Έγχρωμη όραση και διαταραχές στην αντίληψη των χρωμάτων

Φυσιολογική τριχρωματική όραση

Η ικανότητα αντίληψης χρωμάτων εμπλουτίζει τον οπτικό μας κόσμο, παρέχοντας τη δυνατότητα να απολαμβάνουμε ηλιοβασιλέματα και πανέμορφα τοπία, αλλά σίγουρα δεν είναι αυτός ο κύριος λόγος για τον οποίο o άνθρωπος εξελίχθηκε με «έγχρωμη» όραση. Η έγχρωμη όραση μας παρέχει πληροφορίες για τον εντοπισμό και την αναγνώριση αντικειμένων στο οπτικό μας πεδίο, που ειδάλλως δεν θα ήταν αντιληπτά. Ένα αρπακτικό ζώο με έγχρωμη όραση μπορεί πιο εύκολα να «διασπάσει» την πιθανή παραλλαγή (καμουφλάρισμα) του θηράματός του, ένα πλεονέκτημα πολύ σημαντικό για την επιβίωση, ενώ μπορεί με μεγαλύτερη ευκολία να διακρίνει τα γινωμένα φρούτα (που συνήθως έχουν κίτρινο χρώμα) ανάμεσα από τα πράσινα φύλλα.

Το χρώμα δεν αποτελεί αποκλειστικά μια έμφυτη ιδιότητα των αντικειμένων ούτε μια φυσική ιδιότητα του φωτός. Ο Thomas Young το 1802 ήταν αυτός που πρότεινε την τριχρωματική θεωρία ως βάση της αντίληψης των χρωμάτων,* σημειώνοντας ότι για την επίτευξη οποιασδήποτε απόχρωσης απαιτείται προσθετική ανάμιξη τριών βασικών χρωμάτων, του κόκκινου, του πράσινου και του μπλε. Αυτή η θεωρία αναβιώθηκε το 1850 από τον Helmholtz, ο οποίος διαπίστωσε ότι υπάρχουν τρεις τύποι φυσιολογικών «μηχανισμών» υπεύθυνοι για την αντίληψη όλων των χρωμάτων. Το χρώμα ενός αντικειμένου που αντιλαμβανόμαστε εξαρτάται από το φασματικό περιεχόμενο του φωτός που απορροφάται από τα κωνία, τους φωτοϋποδοχείς της όρασης (τρεις ομάδες κωνίων με φάσμα απορρόφησης συντονισμένο στο «μπλε», το «πράσινο» και το «κόκκινο», αντίστοιχα), και από μια σειρά νευρο-φυσιολογικών «αντιδράσεων» σε ανώτερα στάδια επεξεργασίας στο οπτικό νεύρο και σε εξειδικευμένες περιοχές του εγκεφαλικού φλοιού.

Διαταραχές στην αντίληψη των χρωμάτων

Ένα σημαντικό ποσοστό των ανθρώπων, περίπου το 8% των ανδρών και το 0.5% των γυναικών στο δυτικό κόσμο (και 350 εκατομμύρια άτομα παγκοσμίως), έχουν ταξινομηθεί με διαταραχές στην έγχρωμη όραση. Μπορεί η έγχρωμη όρασή τους να θεωρείται ελαττωματική, αλλά έχουν την ικανότητα να διακρίνουν αποχρώσεις που δεν είναι ορατές από ανθρώπους με φυσιολογική τριχρωματική όραση. Οπότε η χρήση του όρου “αχρωματοψία” είναι εσφαλμένη, γιατί οδηγεί στο λανθασμένο συμπέρασμα ότι οι πάσχοντες δεν αντιλαμβάνονται κανένα χρώμα. Υπάρχουν δύο κατηγορίες διαταραχών στη έγχρωμη όραση: οι συγγενείς και οι επίκτητες.

