
康塞塔·安蒂科看著一片葉子,看到的遠不止綠色。 「在葉子的邊緣,我會看到陰影裡透出橙色、紅色或紫色;你可能看到的是深綠色,但我看到的卻是紫羅蘭色、藍綠色、藍色,」她說。 “就像一幅色彩斑斕的馬賽克。”
安蒂科之所以能感知這些色彩,並非僅僅因為她是一位印象派畫家。她還是一位四色視覺者,這意味著她的眼睛裡有更多的感光細胞來吸收色彩。差異在於安蒂科的視錐細胞,這些細胞結構經過特殊校準,能夠吸收特定波長的光並將其傳遞給大腦。普通人只有三種視錐細胞,這使他們能夠看到大約一百萬種顏色。但安蒂科有四種視錐細胞,因此她的眼睛能夠捕捉到普通人無法看到的色彩維度和細微差別——據估計多達一億種。 「人們能看到的色彩如此之少,這讓我感到震驚,」她說。
“你可能看到的是深綠色,但我看到的卻是紫色、青綠色、藍色。就像一幅色彩斑斕的馬賽克畫。”
雖然四色視覺者的眼睛擁有更多的感光細胞,但他們的大腦構造與正常視力者並無二致。那麼,像安蒂科這樣的大腦如何改變,從而看到更多顏色呢?就像其他事情一樣,熟能生巧,即使是神經通路也不例外。
多年來,研究人員一直不確定四色視覺是否存在。他們斷言,如果存在,也只能存在於擁有兩條X染色體的人身上。這是因為控制色覺的基因決定的。正常色覺的人擁有三種視錐細胞,分別對紅、綠、藍三種波長的光敏感。這些視錐細胞與X染色體相連——大多數男性只有一條X染色體,而大多數女性有兩條。 X染色體的突變會導致人們對顏色的感知能力增強或減弱,這就是為什麼男性比女性更容易患有先天性色盲(如果他們的X染色體發生突變)。但當時的理論認為,如果一個人遺傳了兩條突變的X染色體,她可能擁有四條視錐細胞,而不是通常的三條。
安蒂科的情況正是如此;研究人員在2012年證實她是一位四色視覺者。據估計,全球約有百分之一的人口是四色視覺者,但要用實驗來證實這一點並不容易。加州大學爾灣分校數學行為科學研究所的認知科學家金伯利·詹姆森表示:「四色視覺者與正常視力者感知到的顏色維度差異,遠不如色盲者與正常視力者之間的差異那麼顯著。」她和內華達大學裡諾分校的同事艾麗莎·溫克勒已經對安蒂科進行了大約一年的研究,以更好地了解四色視覺。詹姆森說,由於顏色感知上的差異很小,因此很難被檢測到,但目前使用的測試方法最多只能檢測三種色素——紅色、綠色和藍色。
根據安提科的基因,詹姆森確定安提科的第四視錐細胞吸收的是「紅橙黃」波長的光,但康塞塔目前還無法確定這種顏色具體是什麼。她補充道。由於測試並未針對該波長進行校準,因此透過經驗來證明四色視覺仍然非常困難。

詹姆森和溫克勒正在尋找更多四色視覺者,以便更好地了解他們的大腦是如何運作的。詹姆森對人們如何形成和交流概念非常著迷,尤其是在他們感知世界的方式差異如此之大的情況下。 「如果視網膜中多出一種視錐細胞,那麼訊號離開視網膜時的形成方式就會變得非常複雜。我們想了解這是如何發生的,」她說。這很可能與大腦在長期頻繁接收特定訊號時如何進行自我連接有關——這種概念被稱為神經可塑性。大量關於動物神經可塑性的研究以及一些關於人類神經可塑性的研究表明,即使兩個視覺感知能力相同的人,在成年後也可能擁有截然不同的視覺體驗,而這僅僅是因為他們早期接觸到的事物不同。研究人員至今仍不完全確定原因。 「一種可能性是,大腦系統學會如何使用這些訊號——神經連接會產生正確的編碼,以便大腦皮質能夠利用這些訊號,」詹姆森說。
所以,即使世界上可能存在更多四色視覺者,他們也未必擁有超凡的色彩感知能力,因為他們的大腦並沒有被訓練去關注這些。安蒂科的情況則是罕見的例外。 「我跟普通的五歲孩子不一樣——我七歲就開始畫畫了,我對色彩著迷,」她說。多年來,她接觸到了各種絢麗的色彩,因此她的大腦逐漸適應了利用四色視覺的能力。

安蒂科對四色視覺的持續研究有著切身的體會。五年前,當安蒂科的女兒七歲時,家人得知她患有色盲。 「我當時覺得這跟我沒關係,但她的色盲確實是我的遺傳。我攜帶了基因突變,」安蒂科說。她認為,自己越是幫助科學家了解四色視覺,就越能更好地幫助像她女兒一樣的人。 「如果我們了解四色視覺的遺傳潛能以及不同個體感知顏色的差異,我們就能理解許多目前尚不了解的關於顏色視覺處理的機制,」詹姆森對此表示贊同。
但安蒂科或許偶然發現了一種幫助色覺障礙者的不同方法。她是一位擁有20多年繪畫教學經驗的專業藝術家,她的學生中不乏色盲人士。 「透過觀察他們的作品,我發現他們對色彩有著敏銳的感知力,這與我見過的其他色覺障礙者截然不同,」詹姆森說。 「安蒂科從小就對色彩差異非常敏感,這或許讓她對如何幫助色覺障礙者有了更深的理解和認識。」當然,這一假設仍需實證驗證,但詹姆森對透過神經可塑性訓練來改善人們的色彩感知這一前景非常感興趣。
除了致力於幫助研究人員更了解四色視覺之外,安蒂科還希望開辦一所面向色盲人士的藝術學校,並創建一個線上平台,讓世界各地的人們都能發現自己是否是四色視覺者。 「我希望在我有生之年能夠確定四色視覺的定義,」她說。 “世界上肯定還有更多的四色視覺者。也許我可以為此做出貢獻。”
更正(2014年11月10日,美國東部時間上午11:40):原文稱所有男性都擁有一條X染色體和一條Y染色體,所有女性都擁有兩條X染色體。此說法忽略了克氏症候群患者和跨性別者。我們對此錯誤深表歉意。