Phát hiện màu sắc mà mắt người không nhìn thấy

Phát hiện màu 'olo' có thể chữa mù màu.

Khám phá này không chỉ gây sửng sốt về mặt khoa học, mà còn mở ra hy vọng mới cho người mù màu.

Sắc độ ngoài vùng nhìn thấy

Các nhà nghiên cứu tại Đại học California, Berkeley (UC Berkeley) và Trường Y Đại học Washington đã công bố phát hiện này trên tạp chí Science Advances ngày 18/4. Họ mô tả olo là một màu sắc vượt ngoài phạm vi thị giác thông thường, chỉ có thể “nhìn thấy” khi sử dụng thiết bị chuyên biệt.

Họ dùng một thiết bị quan sát tên Oz, được đặt theo tên nhân vật Phù thủy xứ Oz trong tiểu thuyết cùng tên của L. Frank Baum. Trong tác phẩm, cư dân Thành phố Ngọc lục bảo bị thuyết phục rằng nơi họ sống rực rỡ đến mức phải đeo kính đặc biệt để bảo vệ mắt nhưng đây chỉ là chiêu trò để đánh lừa thị giác. Từ cảm hứng đó, các nhà khoa học đặt tên thiết bị quan sát là Oz vì nó cũng đánh lừa thị giác để con người thấy được một màu vốn không thể thấy.

Mắt người nhận biết màu sắc thông qua ba loại tế bào hình nón trong võng mạc, gồm: Tế bào S nhận ánh sáng có bước sóng ngắn (xanh lam); tế bào M phản ứng với bước sóng trung bình (xanh lục) và tế bào L hấp thụ ánh sáng bước sóng dài (đỏ).

Chuyên gia Francis Windram, nhà nghiên cứu tại Đại học Hoàng gia London, Anh, cho biết: “Tín hiệu từ các tế bào hình nón này được gửi đến những tế bào xử lý trong võng mạc, nơi tích hợp và ‘làm sạch’ tín hiệu trước khi truyền xuống dây thần kinh thị giác rồi tới vùng vỏ não thị giác – nơi xử lý hình ảnh”.

Thông thường, các tế bào hình nón không hoạt động tách biệt. Tế bào M luôn bị kích thích cùng lúc với tế bào S và L lân cận, do vùng phản ứng của chúng chồng lên nhau. Vì vậy, không có ánh sáng tự nhiên nào chỉ kích thích duy nhất tế bào M.

Điều này khiến GS Ren Ng, chuyên ngành kỹ thuật điện và khoa học máy tính tại UC Berkeley, đặt câu hỏi: “Sẽ thế nào nếu ta có thể chỉ kích hoạt tất cả các tế bào nón M? Liệu đó có phải là sắc xanh lục rực rỡ nhất từng thấy không?”.

GS Ren đã hợp tác với GS Austin Roorda, đồng nghiệp tại UC Berkeley, sáng chế ra kính Oz, sử dụng các xung laser cực nhỏ để kích thích trực tiếp từng tế bào hình nón riêng lẻ, cho phép họ tạo ra một màu chưa từng xuất hiện trong tự nhiên. Màu sắc này được đặt tên là “olo”.

Điều thú vị là olo không phải một màu “mới” theo nghĩa vật lý. Nó vẫn luôn tồn tại, nhưng nằm ngoài khả năng nhận biết tự nhiên của mắt người. Nếu nhờ công nghệ, con người có thể phân biệt và đặt tên cho những màu từng không thể nhìn thấy, thì về mặt ngôn ngữ - xã hội học, đó hoàn toàn có thể coi là màu mới.

Thiết bị quan sát Oz.

Hy vọng chữa mù màu

Năm người được trải nghiệm màu olo, gồm 4 nam và một nữ, tất cả đều có thị lực màu bình thường. Ba người trong số đó, gồm Roorda và Ren, là đồng tác giả của nghiên cứu. Hai người còn lại là thành viên trong phòng thí nghiệm ở Đại học Washington, không biết trước mục đích của thí nghiệm.

Theo mô tả, olo trông giống như màu xanh ngọc hoặc xanh lục lam, nhưng có độ bão hòa cực cao, không giống bất kỳ màu nào từng thấy. Báo cáo của các nhà nghiên cứu tại UC Berkeley mô tả olo là “màu xanh lam pha xanh lục với độ bão hòa vô song”.

Ông Roorda nhận xét:“Đó là một màu xanh ngọc đậm đến mức ngay cả màu tự nhiên đậm nhất cũng trở nên nhạt nhòa khi so sánh”.

Bà Hannah Doyle, người không tham gia nghiên cứu nhưng đã được tiếp cận trải nghiệm màu, chia sẻ: “Nó rất ấn tượng. Khi nhìn vào olo, bạn biết rằng mình đang nhìn một thứ xanh lam – lục, nhưng không giống bất kỳ màu xanh lam – lục nào từng thấy”.

Các nhà khoa học đã tìm kiếm một hình vuông màu xanh ngọc làm đại diện gần nhất với olo, nhưng họ nhấn mạnh rằng đó không phải là màu thật của olo, vì mắt thường không thể nhìn thấy nó.

Ông Ren mô tả: “Hãy tưởng tượng, bạn bắt đầu từ màu xanh ngọc quen thuộc và tăng dần độ bão hòa - bạn sẽ thấy màu của lông công thật. Xa hơn nữa là ánh sáng laser xanh ngọc. Và xa hơn nữa chính là olo - nằm ngoài mọi dải màu mà con người từng cảm nhận”.

Chuyên gia này cũng khẳng định: “Chúng ta sẽ không thể nhìn thấy olo trên bất kỳ màn hình điện thoại hay TV nào. Thậm chí công nghệ thực tế ảo tiên tiến nhất hiện nay cũng không thể tái tạo được màu sắc này”.

Hiện, nhóm nghiên cứu đang mở rộng hướng đi với câu hỏi: Liệu công nghệ Oz có thể giúp người mù màu nhìn thấy đầy đủ màu sắc? Ông Ren cho biết, họ đang nghiên cứu cách tăng chiều màu, khả năng phân biệt màu sắc, bằng cách điều chỉnh tín hiệu thị giác truyền từ mắt đến não.

“Nếu người mù màu có thể nhìn thấy toàn bộ phổ màu, vậy thì người có thị lực bình thường liệu có thể ‘nâng cấp’ để thấy cả những màu nằm ngoài cầu vồng không? Đó là điều chúng tôi đang tìm hiểu”, chuyên gia này cho biết.

Ông Francis lưu ý rằng khả năng điều trị sẽ phụ thuộc vào nguyên nhân gây mù màu. Dạng phổ biến nhất là deuteranomaly khiến mắt kém nhạy với ánh sáng xanh lục. Trong trường hợp này, về lý thuyết, phiên bản thu nhỏ của Oz có thể được dùng để kích thích trực tiếp các tế bào hình nón, khôi phục khả năng phân biệt màu.

Tuy nhiên, ông cũng thận trọng cho rằng công nghệ vẫn còn xa mới đạt đến ứng dụng phổ biến. “Thiết bị Oz cần được đặt trên bàn cực kỳ ổn định, vì laser phải chiếu chính xác vào đúng tế bào hình nón. Việc thu nhỏ thiết bị để sử dụng như một công cụ điều chỉnh thị lực cá nhân sẽ rất khó khăn về mặt công nghệ”, nhà nghiên cứu Francis Windram cho hay.

Nguyễn Minh (TH)