सुपरपावर आईज़ के साथ बंदर कलर ब्लाइंडनेस को ठीक करने में मदद कर सकते हैं


विडीयो मे, डाल्टन के नाम का एक प्यारा प्यारा गिलहरी बंदर उसके सामने एक कंप्यूटर स्क्रीन के सामने अपना सिर रखता है। वाइड-आईड और मटनचोट, डाल्टन ने काफी सेट किया है- स्क्रीन, गिलहरी-बंदर शब्दों में विस्तृत, अलग-अलग आकार और रंगों के डॉट्स प्रदर्शित करता है। नीचे एक बंदर के आकार का बेसिन है, जैसे कि एक डॉलहाउस किचन में सिंक, जिसे स्टेनलेस स्टील फिक्स्चर के साथ फिर से बनाया गया है।

डाल्टन कर रहे हैं विज्ञान। नर गिलहरी बंदर अच्छी तरह से रंग नहीं देखते हैं; उनके पास एक प्रकार का लाल-हरा रंग का कालापन है। डाल्टन की आंखों में वास्तव में केवल प्रकाश और ब्लूज़ और साग की मध्यम और छोटी तरंग दैर्ध्य दिखाई देती हैं, और उनके ओवरलैप का रंग, पीला। उन्होंने कहा कि दृष्टि वैज्ञानिकों ने एक प्रोटोनोप कहा है। लाल रंग के रंग के लिए कोई रिसेप्टर नहीं होने के कारण, वह लाल को गहरे पीले और पीले-भूरे रंग के रूप में देखता है, और साग को ज्यादातर पीले रंग के रूप में देखता है – इस हद तक कि मानव रंग शब्दों का मतलब बंदर से कुछ भी है।

वह वास्तव में अपना सिर नहीं बांध रहा है; डाल्टन को यह इंगित करने के लिए प्रशिक्षित किया जाता है कि वह स्क्रीन पर रंग कब देख सकते हैं। "वह वास्तव में काफी सावधानी से स्क्रीन पर अपनी जीभ को छू रहा है," वाशिंगटन विश्वविद्यालय में एक रंग दृष्टि शोधकर्ता जे नेइट्ज कहते हैं। डाल्टन अपनी जीभ बाहर निकालता है, जय कहता है, क्योंकि वह जानता है कि जब वह एक रंग को पहचानता है, तो बेसिन में अंगूर के रस की एक बूंद दिखाई देगी। डाल्टन को अंगूर का रस वास्तव में पसंद है। और पृष्ठभूमि में एक छोटा सा क्लिक ध्वनि, सुदृढीकरण का एक और सा। जब वह एक रंग देखता है, तो वह उसे थोड़ा चुंबन देता है।

जब डाल्टन को एक रंग नहीं मिलेगा, या स्क्रीन के गलत हिस्से को चूमता है, तो एक कम सुखद बज़ क्लिक को बदल देता है। इसके अलावा: कोई अंगूर का रस नहीं। जब ऐसा होता है, तो डाल्टन कभी-कभी एक यादृच्छिक अनुमान लगा लेता है। या वह सिर्फ कमरे के चारों ओर देखता है, थोड़ा उन्मत्त प्रतीत होता है।

"क्या वह नाराज है?" मैं पूछता हूँ।

"यह अधिक पसंद है, the व्हाट द हेल?" "कभी-कभी वे ट्रे को पकड़ भी लेते हैं। यह एक निराशा की बात है। ”क्लिप के बाद क्लिप में, लाल बिखरे हुए रंगों के शेड्स अनदेखी, अशुभ हो जाते हैं। बजर बजता है, अंगूर का रस दिखाई नहीं देता है। डाल्टन का शरीर एक ऐसे व्यक्ति की मुद्रा मानता है जो एक प्रबंधक से बात करना पसंद करता है, कृपया।

फिर वहाँ एक सप्ताह की समयावधि है। ऑफ स्क्रीन — यह 2009 में था – डाल्टन एक नाजुक ऑपरेशन से गुजरता है। एक सर्जन डाल्टन की आंख में एक लंबी सुई डालता है, जो रिसेप्टर-सघन, प्रकाश-संवेदी रेटिना के पीछे के सभी रास्ते पर होता है। इस माइक्रोलिटर सिरिंज के साथ, सर्जन तरल पदार्थ की एक छोटी सी बूँद को इंजेक्ट करता है। "यह एक रेटिना टुकड़ी बनाता है जो एक छाला की तरह दिखता है," नीट कहते हैं। सर्जन इसे तीन जगहों पर करता है, प्रत्येक 120 डिग्री दूसरों से, दोनों आँखों में।

यह वह जगह है जहाँ डाल्टन को स्पष्ट रूप से सुपरपावर मिलती है। इस मूल कहानी में, Neitz और उनकी पत्नी Maureen, एक आनुवंशिकीविद्, वैज्ञानिक हैं जो सुपर-बंदर सीरम बनाते हैं।

तरल पदार्थ एक वायरस है, विशेष रूप से एक "एडेनोवायरस", रोगज़नक़ों की एक सामान्य विविधता जिसमें सामान्य सर्दी शामिल है। प्रोटीन की एक गेंद के भीतर लिपटे डीएनए के ध्यान से डिज़ाइन किए गए खिंचाव को ले जाने के लिए इसे पुन: अंकुरित करने वाली चीजों को साफ किया गया है।

किसी सेल की जेनेटिक मशीनरी को हाइजैक करने में वायरस अच्छे होते हैं। आमतौर पर वे इसे अधिक वायरस बनाने में कोशिकाओं को रौंदने के लिए करते हैं; जिसे संक्रमण कहा जाता है। यहां, डाल्टन की नेत्रगोलक में, संशोधित एडेनोवायरस बंदर के रेटिना में शंकु के आकार की कोशिकाओं को पढ़ाने के लिए निर्देश दे रहा है, जो सामान्य रूप से मध्यम-तरंगदैर्ध्य, हरे रंग की रोशनी के बजाय (या शायद यह भी समझ में आता है), लाल तरंग दैर्ध्य।

बहुत कुछ सही जाना है। वायरस को कोशिका से चिपकना पड़ता है और बंदर की प्रतिरक्षा प्रणाली से बचना पड़ता है। इसे सेल के नाभिक में नए जीन को प्राप्त करना होगा और मौजूदा डीएनए में एकीकृत करना होगा। जीन को वास्तव में चालू करना है और प्रोटीन बनाना शुरू करना है। यह शायद ही कभी सही होता है। "हम दक्षता में सुधार करने के तरीकों पर काम कर रहे हैं," नीट कहते हैं। उच्चतम वायरल टिटर में, संक्रमित 30 प्रतिशत कोशिकाएं वास्तव में जीन को चालू करती हैं। लेकिन जो लोग ऐसा करते हैं वे केवल एक फोटोपिगमेंट नहीं बल्कि दो को व्यक्त करेंगे। एक बार-मध्य-तरंगदैर्ध्य शंकु में एक लंबी-तरंग दैर्ध्य रिसेप्टर भी होगा। मुख्य रूप से, यह लाल दिखाई देगा, और डाल्टन के पास एक बंदर महाशक्ति होगी।

