Cos’è olo, il nuovo colore mai visto prima, e com’è stato scoperto: lo studio

Olo, è questo il nome dato a un nuovo colore percepito da 5 partecipanti dello studio condotto da ricercatori statunitensi dell'Università di Berkley, in California. Lo studio Novel color via stimulation of individual photoreceptors at population scale, pubblicato nei giorni scorsi su Science Advances, afferma che i partecipanti, stimolati da un laser estremamente preciso, hanno percepito un colore completamente nuovo, un verde bluastro tra il turchese e il verde acqua con una saturazione mai vista prima. Per ottenere questo risultato i ricercatori hanno "hackerato" l'occhio, utilizzando un sistema di stimolazione retinica denominato Oz, in grado di stimolare un solo tipo di fotorecettore, i coni M con picco di sensibilità in corrispondenza del verde.

Questo significa futuro il nostro occhio sarà capace di percepire colori nuovi? Difficile dirlo: gli autori dello studio spiegano che questa tecnologia potrebbe avere un ruolo in nuovi studi sul funzionamento dell'occhio e sulla visione o permettere alle persone affette da daltonismo di percepire i colori.

Come funziona l’occhio: cosa sono i coni e bastoncelli

L'occhio è un sistema complesso in cui tutte le diverse parti collaborano per trasformare un impulso luminoso in uno elettrico. La luce attraversa uno strato trasparente a forma di cupola, la cornea, e una parte di essa entra nell'occhio attraverso la pupilla. Successivamente, la luce passa attraverso il cristallino e colpisce nella parte posteriore dell'occhio la retina, lo strato di cellule fotosensibile in grado di convertire la luce in segnali elettrici. Questi segnali viaggiano poi dalla retina fino al cervello attraverso il nervo ottico, dove verranno trasformati nelle immagini che vediamo. È nella retina che si trovano i “sensori” del nostro occhio, speciali fotorecettori chiamati coni e i bastoncelli. Sono questi recettori, tramite processi biochimici, a scatenare una cascata di segnali che arrivano al cervello sotto forma di impulsi nervosi.

I bastoncelli sono fondamentali per la visione notturna in bianco e nero, mentre i coni si sono utili per la visione dei colori. Esistono tre tipi di coni, sensibili a diverse lunghezze d'onda per captare i diversi colori:

• Coni S: sono sensibili alle lunghezze d'onda corte, con un picco di sensibilità intorno ai 430 nm, che il nostro cervello interpreta come il colore blu.
• Coni M: rispondono meglio alla luce con onde di media lunghezza (il picco è attorno ai 530 nm), che vediamo come verde.
• Coni L: hanno il picco di sensibilità attorno ai 560 nm, percependo le tonalità di rosso.

I segnali generati da questi tre tipi di coni viaggiano fino al cervello grazie al nervo ottico, dove vengono mescolati per creare l'intera gamma di colori che riusciamo a distinguere.

Il sistema Oz la percezione del nuovo colore olo

C'è una particolarità nella funzione delle diverse tipologie di coni per la visione dei colori: la sensibilità alle diverse lunghezze d'onda si sovrappone, quindi una luce che stimola i coni M (verde) attiverà inevitabilmente anche, in una certa misura, i coni S (blu) o i coni L (rosso). In particolare, luce con lunghezza d'onda in corrispondenza del picco di sensibilità dei coni M (530 nm, quindi luce verde) attiva in maniera tutt'altro che trascurabile anche i coni L, che assorbono il 90% circa di questa luce.

In altre parole, quando vediamo luce a 530 nm nel nostro cervello arriva un mix opportunamente dosato di segnali provenienti dai coni M e dai coni L. L'obiettivo dei ricercatori dell'Università di Berkley è stato quello di volere stimolare esclusivamente un solo tipo di coni, quelli M, senza co-stimolare gli altri tipi di coni. Gli autori dello studio, dopo aver mappato una porzione della retina per identificare i diversi coni, hanno colpito con microdosi di luce solo i coni M. La tecnica utilizzata, basta su una tecnologia sviluppata da coautori dell'Università di Washington a Seattle, ha permesso ai partecipanti di visualizzare un nuovo colore chiamato olo ed è stata chiamata Oz in riferimento al celebre romanzo Il meraviglioso Mago di Oz, come spiegato da Ren Ng, professore di ingegneria elettrica e informatica all'Università della California, Berkeley:

Il nome deriva dal Mago di Oz, dove si affronta un viaggio verso la Città di Smeraldo, dove le cose appaiono del verde più abbagliante che si sia mai visto.

Per capire cosa vedessero i cinque partecipanti, gli autori dello studio li hanno invitati a confrontare il nuovo colore, che appariva in un quadrato su un monitor, con altre luci a singola lunghezza d'onda. Non c'è stata corrispondenza: l'olo appariva più saturo di qualsiasi blu-verde naturale. I partecipanti hanno dovuto aggiungere della luce bianca per trovare un colore naturale simile. Un modo per farsi un'idea di questo nuovo colore è partire dal verde acqua, identificato dal codice esadecimale #00ffcc, e aumentarne la saturazione al massimo utilizzando un programma di fotoritocco. Tuttavia, anche spingendo la saturazione al limite, non si riuscirebbe a raggiungere l'intensità dell'olo.

Possibili utilizzi futuri del sistema Oz

Il sistema Oz dei ricercatori statunitensi promette di superare i limiti dell'occhio umano superando i quasi 10 milioni di colori che è in grado di percepire. Ma come può essere utilizzata in futuro questa tecnica? Oz potrebbe aiutare le persone affette da daltonismo a captare colori che non sono in grado di vedere. Queste persone, infatti,  non riescono a cogliere tutti i colori dello spettro visibile per via di un malfunzionamento totale o parziale dei fotorecettori, i coni S, M o L. Tuttavia, per questi pazienti, la visione di colori come il rosso e il verde sarebbe transitoria, non si tratterebbe di un trattamento permanente.

La tecnologia innovativa potrebbe essere applicata per una vasta gamma di studi di neuroscienze o per ottenere nuove informazioni sul funzionamento delle cellule sensibili e della trasformazione dell'impulso luminoso in stimolo elettrico, aprendo nuove frontiere nella ricerca sulla visione.

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