Naka K I, Rushton W A
J Physiol. 1966 Aug;185(3):556-86. doi: 10.1113/jphysiol.1966.sp008002.
颜色接收的问题在于,我们既不知道所涉及的视觉色素的作用光谱,也不知道所产生信号的性质以及这些信号之间的相互作用。我们只知道入射光以及相互作用产生的电学结果。
在第一部分中,我们表明,用深红色光饱和的红/绿(R/G)单元产生的S电位具有这样的特性:添加绿色光会降低去极化的上限,但更多的添加红色光却无法使其再次升高。因此,同样能降低深红色上限的光对绿色色素的刺激程度相同。由此可以得到绿色色素的作用光谱。
如果我们假设R/G单元中仅涉及两种视觉色素,并且那些不会降低深红色上限的光低于绿色视锥细胞的阈值,那么在此范围内只有红色色素被激发,我们就可以得到它的作用光谱。其最大值在680纳米处,而目前尚未发现任何视觉色素在此处有吸收。
在第二部分中,我们考虑以下数学问题:“对于给定作用光谱的两种色素,它们是否有可能以这样一种方式组合其输出,即对于每一种单色光的每一个强度,其结果都与给定作用光谱的第三种色素的输出相同?”解决方案表明,这在数学上总是可行的,并推导出了必要的相互作用函数。
进一步表明,如果对数作用光谱是类似于达特纳尔列线图的“视觉抛物线”,那么相互作用函数仅仅是一种线性变换,就像哈特林和拉特利夫(于1957年)在鲎中发现的侧抑制以及唐纳和拉什顿(于1959年)在青蛙中发现的静息替代那样。
一种能使单一色素与所有单色光完美匹配的相互作用,对于某些混合光却无法匹配。根据这一标准,680纳米处的兴奋性是一种色素,而不是另外两种色素(即在其他光谱区域更易兴奋的色素)的组合结果。
在第三部分中,用能产生相同反应的红+绿混合光来匹配单色光。由此可以在不涉及神经组织(除了作为零探测器)的情况下得到红色色素的作用光谱。结果由图10的曲线给出,其中连续曲线R或其中一条虚线曲线。其中只有曲线R是可接受的。
知道了红色和绿色视锥细胞的作用光谱后,我们可以考虑产生了哪些信号以及它们如何相互作用以给出记录。图11提出了一个模型,该模型可以解释S电位的大小和符号作为两种色素量子捕获量的函数。它没有涵盖可能非常复杂的时间或空间参数。