अब नेत्ज़ ने वीडियो का एक नया सेट तैयार किया। यह डाल्टन का फिर से ऑपरेशन है। स्क्रीन पर हरे रंग के बीच लाल डॉट्स दिखाई देते हैं। डाल्टन ने उन्हें तुरंत बाहर किया। चटना। पर क्लिक करें। रस। फिर से: विभिन्न रंगों के बीच अलग-अलग लाल डॉट्स। चाटना, क्लिक करना, रस। डाल्टन अजेय हैं। वह लगभग सभी को प्राप्त करता है, एक के बाद एक।

आनुवांशिक रूप से इंजीनियर आंखों वाला एक बंदर यहां तक ​​कि यहां नीत्से के काम के बारे में सबसे अधिक आश्चर्यजनक बात नहीं है। यह डाल्टन ने रंग दृष्टि के आनुवांशिकी के बारे में क्या कहा है। अधिकांश स्तनधारी डाईक्रोमेट्स हैं – उनके पास रंग के लिए केवल दो फोटोरिसेप्टर हैं। लेकिन मानव सहित कुछ प्राइमेट, ट्राइक्रोमैटिक हैं। वह क्षमता कैसे और क्यों विकसित हुई यह एक रहस्य की बात है, लेकिन डाल्टन में इसे प्रेरित करने में सक्षम होने के नाते, जैसे कि डाल्टन रंग दृष्टि के बारे में बहुत कुछ कहता है। यह भी बहुत कुछ कहता है कि मस्तिष्क रंग के साथ कैसे व्यवहार करता है। ओह, और यह लोगों में लाल-हरे रंग के रंग-विहीनता का भी इलाज हो सकता है।

1672 में वापस रॉयल सोसाइटी के दार्शनिक लेनदेन– पहली वास्तविक वैज्ञानिक पत्रिका- इसहाक न्यूटन की सफलता के प्रकाशन में यह दर्शाया गया है कि एक प्रिज्म सूरज की सफेद रोशनी को उस रंग में तोड़ सकता है जिसे उसने स्पेक्ट्रम कहा था। एक सदी से भी अधिक बाद में, 1777 में, उसी पत्रिका ने एक खाता प्रकाशित किया, जिसने उस खोज को एक शाब्दिक-दृष्टि में बदल दिया। प्रकाश रंग से बना हो सकता है, लेकिन हर कोई उन रंगों को नहीं देख सकता है। इस मामले में, हैरिस नाम का एक कम्बरलैंड शोमेकर यह नहीं बता सकता था कि ऑब्जेक्ट्स लाल कब थे। न ही उसके भाई कर सकते थे। और जब उन भाइयों में से एक ने इंद्रधनुष देखा, तो वह “अलग-अलग रंगों को भेद सकता था; इसका अर्थ केवल यह है कि यह विभिन्न रंगों से बना था, क्योंकि वह यह नहीं बता सकता था कि वे क्या थे। "

रंग की अंधता के बारे में इसी तरह की कहानियों के साथ और अधिक अन्वेषकों ने आगे आना शुरू किया, एक कमी जो मानव रंग धारणा की वैज्ञानिक समझ के लिए महत्वपूर्ण थी। 1798 में, रसायन विज्ञान में परमाणुओं के विचार को पेश करने से एक दशक पहले, अंग्रेजी रसायनज्ञ (और गिलहरी बंदर नाम) जॉन डाल्टन ने खुलासा किया था मैनचेस्टर के साहित्यिक और दार्शनिक समाज के संस्मरण वह सब समय जब उसे अपने साथी शौकिया वनस्पतिशास्त्रियों से पूछना था कि एक फूल किस रंग का है, वह मजाक नहीं कर रहा था। "इस के बावजूद, मैं अपनी दृष्टि में एक ख़ासियत के प्रति आश्वस्त नहीं था, जब तक कि मैंने गलती से फूल के रंग का अवलोकन नहीं किया था जेरेनियम ज़ोनल 1792 की शरद ऋतु में, कैंडल-लाइट द्वारा, "डाल्टन ने लिखा। "फूल गुलाबी था, लेकिन यह मुझे लगभग एक सटीक आकाश-नीला दिखाई दिया; मोमबत्ती की रोशनी में, हालांकि, यह आश्चर्यजनक रूप से बदल गया था, तब उसमें कोई नीला नहीं था, लेकिन जा रहा था जिसे मैंने लाल कहा था। "डाल्टन के भाई ने फूल को इस तरह से देखा, भी।

अपने स्वयं के शोध विषय के रूप में, डाल्टन ने प्रयोग करना शुरू कर दिया। ज्यादातर लोग, उन्होंने महसूस किया, न्यूटनियन स्पेक्ट्रम में छह रंग देखे। डाल्टन ने लिखा, '' मुझे केवल दो या अधिकतम तीन भेद दिखाई देते हैं। लाल, नारंगी, पीला और हरा सभी उसके लिए "पीले" थे। बाकी सब कुछ नीला था। दिन के उजाले की तुलना में रंग मोमबत्ती-प्रकाश के नीचे अलग-अलग दिखे।

डाल्टन द मैन, जैसे डाल्टन बंदर, एक प्रोटानोप था। आज भी हालत को कभी-कभी डाल्टनवाद कहा जाता है। (यह लगभग 1 प्रतिशत मानव पुरुषों और महिलाओं के एक छोटे से अंश को प्रभावित करता है; लाल-हरा रंग-रूप रंग-रूप का अधिक सामान्य रूप, शंकु में "ड्यूटेरानोपिया" नामक एक उत्परिवर्तन जो हरे रंग की अनुभूति करता है, मध्यम-तरंग दैर्ध्य प्रकाश थोड़ा अधिक सामान्य है- 6 प्रतिशत पुरुषों की तरह।) इसी तरह से उन सभी भाई-बंधुओं का निहितार्थ यह था कि डाल्टनवाद किसी तरह परिवारों में चलता था- हालाँकि डार्विन की उत्पत्ति की उत्पत्ति और विकास की अवधारणा अभी भी भविष्य में छह दशक थी।

यह केवल इस बारे में नहीं था कि आंख कैसे काम करती है। 18 वीं शताब्दी के अंत में, रंग की समस्या ने न केवल आंख और मस्तिष्क का अध्ययन करने वाले वैज्ञानिकों के गहन हित को आकर्षित किया, बल्कि चेतना की प्रकृति से संबंधित दार्शनिक भी थे। प्रश्न रंग ने औद्योगिक क्रांति के पुंज पर कला और प्रौद्योगिकी में फ्रैक्चर को उजागर किया।

क्या रंग कुछ ऐसा था जिसे सतहों ने अवशोषित या प्रतिबिंबित किया था? क्या प्रकाश नन्हे-नन्हे कणों से बना था (जैसा कि न्यूटन ने कहा था) या लहरें? और अगर यह लहरें थीं, तो वे किस माध्यम से यात्रा करती थीं? जैसा कि कला इतिहासकार मेलिसा काटज़ ने लिखा है, अगले 100 वर्षों में, उपलब्ध औद्योगिक रंजकों का तालू दोगुना हो जाएगा – पीला, लाल और पीला और शास्त्रीय रंग और साग, रंग, आधुनिक दुनिया में साग पीले, आयोडीन स्कारलेट से लंबी यात्रा , जिंक सफेद, कैडमियम पीला, मैंगनीज वायलेट। और फिर भी, नए रंगों के एक जंगली सरणी के रूप में भी, वहाँ कोई एकल, सहमत-सैद्धांतिक सिद्धांत नहीं था जो यह समझाता था कि लोगों की आँखें उन सभी को कैसे पिया करती हैं। वास्तव में दो थे।

