Αχρωματοψία

Το 1798, ο Άγγλος χημικός Τζον Ντάλτον δημοσίευσε το πρώτο επιστημονικό άρθρο σχετικά με την αχρωματοψία. Αυτό συνέβη αφού ανακάλυψε ότι ο ίδιος ήταν τυφλός για το χρώμα. Το άρθρο είχε τίτλο "Έκτακτα γεγονότα σχετικά με την όραση των χρωμάτων". Εξαιτίας αυτού, η κατάσταση αυτή ονομάζεται μερικές φορές νταλτονισμός. Από το 2009, η λέξη δαλτονισμός χρησιμοποιείται μόνο για τον τύπο της αχρωματοψίας που ονομάζεται δευτερονοπία.

Υπάρχουν τρία βήματα στη διαδικασία διαπίστωσης της διαφοράς μεταξύ των χρωμάτων:

1. Το φως χτυπά εξειδικευμένα νευρικά κύτταρα στο μάτι. Τα κύτταρα αυτά ονομάζονται υποδοχείς. Ορισμένα από αυτά διεγείρονται και δημιουργούν ένα ηλεκτρικό σήμα.
2. Τα σήματα κινούνται κατά μήκος των νεύρων σε ειδικά μέρη του εγκεφάλου.
3. Αυτά τα τμήματα του εγκεφάλου ερμηνεύουν τα σήματα. Τα σήματα μετατρέπονται σε εικόνα. Αυτή η εικόνα εξετάζεται στη συνέχεια προσεκτικά για να διαχωριστούν τα διάφορα αντικείμενα, να γίνουν αντιληπτά τα σχήματα και μερικές φορές τα χρώματα και να συνδεθούν αυτά με άλλα είδη πληροφοριών.

Πώς το ανθρώπινο μάτι βλέπει τα χρώματα

Μέσα στο ανθρώπινο μάτι υπάρχει ένα τμήμα που ονομάζεται αμφιβληστροειδής. Ο αμφιβληστροειδής δέχεται τις εικόνες που βλέπει το μάτι. Στέλνει τις εικόνες στον εγκέφαλο. Ο αμφιβληστροειδής έχει δύο τύπους κυττάρων: Ραβδωτά κύτταρα και κωνικά κύτταρα. Λειτουργούν σε διαφορετικούς τύπους φωτός.

• Τα ραβδωτά κύτταρα λαμβάνουν τις εικόνες που βλέπει το μάτι όταν το φως είναι αμυδρό, τη νύχτα ή σε ένα σκοτεινό δωμάτιο.
• Τα κωνοειδή κύτταρα λαμβάνουν τις εικόνες που βλέπει το μάτι στο κανονικό φως της ημέρας ή σε έντονο φως. Υπάρχουν τρεις τύποι κωνικών κυττάρων. Κάθε τύπος έχει διαφορετική χημική φωτοψίνη και αντιδρά σε διαφορετικό φάσμα φωτός. Το ένα είναι ειδικά ευαίσθητο στα μικρά μήκη κύματος. Ένας άλλος είναι ευαίσθητος στα μεσαία μήκη κύματος. Ο τρίτος είναι ευαίσθητος στα μεγάλα μήκη κύματος. Αυτά τα μήκη κύματος καλύπτουν μεγάλο μέρος του ορατού φωτός. Κάθε χρώμα "φαίνεται" ως αποτέλεσμα του πόσο διεγείρεται κάθε ένας από τους υποδοχείς.

Πώς ο εγκέφαλος υπολογίζει τα χρώματα

Τμήματα του θαλάμου και του οπτικού φλοιού στον εγκέφαλο εμπλέκονται στην όραση, καθώς και στην αντίληψη των χρωμάτων. Επομένως, η αχρωματοψία μπορεί επίσης να προκύψει εάν αυτές οι περιοχές του εγκεφάλου, το οπτικό νεύρο ή ο αμφιβληστροειδής έχουν υποστεί βλάβη. Αυτοί οι τύποι αχρωματοψίας συμβαίνουν συνήθως λόγω ατυχήματος. Δεν είναι κληρονομικές. Οι κληρονομικές μορφές αχρωματοψίας επηρεάζουν μόνο τον αμφιβληστροειδή χιτώνα.

Με αυτόν τον τρόπο είναι δυνατόν μόνο ένα τμήμα του οπτικού πεδίου να επηρεάζεται από την αχρωματοψία, αλλά στο υπόλοιπο τμήμα να μην υπάρχει αχρωματοψία.

Ορισμένοι τύποι αχρωματοψίας, αλλά όχι η κληρονομική αχρωματοψία, μπορούν να θεραπευτούν.

Υπάρχουν πολλά διαφορετικά προβλήματα που μπορούν να προκαλέσουν αχρωματοψία.

• Εάν το μάτι ενός ατόμου δεν έχει κωνικά κύτταρα, τότε δεν μπορεί να δει καθόλου χρώμα. Μπορεί να δει μόνο αποχρώσεις του σκούρου και του φωτός.
• Υπάρχουν τρεις τύποι κωνικών κυττάρων στο ανθρώπινο μάτι. Εάν υπάρχουν δύο τύποι, ένα άτομο θα δυσκολευτεί να ξεχωρίσει ορισμένα χρώματα. Εάν υπάρχει μόνο ένας τύπος, το άτομο δεν θα βλέπει καθόλου χρώμα.
• Μερικές φορές τα κωνικά κύτταρα αλλάζουν. Αυτό σημαίνει ότι δεν αντιδρούν πλέον σε εκείνα τα μήκη κύματος που θα έπρεπε. Ένα άτομο χρειάζεται περισσότερο από ένα συγκεκριμένο χρώμα για να δει αυτό το χρώμα. Βλέπει τα χρώματα με διαφορετικό τρόπο και μπορεί να μην είναι σε θέση να ξεχωρίσει ορισμένα χρώματα. Τα περισσότερα από αυτά τα άτομα δεν γνωρίζουν ότι είναι αχρωματοψία, καθώς στις περισσότερες περιπτώσεις έχουν μικρή δυσκολία να ξεχωρίσουν τα χρώματα μεταξύ τους.
• Μπορεί να μην υπάρχει κάποιο πρόβλημα με το μάτι, αλλά τα νεύρα που μεταφέρουν τις πληροφορίες ή η περιοχή του εγκεφάλου που τις ερμηνεύει μπορεί να έχουν υποστεί βλάβη. Αυτό σημαίνει ότι το σήμα ερμηνεύεται με λάθος τρόπο. Η βλάβη μπορεί να είναι μόνιμη ή μπορεί να είναι προσωρινή. Ορισμένες παθήσεις του εγκεφάλου, όπως μια ημικρανία, μπορούν να αλλάξουν τον τρόπο με τον οποίο οι άνθρωποι βλέπουν τα χρώματα.

Ολική αχρωματοψία

Η κατάσταση αυτή είναι πολύ σπάνια. Οι άνθρωποι που πάσχουν από αυτήν μπορούν να δουν μόνο σε μαύρο, γκρι και άσπρο χρώμα: Μπορούν να αντιληφθούν μόνο διαφορές στη φωτεινότητα και δεν βλέπουν χρώμα. Αυτό ονομάζεται μονοχρωμία.

Υπάρχουν δύο κύριοι τύποι ολικής αχρωματοψίας:

1. Μονοχρωμία ράβδων (αχρωματοψία): Ο αμφιβληστροειδής δεν έχει κωνικά κύτταρα. Αυτό καθιστά δύσκολη τη θέαση ακόμη και των φώτων ενός φυσιολογικού επιπέδου- αυτό σημαίνει ότι τα άτομα που πάσχουν από αυτό, είναι σχεδόν τυφλά. Εμφανίζεται σχεδόν μόνο στο νησί Pingelap, τμήμα της πολιτείας Pohnpei στις Ομοσπονδιακές Πολιτείες της Μικρονησίας. Εκεί ονομάζεται maskun: περίπου ένα άτομο στα 12 του πληθυσμού πάσχει από αυτό. Το νησί επλήγη από καταιγίδα τον 18ο αιώνα. Πολύ λίγοι άνθρωποι επέζησαν από την καταιγίδα. Ένας από αυτούς έφερε το γονίδιο της μονοχρωμίας των ράβδων. Σήμερα, αρκετές εκατοντάδες άνθρωποι ζουν στο νησί, περίπου το 30% έχουν αυτό το γονίδιο.
2. Μονοχρωμία κώνου: Ο αμφιβληστροειδής έχει τόσο ραβδία όσο και κωνία, αλλά μόνο ένα είδος κώνου. Τα άτομα που πάσχουν από αυτό θα είναι σε θέση να βλέπουν καλά τα μοτίβα, στο κανονικό φως της ημέρας, αλλά δεν θα βλέπουν αποχρώσεις.

Κόκκινη/πράσινη αχρωματοψία

Υπάρχουν δύο είδη ερυθρο-πράσινης αχρωματοψίας: η πρωτανωπία και η δευτερανωπία. Η δευτερανοπία είναι η πιο κοινή μορφή αχρωματοψίας- πέντε έως δέκα τοις εκατό των ανδρών πάσχουν από αυτήν. Ονομάζεται νταλτονισμός επειδή την ανακάλυψε ο Τζον Ντάλτον. Οι πάσχοντες δυσκολεύονται να διακρίνουν τη διαφορά μεταξύ κόκκινου και πράσινου. Όπως το βλέπουν οι πρωτανόπες (άτομα που πάσχουν από πρωτανωπία), το κόκκινο είναι σκουρόχρωμο. Τις περισσότερες φορές, αυτό συμβαίνει επειδή τους λείπουν οι υποδοχείς για τα φωτεινά κύματα μεγάλου (πρωτανωπία) ή μεσαίου (δευτερανωπία) μήκους ή επειδή οι υποδοχείς αυτοί έχουν αλλάξει την ευαισθησία τους.

Μπλε/κίτρινη αχρωματοψία

Αν και η ονομασία είναι μπλε-κίτρινη αχρωματοψία (τριτανωπία), τα άτομα που πάσχουν από αυτόν τον τύπο αχρωματοψίας μπορούν συνήθως να διακρίνουν τη διαφορά μεταξύ μπλε και κίτρινου χρώματος. Αντίθετα, δεν μπορούν να διακρίνουν τη διαφορά μεταξύ του μπλε και του πράσινου, καθώς και του κίτρινου και του βιολετί. Διαφέρει από τους άλλους τύπους αχρωματοψίας επειδή δεν συνδέεται με το φύλο. Είναι εξίσου πιθανό για οποιονδήποτε να αναπτύξει μπλε-κίτρινη αχρωματοψία. Προκαλείται από την ύπαρξη λίγων ή καθόλου κωνίων στον αμφιβληστροειδή που μπορούν να αντιληφθούν το φως μικρού μήκους κύματος.

Άλλες αιτίες αχρωματοψίας

Μερικές φορές, οι άνθρωποι δεν έχουν πρόβλημα να δουν το χρώμα, αλλά ο εγκέφαλός τους έχει πρόβλημα να "πει" το χρώμα και το ερμηνεύει λάθος. Είναι επίσης πιθανό μόνο ορισμένα μέρη του ματιού να έχουν αχρωματοψία- οι άνθρωποι μπορεί να γίνουν αχρωματοψείς λόγω άλλων ασθενειών, αλλά μετά την υποχώρηση της ασθένειας να βλέπουν και πάλι κανονικά. Αυτό φαίνεται να συμβαίνει με ορισμένες μορφές ημικρανίας.

Τα αρσενικά έχουν ένα Χ και ένα Υ χρωμόσωμα- τα θηλυκά έχουν δύο Χ χρωμοσώματα. Πολλά από τα γονίδια που εμπλέκονται στη λειτουργία της έγχρωμης όρασης βρίσκονται στο χρωμόσωμα Χ: συνδέονται με το φύλο. Για το λόγο αυτό, οι άνδρες προσβάλλονται συχνότερα από αχρωματοψία από ό,τι οι γυναίκες.

Το γονίδιο της "αχρωματοψίας" επιτρέπει στους μη αχρωματοψύχους να βλέπουν τη διαφορά μεταξύ κόκκινου και πράσινου. Το γονίδιο βρίσκεται στο χρωμόσωμα Χ. Αυτό σημαίνει ότι ένας άνδρας θα είναι αχρωματοψύχος εάν το μοναδικό Χ που κληρονομεί από τη μητέρα του περιέχει την αχρωματοψύχη εκδοχή του γονιδίου "αχρωματοψύχη". Ένα θηλυκό θα κληρονομήσει αχρωματοψία μόνο εάν κληρονομήσει δύο χρωμοσώματα Χ που περιέχουν ελαττωματικά (μεταλλαγμένα) αλληλόμορφα γονίδια του γονιδίου χρώματος. Με άλλα λόγια, ένα θηλυκό πρέπει να κληρονομήσει γονίδια "αχρωματοψίας" και από τους δύο γονείς για να είναι αχρωματοψία.

Η δοκιμή πλάκας Ishihara χρησιμοποιείται από το 1917. Κάθε πλάκα έχει μια εικόνα με κουκκίδες διαφορετικού μεγέθους και χρώματος. Οι άνθρωποι θα δουν στη συνέχεια διαφορετικές εικόνες (τις περισσότερες φορές αραβικούς αριθμούς). Τα άτομα με ορισμένους τύπους αχρωματοψίας θα δουν διαφορετικούς αριθμούς από τα άτομα που δεν πάσχουν από αχρωματοψία.

Επειδή πολλά μικρά παιδιά δεν έχουν μάθει ακόμη τους αριθμούς, έχουν αναπτυχθεί άλλα τεστ. Χρησιμοποιούν σύμβολα, όπως ένα τετράγωνο, έναν κύκλο ή ένα αυτοκίνητο αντί για αριθμούς.

Ένας χρωματικός κώδικας είναι όταν υπάρχουν πολλές πληροφορίες στο χρώμα ενός συγκεκριμένου αντικειμένου. Τέτοιοι κώδικες δεν μπορούν να γίνουν εύκολα κατανοητοί από όσους είναι αχρωματοψεύτες. Για το λόγο αυτό, το χρώμα δεν πρέπει να χρησιμοποιείται μόνο του για να δίνει πληροφορίες. Ο καλός γραφιστικός σχεδιασμός αποφεύγει τη χρήση κωδικοποίησης χρώματος ή χρωματικών διαφορών από μόνη της για να δώσει πληροφορίες. Αυτό δεν βοηθάει μόνο τα άτομα με αχρωματοψία, αλλά και τα άτομα με φυσιολογική όραση.

Τα Cascading Style Sheets μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε ιστοσελίδες. Επιτρέπουν την απόδοση διαφορετικού χρωματικού σχήματος για τους αχρωματοψύχους. Ορισμένες γεννήτριες χρωματικών σχημάτων βοηθούν τους γραφίστες να βλέπουν τα χρωματικά σχήματα όπως τα βλέπουν οκτώ τύποι αχρωματοψύχων.

Η αχρωματοψία είναι πολύ ευαίσθητη στις αλλαγές του υλικού. Ένα άτομο με ερυθροπράσινη αχρωματοψία μπορεί να μην μπορεί να δει τη διαφορά μεταξύ των χρωμάτων σε έναν χάρτη τυπωμένο σε χαρτί. Ο ίδιος χάρτης σε οθόνη υπολογιστή ή τηλεόρασης μπορεί να εμφανίζεται κανονικά. Επιπλέον, ορισμένα άτομα με αχρωματοψία είναι ευκολότερο να διακρίνουν τη διαφορά μεταξύ των χρωμάτων σε τεχνητά υλικά, όπως το πλαστικό ή σε ακρυλικά χρώματα, παρά σε φυσικά υλικά, όπως το χαρτί ή το ξύλο. Τρίτον, για ορισμένα άτομα με αχρωματοψία, το χρώμα μπορεί να διακριθεί μόνο αν υπάρχει αρκετό χρώμα: οι λεπτές γραμμές μπορεί να φαίνονται μαύρες, αλλά μια παχύτερη γραμμή του ίδιου χρώματος μπορεί να φανεί στο σωστό χρώμα.

Σε ορισμένες περιπτώσεις, όταν είναι σημαντικό να κατανοήσουμε πληροφορίες πολύ γρήγορα, το οπτικό σύστημα μπορεί να εγκαταλείψει τα χρώματα και να λειτουργεί μόνο με αποχρώσεις του γκρι. Αυτό είναι σημαντικό να το γνωρίζετε όταν σχεδιάζετε τις διεπαφές για αντικείμενα που πρέπει να χρησιμοποιηθούν σε καταστάσεις έκτακτης ανάγκης, όπως τα φρένα έκτακτης ανάγκης ή τα τηλέφωνα έκτακτης ανάγκης.

Επειδή τα άτομα με αχρωματοψία δεν μπορούν να δουν τη διαφορά μεταξύ χρωμάτων όπως το κόκκινο και το πράσινο, ορισμένες χώρες, όπως η Ρουμανία, αρνήθηκαν να τους δώσουν άδεια οδήγησης. Στη Ρουμανία, οι άνθρωποι έχουν αρχίσει να αλλάζουν τους νόμους, ώστε και οι αχρωματοψύκτες να μπορούν να οδηγούν νόμιμα.

Στο Ηνωμένο Βασίλειο, τα καλώδια ηλεκτρικού ρεύματος στα σπίτια ήταν κόκκινα, μαύρα και πράσινα. Άλλαξαν σε καφέ, μπλε και πράσινο/κίτρινο για να βοηθήσουν τους αχρωματοψύχους να βλέπουν τη διαφορά μεταξύ των καλωδίων "ρεύματος" και "γείωσης".

Πολλοί άνθρωποι δεν κατανοούν την αχρωματοψία. Οι άνθρωποι που έχουν αχρωματοψία δεν αλλάζουν ποτέ τα χρώματα στα οποία είναι τυφλοί. Μπορεί να δυσκολεύονται να ξεχωρίσουν δύο χρώματα το ένα από το άλλο. Έτσι μπορεί να έχουν πρόβλημα να βρουν το σωστό είδος μήλου στο σούπερ μάρκετ. Η παρακάτω εικόνα δείχνει αρχικά τον τρόπο που φαίνονται δύο μήλα σε ένα άτομο με φυσιολογική όραση και στη συνέχεια τον τρόπο που φαίνονται σε ένα άτομο με ερυθροπράσινη αχρωματοψία. Το αριστερό μήλο είναι ένα Braeburn- έχει κόκκινο χρώμα. Το μήλο στα δεξιά είναι ένα Granny Smith- έχει πράσινο χρώμα. Για κάποιον με ερυθροπράσινη τύφλωση, τα μήλα φαίνονται σαν να έχουν σχεδόν το ίδιο χρώμα.