Συγγενείς διαταραχές

Η προέλευση των συγκεκριμένων διαταραχών είναι γενετική και οφείλεται στα γονίδια που ευθύνονται για τον σχηματισμό της οψίνης και βρίσκονται στο Χ-χρωμόσωμα. Ως αποτέλεσμα, οι συγγενείς διαταραχές εμφανίζονται πολύ συχνότερα στους άνδρες από ό,τι στις γυναίκες. Οι διαταραχές στην αντίληψη των χρωμάτων οφείλονται συνήθως στην έλλειψη (ή στη διαταραγμένη λειτουργία) ενός εκ των 3 τύπου κωνίων, οδηγώντας στη διχρωματική όραση ή δυσχρωματοψία (γνωστή επίσης ως δαλτωνισμός, μιας και η κληρονομικότητά της περιγράφηκε από τον Άγγλο φυσικο-χημικό Dalton). Η απώλεια δύο τύπων κωνίων οδηγεί στη μονοχρωματική («ασπρόμαυρη») όραση, ενώ η απώλεια και των τριών τύπων κωνίων καλείται “ραβδιο-μονοχρωματική όραση” και οδηγεί σε «ασπρόμαυρη» όραση και αποκλειστική λειτουργία των ραβδίων σε όλες τις συνθήκες φωτισμού, που συνοδεύεται συνήθως από έντονη φωτοφοβία.

Η συνηθέστερη ανεπάρκεια στην αντίληψη των χρωμάτων (το 99% περίπου των περιστατικών) προκαλεί διαταραχές στη διάκριση μεταξύ κόκκινου και πράσινου, συμπεριλαμβανομένου του κίτρινου πορτοκαλί. Οι συγκεκριμένες χρωματικές ατέλειες προκύπτουν είτε από την απουσία μιας φωτοχρωστικής ουσίας (που αντιστοιχεί σε έναν τύπο κωνίων), είτε από την παρουσία μιας υβριδικής φωτοχρωστικής ουσίας με διαφορετικό από το φυσιολογικό φάσμα απορρόφησης (πιο ήπια μορφή). Όταν απουσιάζει η φωτοχρωστική υπεύθυνη για τα κωνία συντονισμένα στα κόκκινα μήκη κύματος, τότε η «ανωμαλία» ονομάζεται πρωτανωπία. Όταν το φάσμα απορρόφησης της χρωστικής ουσίας για τα «κόκκινα κωνία» είναι ανώμαλο ή ανεπαρκές χρησιμοποιείται ο όρος πρωτανωμαλία. Παρόμοια ορολογία χρησιμοποιείται για τις άλλες δύο κατηγορίες «διαταραχών»: δευτερ- είναι η ρίζα όταν είναι ελαττωματικές οι φωτοχρωστικές των «πράσινων κωνίων» και τριταν- είναι η ρίζα όταν είναι ελαττωματικές οι φωτοχρωστικές των «μπλε κωνίων» (πιο σπάνια περίπτωση). Όλες οι κατηγορίες των διαταραχών και τα ποσοστά εμφάνισής τους παρουσιάζονται στον πίνακα 1.

Παράδειγμα κληρονομικότητας

Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, τα γονίδια που είναι υπεύθυνα για τις διαταραχές στην αντίληψη των χρωμάτων (πλην της τριτανωπίας και της τριτανωμαλίας) είναι φυλοσύνδετα και υπολειπόμενα, και κληρονομούνται από τον πατέρα, που έχει τη διαταραχή, στις κόρες και μέσω αυτών στους εγγονούς. Οι γιοι πασχόντων θα έχουν φυσιολογική έγχρωμη όραση, εφόσον η μητέρα δεν είναι φορέας δυσχρωματοψίας. Οι κόρες πασχόντων θα είναι φορείς και θα έχουν «φυσιολογική» έγχρωμη όραση. Η μόνη περίπτωση να “εκφραστεί” το γονίδιο στις γυναίκες είναι να είναι ο πατέρας πάσχων και η μητέρα φορέας δυσχρωματοψίας. Σε αυτή την περίπτωση τα κορίτσια που θα γεννηθούν έχουν 50% πιθανότητα να να πάσχουν. Τέλος, στην περίπτωση που ο πατέρας και η μητέρα είναι πάσχοντες τότε και οι γιοι και οι κόρες θα πάσχουν από δυσχρωματοψία.

