İnsan gözü; gündüz iyi bir renk görüşüne, gece ise yüksek duyarlılığa sahip olacak bir optimizasyona sahip.
Retinanın ince yapısı yaklaşık yüzyıl önce keşfedildi. Gözün ışığa duyarlı kısmı olan retina, göz yuvarlağının içinde yer alıyor. Retinanın arka kısmında, kırmızı, yeşil ve mavi renklere duyarlı koni hücreleri (cones) bulunur. Koni hücreleri arasına dağılmış halde, ışığa koni hücrelerinden daha duyarlı ancak renk körü olan çubuk hücreleri (rods) bulunur.
Işık çubuk ve koni hücrelerine ulaşmadan önce retinanın bütün katmanları (nöron ve hücre çekirdeği) boyunca ilerlemek zorundadır. Bu nöronlar görüntü bilgisini işler ve onu beyine iletirler. Fakat bugüne kadar bu nöronların; koni ve çubukların neden önünde yer aldığı ve arkasında yer almadığı sorusu net bir cevaba sahip değildi. Bu durum uzun süredir masanın üzerinde bekleyen ve devam eden bir puzzle gibiydi. Işık saptayıcılarından önce aynı sinir ağı yapısı bütün omurgalılarda mevcut ve bu durum aynı zamanda da evrimsel dengeyi gözler önüne seriyordu.
Leipzig ‘den araştırmacılar aynı zamanda retinal derinliği kapsayan ve konileri bağlayan gliyal hücrelerinin ilginç bir niteliğe sahip olduklarını buldular. Bu hücreler metabolizma için oldukça önemli hücrelerdir ve retinada diğer hücrelere kıyasla daha yoğun bulunurlar. Saydam retinadaki bu fazla yoğunluk (kırılma indisi ile ilgili bir şekilde); gliyal hücrelerin ışığa tıpkı bir fiber-optik kablo gibi yol gösterdiği anlamına geliyor.
Bu görüşe dayanarak; araştırmacılar bir retina modeli oluşturdular ve gliyal hücrelerin yönlendirmesinin insan görüşünün berraklığını artırdığını gösterdiler. Bununla birlikte araştırmacılar bir şey daha farkettiler; gliyal hücreleri boyunca en iyi geçişi sağlayan renkler; gözün gündüz görüşü için en fazla ihtiyaç duyduğu; kırmızı yeşil arası. Göz genellikle çok fazla maviye maruz kaldığından maviye duyarlı koniler daha azdır.
Daha ileri bilgisayar simülasyonları ise; gliyal hücreleri tarafından yeşil ve kırmızı; maviye kıyasla kendi koni hücrelerinde 5-10 kat daha fazla konsantre edildiğini gösterdi. Buna karşılık; aşırı mavi ışık çevredeki çubuk hücrelerine saçılır.
Bu şaşırtıcı simülasyon artık deneysel bir kanıta ihtiyaç duyuyordu. Araştırmacılar ışığın; “gine domuzu” retinasında nasıl ilerlediğini test ettiler. Tıpkı insanlar gibi, bu hayvanlar da gün içerisinde oldukça aktiftirler ve gözlerindeki retinal yapılarının bir hayli karakterize olmasından kaynaklı olarak bu hayvanların gözleri insan gözü yerine simule edilebiliyor. Işık retina boyunca ilerletildi ve aynı zamanda da 3 boyutlu bir mikroskop ile de tarama yapıldı. Bu durum görülebilen spektrumda olan 27 renk için yapıldı.
Sonuç ise şaşırtıcıydı, araştırmacılar; ışığın retinanın her katmanında aynı oranda saçılmadığını, fakat birkaç noktada yoğunlaştığını gördüler. Bu noktalar ise katmandan katmana devam ediyordu, böylece, retinanın girişinden gelen uzun ışık sütunları oluşumu ışık algılama katmanındaki konilere düşüyor. Işık bu sütunlarda ortalama yoğunluğuna kıyasla 10 kata kadar yoğunlaştırılıyor.
Daha ilginci ise; gliyal hücreler tarafından en iyi yönlendirilen renkler; konilerin renkleriyle çok uygun olarak eşleniyorlar. Koniler çubuklar kadar hassas değildirler bu yüzden fazla ışık onları daha işlevsel yapıyor. Bu sıra, gliyal hücreleri tarafından çok iyi algılanamayan mavi ışık ise komşu çubuklar üzerine saçılıyor.
Sonuçlar şunu gösteriyor; gözün retina tabakası, gliyal hücrelerinin yoğunluğu ve büyüklüklerinin gözün hassas olduğu renklerle eşleşebilmesi için optimize oluyor. Öyle ki; bu optimizasyon; gün içerisindeki renk görüşünü artırırken, gece görüşünün zorluğunu da minimuma çekiyor. Aynı zamanda bu etki; göz bebeklerinin aşırı ışıkta küçüldüğü durumda renk görüşümüze ekstra berraklık katarak en iyi şekilde çalışıyor.
Kapak Görsel: Retina – by Left-Handed Photography / Shutterstock.com
Görsel: Labin/Safuri/Perlman/Ribak/Nature
Kaynak: Erez Ribak, “Look, your eyes are wired backwards: here’s why”, http://theconversation.com/look-your-eyes-are-wired-backwards-heres-why-38319
Yorum yapabilmek için giriş yapmalısınız.