1801 में जीनियस पॉलीमैथ थॉमस यंग ने निर्धारित किया कि न केवल प्रकाश तरंगों से बना था (एक "चमकदार ईथर" में यात्रा करना जो वास्तव में एक चीज नहीं थी, लेकिन उसके साथ रहना)। स्वयं न्यूटन से गणना और प्रकाश की गति के लिए एक बहुत अच्छा अनुमान का उपयोग करना, यंग विभिन्न रंगों की तरंग दैर्ध्य की मात्रा निर्धारित करने में सक्षम था। लाल ने कहा, "एक सेकंड में 482 मिलियन लाखों की तादाद थी।" ग्रीन 584 मिलियन मिलियन थी। जैसा कि दृष्टि शोधकर्ता जॉन मोलोन ने नोट किया है सामान्य और दोषपूर्ण रंग दृष्टि, यदि आप इन मापों को नैनोमीटर में बदलते हैं, तो वे आधुनिक मूल्यों के करीब हैं।

युवा वहां नहीं रुके। तरंग दैर्ध्य वास्तव में संभावित रंगों की एक अनंत संख्या के साथ एक निरंतर मीट्रिक है; मनुष्य द्वारा देखे जाने वाले रंगों की संख्या का अनुमान 2 मिलियन से लेकर एक बिलियन तक है। लेकिन "जैसा कि रेटिना के प्रत्येक संवेदनशील बिंदु को देखने के लिए लगभग असंभव है, जिसमें अनंत संख्या में कण होते हैं, जिनमें से प्रत्येक हर संभव छूट के साथ एक साथ कंपन करने में सक्षम है, उदाहरण के लिए, संख्या को सीमित करना आवश्यक हो जाता है, उदाहरण के लिए, तीन प्रमुख रंग, लाल, पीला और नीला, "युवा ने कहा।

जो कुछ भी आंख में जा रहा था, यंग कह रहा था, यह सिर्फ तीन से उन सभी लाखों रंगों का उत्पादन करने के लिए संवेदनाओं को मिला रहा था। वह यह बताने वाला पहला व्यक्ति नहीं था कि मानव आँख में विभिन्न रंगों के लिए तीन रिसेप्टर्स थे, लेकिन वह वह था जिसने सबसे अधिक शोर किया था।

1852 में हरमन लुडविग फर्डिनेंड वॉन हेल्महोल्त्ज़ ने रंगीन दृष्टि पर एक पेपर प्रकाशित किया, जो पिगमेंट के मिश्रण के बीच का अंतर बनाता है – एक साथ लाल और हरे रंग को हिलाते हैं और आपको पीला (या, वास्तविक दुनिया में मिश्रण, भूरे रंग में मिलता है, लेकिन यह वास्तव में सिर्फ गहरा पीला है वैसे भी) और प्रकाश का मिश्रण। सही रंगीन रोशनी, एक दूसरे के पूरक, और उन्हें एक साथ मिलाएं और आप सफेद हो जाएं। हेमहोल्ट्ज़ मूल रूप से यंग के दृष्टिकोण से उलझन में थे, क्योंकि जब उन्होंने अन्य रंगीन रोशनी को एक साथ मिलाया, तो परिणाम पेस्टल की तरह, विघटित हो गए।

रंगों के प्रति लोगों की धारणा को निर्धारित करने का एक तरीका है, जेम्स क्लर्क मैक्सवेल – जो अभी भी विद्युत चुंबकत्व को परिभाषित करने वाले समीकरणों को लिखने के लिए आगे आते हैं – हेल्महोल्ट्ज़ को चारों ओर लाते हैं। मैक्सवेल ने महसूस किया कि रंग की प्रत्येक धारणा प्रभावित हुई, अधिक या कम हद तक, तीनों संवेदनाओं को जो यंग ने पोस्ट किया था। किसी ने भी कभी वास्तविक, हाइपरसैचुरेटेड स्पेक्ट्रल ह्यू नहीं देखा। लेकिन यह साबित करने के लिए कि उन्हें देखने के लिए किसी व्यक्ति की मौलिक क्षमता के बाहर रंग हो सकते हैं, मैक्सवेल ने महसूस किया कि उन्हें ऐसे लोगों के रंग टिप्पणियों की मात्रा निर्धारित करने की आवश्यकता नहीं है जिनके पास यंग की संवेदनाएं नहीं हैं। दूसरे शब्दों में, उसे ऐसे लोगों की ज़रूरत थी जो कलरब्लाइंड थे।

मैक्सवेल ने एक सैद्धांतिक रंग स्थान विकसित किया, जो लाल, हरे और नीले रंग के साथ एक त्रिकोण है। उन्होंने कताई डिस्क और रंगीन कागज का उपयोग करके उस स्थान में किसी भी संभावित रंग के लिए एक समीकरण बनाना सीखा; रंगब्लिंड लोगों के साथ काम करते हुए उन्होंने पाया कि किसी भी रंग के लिए, वे अन्य सभी रंगों के साथ उलझन में थे जो उस रंग से त्रिकोण के लाल कोने तक एक पंक्ति में थे। इसलिए, व्यक्ति लाल रिसेप्टर को याद कर रहा था, या जैसा कि मैक्सवेल ने उसे बताया, एक डायक्रोमैट। लाल की मूलभूत संवेदना उस व्यक्ति के त्रिकोण के बाहर थी।

हेल्महोल्ट्ज़ ने इसे खरीदा था – कठोर। 1850 के दशक तक, सभी ने आंखों में रंग के लिए तीन रिसेप्टर्स के विचार को यंग-हेल्महोल्ट्ज थ्योरी कहना शुरू कर दिया। एक दशक से भी कम समय के बाद, वैज्ञानिक काफी हद तक इस बात पर सहमत हो गए थे कि रेटिना में शंकु के आकार की कोशिकाएँ थीं जहाँ ये धारणाएँ निवास करती थीं।

मैंने आपसे दो सिद्धांतों का वादा किया था, हालाँकि। एक और अध्यात्मवादी, रहस्यमय जर्मन वैज्ञानिक परंपरा का पालन करने वाला, सैक्सनी का एक विद्वान बच्चा, इवाल्ड हेरिंग, हेल्महोल्ट्ज़ से लड़ रहा था क्योंकि हेरिंग ने 1860 में लीपज़िग विश्वविद्यालय से अपना एमडी प्राप्त किया था (मैं विशेष रूप से आर। स्टीवन टर्नर के लिए ऋणी हूं। किताब आईज़ माइंड में: विज़न एंड हेल्महोल्ट्ज़-हिरिंग कंट्रोवर्सी इस इतिहास के अधिकांश के लिए।) हेरिंग आश्चर्यचकित था: कोई व्यक्ति हरे रंग की कल्पना क्यों कर सकता है जो लाल या पीले रंग का होता है, लेकिन लाल रंग का नहीं? या एक नीला जो लाल या हरा होता है, लेकिन पीला नहीं? यदि आप तय करते हैं कि लाल, हरा, नीला और पीला चार मौलिक रंग हैं- यूरफर्बेन, हिरिंग ने उन्हें बुलाया, हालांकि आज वैज्ञानिकों का कहना है कि "अद्वितीय रंग" – तो लोग क्यों नहीं देख सकते हैं, या यहां तक ​​कि लाल-हरे रंग की कल्पना भी कर सकते हैं। नीला पीला? रंग प्रतिद्वंद्वी या विरोधी थे। जर्मन में इसके लिए एक शब्द है! वे gegenfarben