Αν και η αντίληψη των διαφόρων χρωμάτων διαφέρει μεταξύ των «πασχόντων», έχουν γίνει προσπάθειες εξομοίωσης της έγχρωμης όρασής τους (βλ. παρακάτω εικόνα). Η σοβαρότητα των συγγενών διαταραχών, πάντως, δεν μεταβάλλεται με την ηλικία, ενώ δεν επηρεάζεται η οπτική οξύτητα και η λειτουργική όραση των ασθενών.

Συγγενείς ανωμαλίες της όρασης και φυσική επιλογή

Είναι προφανές ότι η αντίληψη των χρωμάτων αποτελεί μία σημαντική λειτουργία της ανθρώπινης όρασης, δεδομένου ότι διευκολύνει την αντίληψη και την αναγνώριση εικόνων και αντικειμένων. Εντούτοις, παραμένει η απορία γιατί ένα μεγάλο ποσοστό του πληθυσμού παρουσιάζει ελαττωματική αντίληψη των χρωμάτων. Είναι πιθανόν, τα άτομα με διχρωματική όραση ή ανώμαλη τριχρωματική όραση να έχουν την ικανότητα να διακρίνουν κάποια χρωματικά-παραλλαγμένα αντικείμενα, τα οποία δεν είναι διακριτά σε εκείνους με φυσιολογική έγχρωμη όραση. Έχει διατυπωθεί από ορισμένους ερευνητές ότι σε χρονικές περιόδους που ο «ανεφοδιασμός» των τροφίμων ήταν δυσχερής, οι άνθρωποι με διχρωματική όραση είχαν εξελικτικό πλεονέκτημα στον εντοπισμό της τροφής τους σε ορισμένα περιβάλλοντα (π.χ. διάφορα φρούτα ή ζώα που μπορούσαν να παραλλαχθούν ανάμεσα σε πυκνές φυλλωσιές από τους ανθρώπους με φυσιολογική όραση) και να επιβιώσουν. Παρά την τεράστια σημασία της και τις μακροχρόνιες έρευνες που σχετίζονταν με την αντίληψη των χρωμάτων, υπάρχει ακόμα σημαντικό πεδίο έρευνας όσο αφορά τους φυσιολογικούς μηχανισμούς που αποτελούν την βάση της χρωματικής αντίληψης και τους παράγοντες που οδήγησαν στην εξέλιξή της.

Επίκτητες διαταραχές στην αντίληψη των χρωμάτων

Αυτές εμφανίζονται είτε παροδικά είτε μόνιμα κυρίως λόγω παθολογικών αλλαγών στον οφθαλμό, αλλά μπορεί επίσης να εμφανιστούν ως αποτέλεσμα φυσιολογικών διαδικασιών γήρανσης (π.χ ο καταρράκτης αλλάζει το φάσμα απορρόφησης του φακού). Διαταραχές στην μπλε/κίτρινη οδό είναι πιο συχνές στην παθολογία (π.χ. πυρηνικός καταρράκτης, χοριο-αμφιβληστροειδικές φλεγμονές, διαβήτης, ηλικιακή εκφύλιση της ωχράς, οίδημα οπτικής θηλής, οπτικές νευρίτιδες, γλαύκωμα). Οι επίκτητες «διαταραχές» στην κόκκινη-πράσινη οδό εμφανίζονται σπανιότερα (π.χ. δυστροφίες της ωχράς και παθήσεις του οπτικού νεύρου, όπως νευρίτιδες, ατροφία του οπτικού νεύρου, δυσμορφίες του δίσκου, όγκοι του οπτικού νεύρου ή του χιάσματος) και συνήθως συνδέονται με άλλες προφανέστερες απώλειες της λειτουργίας της όρασης, όπως μειωμένη οπτική οξύτητα ή μη φυσιολογικά οπτικά πεδία. Οι επίκτητες διαταραχές μπορεί να εμφανιστούν σε οποιοδήποτε στάδιο της ζωής, μόνον στον ένα ή και στους δύο οφθαλμούς ταυτόχρονα. Προσβάλλουν τους άνδρες και τις γυναίκες στο ίδιο ποσοστό.

Περισσότερα στους ακόλουθους συνδέσμους: