红色对脑电波的影响

红色对脑电波的影响
这些颜色同样强烈地激活了视网膜上负责色觉的视锥细胞。因此,它们在大脑中引起了同样强烈的振荡。信贷:ESI / C。Kernberger

红灯使司机停车。红色产生信号和警告效果。但这也反映在大脑中吗?恩斯特Strüngmann神经科学研究所(ESI)的研究人员现在已经调查了这个问题。他们想知道红色是否比其他颜色更能激发脑电波。这项名为“人类视觉伽玛颜色刺激”的研究发表在杂志上eLife

Benjamin J. Stauch, Alina Peter, Isabelle Ehrlich, Zora Nolte和ESI主任Pascal Fries的研究集中在早期视觉皮层,也被称为V1。它是大脑中最大的视觉区域,也是最先接受视网膜输入的区域。当这个区域受到强烈且空间均匀的图像刺激时,脑电波(振荡)以一种特定的频率出现乐队(30 - 80赫兹)。但并不是所有的图像都能在相同程度上产生这种效果。

颜色很难定义

该研究的第一作者Benjamin J. Stauch解释说:“最近,许多研究试图探索哪种特定的输入驱动了伽马波。”“一种视觉输入似乎是彩色的表面。尤其是红色的。研究人员解释说,这意味着红色在进化上对视觉系统是特殊的,因为例如,水果通常是红色的。”

但是颜色的影响如何被科学证明呢?还是反驳?毕竟,客观地定义一种颜色是困难的,在不同的研究中比较颜色也同样困难。每个电脑显示器显示的颜色都不一样,所以一个屏幕上的红色和另一个屏幕上的红色是不一样的。此外,还有多种定义颜色的方法:基于单个监视器、感知判断,或基于它们的输入对

颜色会激活感光细胞

当视网膜上的视锥细胞被激活时,人类就能感知颜色。它们对光刺激的反应是将其转化为电信号,然后将其传输到大脑。为了识别颜色,我们需要几种视锥细胞。每种类型对特定范围的波长都特别敏感:红色(L锥)、绿色(M锥)或蓝色(S锥)。然后,大脑比较各自视锥细胞的反应强度,并推断出颜色印象。

这对所有人都是一样的。因此,通过测量颜色对不同视锥细胞的激活程度,就有可能客观地定义颜色。对猕猴的科学研究表明,早期灵长类动物的视觉系统基于这些视锥有两个颜色轴:L-M轴将红色与绿色相比较,S - (L+M)轴将黄色与紫色相比较。

“我们相信,当研究人员想要探索伽马振荡的强度时,基于这两个轴的颜色坐标系是定义颜色的正确方法。它定义了根据它们激活早期的强度和方式Benjamin J. Stauch说。他和他的团队想要测量一个更大的个体样本(N = 30),因为之前关于颜色相关的伽马振荡的工作大多是用的在一些灵长类动物或人类参与者中,锥体激活的光谱在基因上因人而异,

红色和绿色有同样的效果

在此过程中,Benjamin J. Stauch和他的团队研究了红色是否特殊,以及这种颜色是否比类似颜色强度的绿色(即锥对比)引起更强的伽马振荡。他们还探索了一个附带的问题:颜色引起的伽马振荡是否也能被测量大脑磁活动的脑磁图(MEG)检测到?

他们得出的结论是,就其诱导的伽马振荡强度而言,红色并不是特别强。相反,红色和绿色在相同的L-M锥体绝对对比度下,在早期视觉皮层产生同样强烈的伽马振荡。此外,颜色诱导的伽马波可以在人类脑磁图中测量,如果仔细处理,所以未来的研究可以遵循3R原则通过使用人类而不是非人类的灵长类动物。

只激活s锥(蓝色)的颜色通常只会引起早期视觉皮层的弱神经元反应。在某种程度上,这是可以预料的,因为s锥在灵长类动物的视网膜中不太常见,进化上更老,更迟钝。

这项由ESI科学家领导的研究结果有助于理解早期人类视觉皮层是如何编码图像的,可能有一天会用于帮助开发视觉假肢。这些假体可能试图激活视觉皮层,以诱导视网膜受损的人产生类似视觉的感知效果。然而,这一目标还有很长的路要走。关于视觉皮层对视觉输入的具体反应还需要更多的了解。

更多信息:Benjamin J Stauch等人,人类视觉伽马颜色刺激,eLife(2022).DOI: 10.7554 / eLife.75897
期刊信息: eLife

恩斯特Strüngmann研究所提供
引用:红色对脑电波的影响(2022年,10月3日)检索自2022年11月1日//www.pyrotek-europe.com/news/2022-10-effect-red-brain.html
本文件受版权保护。除用于个人学习或研究的公平交易外,未经书面许可,不得转载任何部分。内容仅供参考之用。

进一步探索

基因治疗可部分恢复完全色盲儿童的视锥功能

29股票

反馈给编辑