और यह विचार कि सभी रंगों के लिए सिर्फ तीन सेंसर हो सकते हैं? "एक तो पीले रंग का वर्णन करने के लिए मजबूर किया जाता है, उदाहरण के लिए, लाल हरे या हरे रंग के लाल के रूप में, बैंगनी बैंगनी या हरे रंग के बैंगनी के रूप में नीला," हिरिंग ने लिखा है लाइट सेंस के एक सिद्धांत की रूपरेखा। अपने आप में कोई बड़ी बात नहीं है, लेकिन "रंगों को नाम देने का ऐसा तरीका बिल्कुल व्यक्त नहीं करता है कि किस तरह से और किस हद तक रंग परस्पर जुड़े हुए दिखाई देते हैं।" दूसरे शब्दों में, तीन रंगों वाला त्रिकोणीय रंग स्थान केवल nn है। 'लोग कैसे देखते हैं।

हिरिंग ने अपने उत्पीड़न सिद्धांत के अनुसार रंग स्थान को फिर से आकर्षित किया, लाल और हरे रंग के विपरीत पीले रंग के साथ एक चक्र। जहां लाल ओवरलैप नीले रंग के होते हैं, आपको विभिन्न शुद्धताएं मिलती हैं; उन चार्टरेस का विरोध करते हैं जहां पीला हरे रंग का ओवरलैप करता है। रेड-ग्रीन कलरब्लाइंडनेस, हेरिंग के लिए, लाल-हरे रंग की उत्पीड़न धुरी को देखने की क्षमता की कमी थी। यह पता लगाने की कोशिश कर रहा है कि आंख के काम करने के तरीके (या कभी-कभी काम नहीं किया गया) के बारे में लोगों को क्या पता था कि रंग के साथ अधिक घटनात्मक, अवलोकन के अनुभव ने 20 वीं शताब्दी के दृष्टि अनुसंधान के दूसरे छमाही का उपभोग किया।

द नित्ज लैब सिएटल के साउथ लेक यूनियन पड़ोस में एक इमारत की लगभग दो पूर्ण मंजिलें हैं, जो हाउसबोट और नाइटक्लब के लिए अपने संरक्षक की आयु के लिए आकस्मिक दृष्टिकोण के साथ जाना जाता था। आज यह साफ-सुथरा आधुनिक निकट-क्यूब्स की एक चक्करदार संख्या का घर है- वाशिंगटन विश्वविद्यालय के अनुसंधान प्रयोगशालाओं, Google के सिएटल मुख्यालय, अधिक अमेज़ॅन कार्यालयों, और हेडस्क्रेप्लीसिस्टली विज्ञान के साथ व्यवसाय करने वाले नाम जैसे "नैनोस्ट्रीमिंग"। अगले दरवाजे के निर्माण के तहत एक नया फेसबुक मुख्यालय। एलन संस्थान को। ऐसा लगता है कि शहर के इस हिस्से में बहुत सारे सामान ब्लॉकचेन का उपयोग करते हैं।

लैब के विभिन्न हॉलवे से दूर छोटे कमरों में, दृष्टि अनुसंधान के उन्नत उपकरण वास्तव में कठिन आर्केड में स्टैंड-अप गेम की तरह फैल गए। पैसिफिक नॉर्थवेस्ट स्टैंडर्ड-इश्यू फ्लीस पुलओवर एंड नाइस ट्रैक शूज़ में एक दुबला-पतला, मुस्कुराता हुआ व्यक्ति नीत्ज़ मुझे सबसे नए गैजेट्स में से एक दिखाता है: एक स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप के अंदर एक स्वचालित माइक्रोटेम के साथ, एक डेली स्लीपर का विज्ञान संस्करण।

यह एक छवि लेता है और फिर जो कुछ भी इसे देख रहा है, उसके 50 नैनोमीटर को काट देता है, फिर दूसरी तस्वीर लेता है। एक कंप्यूटर स्लाइस को एक साथ पूरी संरचना में, अंदर और बाहर इकट्ठा करता है। और अभी जो कुछ भी दिख रहा है वह एक बंदर की रेटिना है।

ऑनस्क्रीन, यह जोन मिरो द्वारा एक मोज़ेक जैसा दिखता है, सभी वक्र एक दूसरे में झुकाव करते हैं। जहां इंटरफेस सबसे ज्यादा गहरे होते हैं, नीट्ज कहते हैं, जहां न्यूरॉन्स एक-दूसरे से बात कर रहे हैं – शाब्दिक रूप से जहां न्यूरोट्रांसमीटर ग्लूटामेट एक न्यूरॉन से एक सिंक से दूसरे में बह रहा है। "हम देख सकते हैं कि पृथ्वी पर और कोई भी नहीं देख सकता है," नीत्ज़ कहते हैं, थोड़ा गर्व के बिना नहीं। "वे स्थान जहाँ कोशिकाएँ संचार कर रही हैं, वे बहुत विशिष्ट हैं।"

लैब में उनकी दृष्टि इससे भी बेहतर है। "हम वास्तव में लाल और हरे रंग से नीले शंकु को भेदने में सक्षम हैं," नीट कहते हैं। (और नीला कुल का लगभग 6 प्रतिशत ही बनता है।) "हम यह पता लगा सकते हैं कि लघु-तरंग दैर्ध्य प्रकाश की जानकारी पूरे रेटिना में कहाँ जा रही है।"

Neitzes ने 1981 में शादी कर ली और 1986 में अपनी PhDs प्राप्त की। जब वे स्नातक थे, तब मॉरीन जेनेटिक्स पर काम कर रही थीं, और जे न्यूरोसाइंस कर रही थीं। उन्होंने महसूस किया कि चेतना पर रंग और रंगीनता एक तरह का प्राकृतिक प्रयोग था; मॉरीन ने सोचा कि आणविक आनुवंशिकी यह पता लगाने में मदद कर सकती है। जब उन्हें अपनी पीएचडी मिली, तो उन्होंने इस पर एक साथ काम करने का फैसला किया। उसका कार्यालय नीचे की ओर है और उसकी चोटी ऊपर है। "एक साथ काम करने की हमारी क्षमता है-" वह शुरू करता है।

"-प्रमाणित," वह पूरा करती है।

प्रमुदित नेत्र है चार लाइट-सेंसिंग फोटोपिगमेंट रेटिना में, सबसे पीछे। रोडोप्सिन है, "कोन" में नहीं पाया जाता है जो रंग का अनुभव करता है लेकिन अन्य कोशिकाओं को छड़ कहा जाता है, जिसका उपयोग कम-प्रकाश स्थितियों में किया जाता है। शंकु में तीन अन्य प्रकार हैं – लाल के लिए लंबे समय तक तरंग दैर्ध्य के प्रति संवेदनशील, एक साग के लिए मध्य-तरंगदैर्घ्य के लिए, और ब्लूज़ के लिए एक लघु-तरंग दैर्ध्य के लिए। यह यंग-हेल्महोल्ट्ज़ सिद्धांत बनाया गया मांस है।

लेकिन जहां सिद्धांत तैयार है, वह मांस कमजोर है। तथाकथित पुरानी दुनिया के प्राइमेट-मैकाक, बबून, लोग-आम तौर पर ट्राइक्रोमैटिक दृष्टि है। नई दुनिया प्राइमरी गिलहरी बंदरों की तरह, हालांकि, अजीब हैं। कुछ गिलहरी बंदर ट्राइक्रोमैट हैं और कुछ डाइक्रोमैट्स हैं- लेकिन सभी ट्राइक्रोमेट्स रंगों को समान नहीं देखते हैं। कुछ रंगहीनता का एक सामान्य रूप "विषम ट्राइक्रोमैट्स" हैं।

यह फोटोपिगमेंट्स की गलती है, किसी तरह। शुरुआत में, नेत्ज़ के संरक्षक गेराल्ड जैकब्स ने सीखा कि गिलहरी बंदरों के पास है पंज। छोटा, मध्यम और लंबा है, लेकिन लाल और हरे रंग के बीच एक आधा भी है। कुछ में केवल लाल और आधे वर्णक होते हैं। वे deuteranomalous हैं। कुछ में हरे और आधे रास्ते में रंजक हैं। वे प्रोटानोमस हैं। और कुछ प्रोटानोप्स में केवल हरा होता है। नर सभी डाइक्रोमैट हैं। कुछ महिलाएं ट्राइक्रोमैट हैं।

तो, जैसे, क्या बिल्ली, ठीक है? क्रोमोसोमिक रूप से स्तनधारियों में दो तथाकथित सेक्स क्रोमोसोम होते हैं। नर में एक एक्स और एक वाई है; महिलाओं के पास एक एक्स और एक एक्स है। इसलिए वंशानुक्रम पैटर्न मुश्किल है। नर संतानों को उनके पिता का Y और उनकी माता का Xes मिलता है। मादा संतान को अपने पिता का एक्स और फिर से, अपनी माता के एक्स में से केवल एक मिलता है। पुरुषों में, वे दोनों गुणसूत्र प्रोटीन बनाते हैं, लेकिन महिलाओं में, प्रत्येक कोशिका में एक Xes खामोश हो जाता है – इसे "X निष्क्रियता" कहा जाता है।

एक मुश्किल सा: लिंग, लघु-तरंग दैर्ध्य फोटोपिगमेंट के लिए जीन एक सेक्स गुणसूत्र पर नहीं है। लेकिन अन्य दो हैं।

बंदरों में, एक्स गुणसूत्र पर सिर्फ एक जीन से फोटोपिगमेंट आते हैं – सिवाय इसके कि जीन के तीन संभावित रूप हैं, जो कि आनुवंशिकीविद् एलील को कहते हैं। तो सभी नर वास्तव में डाइक्रोमेट्स के तीन प्रकार थे।

मादाओं, तब, प्रत्येक X पर छह अलग-अलग किस्में थीं- "यदि आप एक मादा हैं और आपको एक X पर एक लाल और दूसरे X पर एक हरा मिलता है, तो लगभग आधे शंकु में आपको X मिलेगा। लाल के साथ और दूसरे आधे में हरे रंग के साथ X मिलेगा। वोइला, मादा के पास वे दो शंकु होंगे, ”उनके नीले रंग के अलावा, नीट्ज कहते हैं। लेकिन पुरुषों में केवल उनके नीले शंकु होते हैं, "और या तो बस लाल, बस हरा, या बस बीच में।"

उन फोटोरिसेप्टर कैसे काम करते हैं, और यह एक ख़ुशी है, इसके लिए बुनियादी तंत्र पर काम करने के लिए Neitzes गया। एक फोटोपिगमेंट के दो मुख्य भाग हैं- "ऑप्सिन" एक अपेक्षाकृत विशाल प्रोटीन है, जो रेटिना सेल की झिल्ली के माध्यम से ओवरकुकेड रोटिनी पास्ता के ढेर की तरह होता है। उस कॉम्प्लेक्स के दिल में, कोई फर्क नहीं पड़ता कि यह किस रंग का होश करता है, एक मूत थोड़ा अणु है जिसे क्रोमोफोर कहा जाता है। यह विशेष रूप से एक, 11-सिस-स्ट्रिनल, कार्बोन की एक श्रृंखला है, जिसके बैकबोन के साथ एक डबल-बॉन्ड पर डॉगल बेंड होता है।

एक वर्ग के रूप में, इस प्रणाली को जी-युग्मित प्रोटीन रिसेप्टर कहा जाता है – सेल के बाहर एक सेंसर जो अंदर से मशीनरी से जुड़ा होता है। कुछ ट्रिगर सेंसर से टकराते हैं और कोशिका में एक "जी प्रोटीन" को सक्रिय करने का एक झरना शुरू होता है, जो न्यूरोट्रांसमीटर की रिहाई की तरह जैविक गतिविधि के कुछ rubegoldbergian श्रृंखला की स्थापना करता है।

छड़ और शंकु में, वह ट्रिगर प्रकाश है – एक उप-परमाणु कण जिसे फोटॉन कहा जाता है। याद रखें, प्रकाश के बारे में सोचने का तरंगदैर्ध्य केवल एक ही तरीका है; "रंग" भी मोटे तौर पर एक फोटॉन में ऊर्जा की मात्रा से मेल खाती है। अगर मैं आपको प्रकाश की तरंग दैर्ध्य के बारे में बताता हूं, तो कहिए, 540 एनएम – यह थोड़ा पीला हरा है – मैं भी यह कहते हुए कि यह 222 किलोजूल प्रति मोल की ऊर्जा वाला एक फोटोन है। वही चीज।

जब कोई फोटॉन क्रोमोफोर के डॉगल डबल बॉन्ड से टकराता है, तो उनमें से एक बॉन्ड टूट जाता है। आधा अणु सड़ जाता है। क्रोमोफोर का शाब्दिक रूप से आकार बदलता है, सीधा। वाशिंगटन विश्वविद्यालय के एक न्यूरोसाइंटिस्ट ग्रेग हॉर्विट्ज़ कहते हैं, "और यह स्ट्रेटनिंग-आउट इसे अंदर बैठे ऑप्सन पर धकेलता है।" "जब यह सीधा हो जाता है, तो यह ऑप्सिन प्रोटीन के खिलाफ थोड़ा सा धक्का देता है, और प्रोटीन आकार बदलता है, ताकि अब यह जी-प्रोटीन के साथ बातचीत कर सके।" रुबेगोल्डबर्ग तंत्र क्रैंक करना शुरू कर देता है; सेल की झिल्ली में वोल्टेज में बदलाव होता है, और यह दृष्टि का पहला चरण है।

धिक्कार है अगर इससे भी कम नहीं है। क्रोमोफोर अपने दम पर वापस सीधा नहीं कर सकता है। यह शंकु से दूसरे सेल में ले जाया जाता है, पुनः आकार के टुकड़े की तरह आकार में मुड़ जाता है जिसे एक बेकहो ओवर करता है, और वापस शंकु में बंद हो जाता है। "यह एक विवरण है, लेकिन यह बहुत अजीब है," हॉर्विट्ज़ कहते हैं।

बिंदु है, अमीनो एसिड चेन के इस झुरमुट के अंदर गहरा, प्रकाश यांत्रिक गति में परिवर्तित होता है, जो एक न्यूरोलेक्टिकल सिग्नल में परिवर्तित होता है, जो मस्तिष्क में रंग के प्रति सचेत आशंका बन जाता है। ऑप्सिन में विशिष्ट अमीनो एसिड निर्धारित करते हैं कि क्रोमोफोर प्रकाश की तरंग दैर्ध्य क्या प्रतिक्रिया देगा।

उच्च तरंग दैर्ध्य रंग, लाल की ओर, कम ऊर्जा होती है। "प्रोटीन उस दोहरे बंधन पर दबाव डालता है, इसे घुमाता है," नेइट्ज कहते हैं। "अगर यह सही दिशा में मुड़ रहा है, तो इसे तोड़ने और इसे रीमेक करने के लिए एक फोटॉन से कम ऊर्जा लगती है।" प्रोटीन से अधिक यांत्रिक ऊर्जा का अर्थ है कि यह प्रकाश से कम ऊर्जा लेता है – प्रतिक्रिया को लंबा तरंग दैर्ध्य। और इसके विपरीत।

जैसे ही आंख के पीछे की कोशिकाएं आईरिस के माध्यम से स्ट्रीमिंग करने वाले फोटोन को स्थानांतरित करती हैं, अब कोई "रंग" नहीं है। एक बार जब क्रोमोफोर ने अपने फोटॉन को अवशोषित कर लिया है और उसके चारों ओर के ऑप्सिन ने यह निर्धारित कर लिया है कि वह सीधे घूम रहा है या नहीं, वास्तविक तरंग दैर्ध्य अब और मायने नहीं रखता है।

तकनीकी रूप से, जिसे "अविभाज्य" कहा जाता है और इसका मतलब है कि विभिन्न चीजें एक ही शंकु को सेट कर सकती हैं। प्रकाश की तरंग दैर्ध्य शिखर संवेदनशीलता के करीब हो सकती है, या समग्र, या दोनों में अधिक प्रकाश हो सकता है। तो एक शंकु की साधारण पिंगिंग एक रंग को नहीं दर्शाती है। यह कैसे हो सकता है? यदि सिस्टम वह प्रत्यक्ष था, तो आप केवल लाल, हरा, नीला या समग्र-चमकीला नहीं बल्कि पीले रंग का देख पाएंगे। उसके लिए एक भी रिसेप्टर नहीं है।

समग्र परिसर केवल यह समझता है कि ऐसा कितनी बार हुआ है – सिस्टम ने कितने फोटोन अवशोषित किए हैं। वर्णक की तरंग दैर्ध्य और फोटॉनों की दुनिया, जो प्रकाश को दर्शाती है और अवशोषित करती है? जैसे ही यह आपकी आंख के पिछले हिस्से तक पहुंचता है, यह सब काल्पनिक हो जाता है। यह एक कहानी है। लेकिन दिमाग के अंदर, कहानियां हमारे पास होती हैं।

यहां मैं एक बीट लेता हूं। "यह नहीं है कि मैं इसे कैसे डिजाइन करूंगा," मैं अंत में कहता हूं।

"अब मैं इसका इस्तेमाल कर रहा हूं," नीत्ज़ जवाब देता है। "कुछ भी नहीं है जैसे हम इसे डिजाइन करेंगे।"

लेकिन वह नहीं है बिल्कुल सच है, क्योंकि नेत्ज़ेस ने अपने ही ऑप्सिन-क्रोमोफोर कॉम्प्लेक्स को डिजाइन करने में एक दरार ली।

मॉरीन सोनवले में पेलो ऑल्टो और स्टैनफोर्ड लैब से सड़क पर उठीं, जहां जेरेमी नाथन ने काम किया। वे स्नातक विद्यालय में मिले; नाथों ने उन्हें बताया था कि वह उन लोगों को बनाने के लिए जिम्मेदार जीनों के अनुक्रमण पर काम कर रहा था। इसलिए मॉरीन के परिवार को देखने के लिए वापस यात्रा पर, नेत्ज़ेस ने नाथों को देखने के लिए रोका। और उसने ऐसा किया टीम के पास वास्तव में L, M, और S opsins-Nathans के जीन के जीन थे। उन्होंने उसका अनुक्रम किया

नेत्ज़ ने नेथन से पूछा कि क्या वे एक जीन उधार ले सकते हैं।

वैज्ञानिक किसी भी अन्य मानव की तरह ही विवादास्पद और प्रतिस्पर्धी हो सकते हैं। लेकिन नातान एक फ्रीज़र के पास गए और एक नमूना निकाला, एक ट्यूब में थोड़ा सा पाइप किया, उसे कैप किया, और मॉरीन को दिया। उसने उसे अपने पर्स में रख लिया।

Maureen एक एकल न्यूक्लियोटाइड, A-C-G-T कोड अक्षरों में से एक, जो डीएनए के वर्बेज को बनाते हैं, के लिए कोडित फोटोपिगमेंट के चरम अवशोषण को बदलने में सक्षम था। शंकु विशिष्ट रंगों का बोध नहीं करते हैं, वैसे भी – उनकी संवेदनशीलता वास्तव में घंटी के आकार का है। शॉर्ट-वेवलेंथ एस-ऑप्सिन 420 एनएम, एक गहरी वायलेट में सबसे ऊपर है, लेकिन उच्च 400 में अन्य दो के साथ ओवरलैप होता है। M- और L-opsin चोटी क्रमशः 530 एनएम और 560 एनएम पर है, और ओवरलैप लगभग पूरी तरह से – कोई आश्चर्य की बात नहीं है, वास्तव में, चूंकि L-opsin एक हालिया उत्परिवर्तन है। एल और एम के लिए जीन वास्तव में 98 प्रतिशत समान हैं।

"छोटे से छोटे, हम मनुष्यों में colorblindness के आनुवंशिकी बाहर काम करना शुरू किया," जे Neitz कहते हैं। “सबसे आम बात यह है कि मनुष्य एक्स गुणसूत्र पर एक जीन खो देता है। हम कहते हैं कि यह मूल रूप से एक mut बैक म्यूटेशन है। ’मनुष्य एक गिलहरी बंदर में बदल जाता है।”

यह पूर्ण चक्र था। Neitzes ने घटना के लिए एक आणविक व्याख्या की थी कि दृष्टि वैज्ञानिक 1700 के दशक से इस बारे में बहस कर रहे थे। "नेत्र विज्ञान में, विशेष रूप से शुरुआती दिनों में," नीत्ज़ कहते हैं, "हमने हमेशा कहा था कि एक बार हम यह पता लगा लेते हैं कि किसी चीज़ का कारण क्या है, हम इसे ठीक करने में सक्षम होंगे।"

तो यह सब ध्यान में रखते हुए: नेविट्ज़ ने डाल्टन को एक मानवीय दृष्टि से काम करने के लिए क्या किया। क्या आप एक लाल-हरे रंग का रंगीन मानव मानव का इलाज कर सकते हैं?

