên động vật. Chúng ta có thể áp đặt các loại thụ thể ánh sáng của động vật lên đối tượng là con người để nói rằng, 'Ồ, đây thực sự là những gì một con chó sẽ nhìn thấy, những gì một con chuột sẽ nhìn thấy, những gì một con cá vàng sẽ nhìn thấy. Nghiên cứu này đang mở ra rất nhiều tiềm năng thú vị".