यह एक आसान सवाल नहीं है। जीन थेरेपी मुश्किल है; ज्यादातर चीजें जो लोगों के शरीर और दिमाग में सही और गलत होती हैं, वे सिर्फ एक जीन तक नहीं आती हैं, और जब वे ऐसा करती हैं, तो यह हमेशा स्पष्ट नहीं होता है कि समस्या को ठीक करने के लिए उस जीन को कैसे ट्विक करें, या नॉक-ऑन प्रभाव क्या है वह ट्वीक होगा।

साथ ही, प्रत्येक कोशिका में प्रत्येक जीन होता है, लेकिन प्रत्येक कोशिका में प्रत्येक जीन चालू नहीं होता है। कोशिकाएं जो मांसपेशी बनाती हैं, वह मस्तिष्क में नहीं होती हैं; कोशिकाएं जो हड्डी बनाती हैं, वह मांसपेशी में ऐसा नहीं करती हैं। आपको सही कोशिकाओं को लक्षित करना होगा और उन्हें बदलना होगा-पारगमन, नए प्रोटीन को व्यक्त करने के लिए कोशिकाओं को प्राप्त करने की प्रक्रिया, जो आप चाहते हैं, दुर्लभ है। यहां नीत्से को एक फायदा हुआ। "ब्लिटब्लिंडनेस को ठीक करने के लिए, आप केवल शंकु के एक यादृच्छिक सबसेट को ट्रांसड्यूस करना चाहते हैं," नीट कहते हैं। “आपके पास वायरस की एक अरब प्रतियां वापस हैं जहां फोटोरिसेप्टर हैं। भले ही पारगमन खराब हो, आप पर्याप्त कोशिकाओं को ट्रांसड्यूस कर सकते हैं। ”

अभी के लिए, Neitzes उपचार के एक संशोधन पर काम कर रहे हैं। एक रेटिना टुकड़ी का कारण बनने के बजाय, वे नेत्रगोलक को भरने वाली स्पष्ट जेली में एक इंजेक्शन के साथ पारगमन की सही मात्रा प्राप्त करने में सक्षम होना चाहेंगे। इसलिए उन्होंने वेक्टर और प्रक्रिया में सही संशोधन किया है, और उन्होंने बंदरों को इंजेक्शन लगाया है। "हम अभी तक परिणाम नहीं जानते हैं," नेइट्ज कहते हैं।

वे मैकास, ओल्ड वर्ल्ड ट्राइक्रोमैटिक प्राइमेट्स जैसे आपके और मेरे साथ भी काम कर रहे हैं। वे उन बंदरों को देने की कोशिश कर रहे हैं चौथा फोटोपिगमेंट, एक कुछ गेरबिल में एक ऑप्सिन से प्राप्त होता है जो हमारे नीले और हरे रंग के बीच एक चरम संवेदनशीलता के लिए तैयार है। यह उन्हें दृश्यमान स्पेक्ट्रम और टेट्राक्रोमेसी के और भी अधिक कवरेज देता है। एक और महाशक्ति। "हम हमेशा चूहों में चीजों का परीक्षण करते हैं," नीत्ज कहते हैं, "और पिछले सप्ताह के अंत में मैंने नवीनतम संस्करण को चूहों की आंखों में इंजेक्ट किया। इसमें कुछ महीने लगते हैं।"

शंकु आवश्यक हैं रंग दृष्टि के लिए, लेकिन पर्याप्त नहीं। उनके बीच की न्यूरल वायरिंग, और आंख से लेकर विभिन्न वेट स्टेशनों के माध्यम से विजुअल कॉर्टेक्स तक, सभी बनाने में एक भूमिका निभाते हैं जो अधिक रोमांटिक वैज्ञानिकों को "रंग भावना" कहते थे।

तो, निश्चित रूप से, डाल्टन बंदर व्यवहारिक रूप से ट्राइक्रोमैटिक है। वह ऐसे कार्य करता है जैसे वह रंगों को आपके (यदि आप सामान्य रंग के हैं) और मैं (मैं रंग-सामान्य) देखता हूं। लेकिन क्या डॉल्टन वास्तव में ट्राइक्रोमैटिक है? पूर्ण विकसित ट्रिचोमेसी के लिए, आपके पास रेटिना और मस्तिष्क की कोशिकाओं के बीच सही वायरिंग होनी चाहिए। नेत्ज़ का तर्क है कि उनके बंदर करते हैं, कि यह पहले से ही रखी गई थी और अपने इंजीनियरिंग से नया इनपुट प्राप्त करने की प्रतीक्षा कर रही थी। आखिरकार, कुछ मादा गिलहरी बंदर स्वाभाविक रूप से ट्राइक्रोमैटिक हैं।

अन्य शोधकर्ता निश्चित नहीं हैं। “ट्राइक्रोमेसी दिखाना एक रहस्य नहीं है। जेम्स क्लर्क मैक्सवेल को पता चला कि 150 साल पहले कैसे करना था। आपको पशु को ट्राइक्रोमैटिक मैच करना होगा, ”SUNY कॉलेज ऑफ ऑप्टोमेट्री के न्यूरोसाइंटिस्ट कासिम जैदी कहते हैं। "उनके पास ऐसा करने के लिए 10 साल थे, और उन्होंने ऐसा नहीं किया।"

अन्य न्यूरल आर्किटेक्चर वैसा ही परिणाम दे सकते हैं जैसा कि नीट्ज ने देखा है। रेटिना नाड़ीग्रन्थि कोशिकाओं, द्विध्रुवी कोशिकाओं, एमैक्राइन कोशिकाओं और क्षैतिज कोशिकाओं की एक जटिल परत है जो छड़ और शंकु को एक साथ तार करती है; कोशिकाओं के समूह "ग्रहणशील क्षेत्र" बनाते हैं जो मस्तिष्क की ओर, लाइन को न्यूरॉन्स को जानकारी फ़ीड करते हैं। प्रकाश और रंग की धारणाएं वास्तव में उन सभी चीजों से प्रतिक्रियाओं और संकेतों का संयोजन होती हैं, कुछ से नकारात्मक प्रतिक्रिया का अंकगणित और दूसरों से सकारात्मक प्रतिक्रिया। यह एक लाल फोटोरिसेप्टर पिंगिंग की तुलना में अधिक चमकदार है, इसलिए आपको लाल दिखाई देता है। जैदी कहते हैं, '' आप अपने जवाबदेही क्षेत्र में प्रत्येक फोटोरिसेप्टर के साथ एक नाड़ीग्रन्थि सेल को फायर करके सिर्फ प्रतिक्रियाओं की पूरी आबादी प्राप्त कर सकते हैं। ''

लेकिन नेत्ज़ का कहना है कि उनका व्यवहार परीक्षण उन्हें आश्वस्त करता है कि यह उससे कहीं अधिक है। बंदर सिर्फ चमक में अंतर नहीं देख सकते हैं – जोर का रंग संस्करण, यदि आप होंगे – क्योंकि "हम बहुत सावधानी से ग्रे के सापेक्ष लाल या हरे रंग की तीव्रता को अलग करते हैं, यह सुनिश्चित करने के लिए कि चमक का कोई स्तर क्या उपयोग किया जाता है। , वे इसे अलग बता सकते हैं, "नीट्ज कहते हैं। "Dichromats नहीं कर सकता।"

लोग कुल मिलाकर रंग के विकास मूल्य के बारे में तर्क देते हैं, लेकिन यह एक होना चाहिए, या हम इसे नहीं देख पाएंगे। तो हम जानवरों को कैसे प्राप्त करते हैं? ट्राइक्रोमैटिक दृष्टि को विकसित करने के लिए, आपको एक मस्तिष्क की आवश्यकता होती है जो तीन फोटोरिसेप्टर के रेटिनल मोज़ेक से इनपुट को संसाधित कर सकता है। लेकिन उस मस्तिष्क को होने से कोई भी चयनात्मक लाभ प्राप्त करने के लिए, आपको तीन फोटोरिसेप्टर और उनके सभी तंत्रिका तारों की आवश्यकता होती है।

बंदरों के तीनों फोटोरिसेप्टर हैं। उनके शंकु लाल प्रकाश का जवाब देते हैं। यह एक सीमा है, हाँ लेकिन, मैं कहता हूं, विनम्रता की कोशिश करते हुए, क्या नीत्ज़ हर एक बंदर की आंखों को देखने और शंकु को देखने की कोशिश कर रहे थे?

“हम बंदरों को मारने की कोशिश नहीं करते। हम ऐसा करने का विरोध कर रहे हैं, ”नीट का कहना है। "मैंने एक इलेक्ट्रोफिजियोलॉजिकल तकनीक विकसित की है, जहां हम पशु को संवेदनाहारी कर सकते हैं, उसकी आंख पर एक इलेक्ट्रोड लगा सकते हैं, विभिन्न रोशनी चमक सकते हैं, और पता लगा सकते हैं कि उनके पास क्या फोटोपिगमेंट्स हैं।" डाल्टन, यह पता चला है, कुछ साल पहले मर गया था – वयस्क-मधुमेह। और नेत्ज़ का कहना है कि उनकी बीमारी का मतलब एक नेक्रोप्सिस ने उन्हें कुछ भी नहीं बताया होगा। (कि हिंसा के प्रति विरोधाभास, नेत्ज़ कहते हैं, यह भी है कि क्या उन्हें लाल-हरे रंग-वर्णक-अवरक्त रात दृष्टि से परे रेटिना जीन थेरेपी के संभावित अनुप्रयोगों के बारे में सोचने के लिए सेना से आमंत्रण को ठुकराने के लिए प्रेरित किया गया है, अन्यथा एक अदृश्य अंतर देखने की क्षमता सहयोगियों और दुश्मनों की वर्दी, कुछ। Neitz विशिष्ट नहीं होगा।)

But it’s possible that Dalton could see some kind of difference, but not one that we humans would describe as a color. Or rather, they could now see that something had a different color when, prior to gene therapy, they wouldn’t have been able to. “The Neitz research shows (pretty clearly in my view) that inducing the expression of a second M/L opsin gene in such dichromatic male monkeys allows them to gain discrimination abilities that appear trichromatic,” Jay’s old colleague Gerald Jacobs says in an email.

That success, he says, “suggests pretty strongly to me that one or another of the means for adding a viable photopigment to the retinal array would very likely produce the same change in a human. How their perceptions of color, as opposed to their discrimination abilities, might change is another interesting question.”

Take the mantis shrimp. In addition to a killer right cross, mantis shrimp have 12 photoreceptors with narrow peak sensitivities and minimal overlap, covering a range from ultraviolet to borderline infrared. But no one thinks they’re dodecachromatic. “They don’t compare across photoreceptors, so they have no color discrimination,” Zaidi says. “They have enormous speed. Because they’re not doing any kind of combination, it’s a direct line to behavior. But that tells you having 12 photopigments doesn’t give you 12 kinds of color vision.” And therefore simply adding a third to spider monkeys doesn’t give them three. (In fact, Zaidi and Conway have argued that cells in the inferior temporal cortex of the macaque monkey’s brain have very similar colors as the mantis shrimp’s eyes sense.)

It’s enough to suggest that the science has more questions to answer. So, too, might the ethics. Four or five phase I and phase II trials of gene therapy for human color vision deficiencies seem to be underway right now, but they’re all for a much more severe form, achromatopsia—the total lack of functioning cone receptors. People with the disorder don’t see color, and also see less detail and are painfully sensitive to light. Researchers have also had more success curing it in other mammals, including dogs and sheep. So the disease is more debilitating than red-green colorblindness, and the research track record is better.

Conway says the Neitzes work on the molecular genetics of the photoreceptors is good, and that Jay is a “wonderful, out-of-the-box thinker,” but molecular genetics has limitations. “It’s an ethical grey zone with their experiments to try to fix colorblindness,” he says. “Their gene therapy work is really compelling and interesting from a basic science point of view, but when you say ‘I’m going to fix colorblindness,’ I think you kind of need to know what you’re doing.”

The next step, experimentally, is getting the treatment to work, and show it doesn't have side effects. The approach to the Food and Drug Administration might involve treating another kind of colorblindness, blue-cone monochromats missing both the red and green cones. It's a more serious impairment, of both color and acuity.

Neitz has continued trials, even though he and Maureen haven’t published any new data on animal subjects. “We’ve tried it five times before and it didn’t work. One of these times, it’s going to be it,” he says. “We are trying to get something that can go forward to humans. That’s what being a scientist is—all the times it doesn’t work.”

Now the Neitzes are getting ready to try a further experiment, inserting a “true-blue” photopigment gene from a Mongolian gerbil to give his monkeys a fourth photopigment. It’d cover a troublesome gap in mammalian trichromacy, a dip in sensitivity over the blue-greens between S-opsin and M-opsin to which evolution turned a blind eye.

Other animals see it, though. “We isolated the gene from the gerbil, but for some reason we couldn’t get the complete sequence. We substituted the exact same segment from a human, so it’s actually a chimera,” Neitz says. “You know that scene in Jurassic Park where the guy says, ‘you substituted frog DNA?’ Well, I guess that’s what we shouldn’t have done, because the structure of the genome sequence from the human is incompatible with the gerbil.”

I suggest that people talking about genetically souped-up animals maybe shouldn’t reference Jurassic Park, and Neitz laughs. “Well, we have trained monkeys waiting to do this experiment. And we’ve developed a television that has four different colors.” Gadget-heads: He’s talking about a monitor that replaces the three RGB pixels with four—RGBV, he says, for violet. Take that, Ultra High Def.

It'd be cool to watch a show on that monitor. After all, if you think the quantitative assessment of whether a monkey has acquired metamonkey vision is hard, imagine trying to ask what colors the monkey actually sees। Scientists barely know how to do that with other humans, and humans can speak English. That's what you learn when you study people's color vision. "It's like, 'oh, you aren't seeing the same things as I am. You're just using the same words,'" Maureen Neitz says.

So I ask, tested abilities aside, do the post-gene therapy monkeys act different? Does seeing colors change how they कर रहे हैं?

One of the subjects, Sam, now more than 20 years old, is still around. “I talk to him quite frequently,” Neitz says. “Sam’s still in pretty good shape.”

And?

“The thing about monkeys is, they’re pretty nonchalant about everything,” he says. “Like, ‘oh, yes, I see color now.’”

There is one thing, Neitz says. Outside his office is an old coin-op gum-ball machine, the kind with a glass sphere and a dispenser with a crank. This one's filled with loose M&Ms; I had noticed it on the way in because it contained only red, blue, and just a few green, and I’d asked if that reflected the distribution of cones in the retina. Alas, it was just that green ones were more expensive on Amazon.

The thing is, a human patient of Neitz’s had told him that the red and green ones were indistinguishable to him. And Neitz, well, he’s not supposed to give sweets to the monkeys—no Coca-Cola, even though they love it, and no candy. But he’s known Sam for a long time, and so he often brings in a treat.

Before the surgery, Sam gobbled up M&Ms indiscriminately. Since then? “Sam now has this huge preference for green M&Ms. And he likes green beans,” Neitz says. “I don’t know what that is, but that’s my one story about that.”

Updated 2-10-19 12:15 PT Pigments mix subtractively and darken; clarifed that yellow's dark correspondent is brown.


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