⚡ Ist Tetrachromie real? Definition, Ursachen, Test und mehr

Was ist Tetrachromie?

Haben Sie schon einmal in einem naturwissenschaftlichen Kurs oder von Ihrem Augenarzt von Stäbchen und Zapfen gehört? Das sind die Komponenten in Ihren Augen, die Ihnen helfen, Licht und Farben zu sehen. Sie befinden sich im Inneren der Netzhaut. Das ist eine dünne Gewebeschicht auf der Rückseite Ihres Augapfels in der Nähe des Sehnervs.

Stäbe und Kegel sind für die Sicht entscheidend. Stäbe sind lichtempfindlich und wichtig, damit Sie in der Dunkelheit sehen können. Kegel sind dafür verantwortlich, dass Sie Farben sehen können.

Die meisten Menschen, aber auch andere Primaten wie Gorillas, Orang-Utans und Schimpansen und sogar einige Beuteltiere, sehen Farbe nur durch drei verschiedene Arten von Zapfen. Dieses Farbvisualisierungssystem ist als Trichromasie („drei Farben“) bekannt.

Es gibt jedoch einige Hinweise darauf, dass es Menschen gibt, die vier verschiedene Farbwahrnehmungskanäle haben. Dies ist als Tetrachromie bekannt.

Es wird angenommen, dass Tetrachromie unter Menschen selten ist. Untersuchungen zeigen, dass sie bei Frauen häufiger auftritt als bei Männern. Eine Studie aus dem Jahr 2010 legt nahe, dass fast 12 Prozent der Frauen diesen vierten Farbwahrnehmungskanal haben könnten.

Bei Männern ist die Wahrscheinlichkeit, dass sie Tetrachromaten sind, geringer. Männer sind sogar eher farbenblind oder können nicht so viele Farben wahrnehmen wie Frauen. Dies ist auf vererbte Anomalien in ihren Zapfen zurückzuführen.

Lassen Sie uns mehr darüber erfahren, wie Tetrachromie im Vergleich zum typischen trichromatischen Sehen auftritt, was Tetrachromie verursacht und wie Sie herausfinden können, ob Sie Tetrachromie haben.

Tetrachromie vs. Trichromie

Der typische Mensch hat drei Arten von Zapfen in der Nähe der Netzhaut, die es Ihnen ermöglichen, verschiedene Farben auf dem Spektrum zu sehen:

• Kurzwellige (S) Zapfen: empfindlich für Farben mit kurzen Wellenlängen, wie z.B. Violett und Blau
• mittelwellige (M) Zapfen: empfindlich für Farben mit mittleren Wellenlängen, wie Gelb und Grün
• langwellige (L) Zapfen: empfindlich für Farben mit langen Wellenlängen, wie z.B. Rot und Orange

Dies ist als die Theorie der Trichromasie bekannt. Fotopigmente in diesen drei Arten von Zapfen geben Ihnen die Fähigkeit, das gesamte Farbspektrum wahrzunehmen.

Fotopigmente bestehen aus einem Protein namens Opsin und einem Molekül, das lichtempfindlich ist. Dieses Molekül ist als 11-cis-Netzhautmolekül bekannt. Verschiedene Arten von Photopigmenten reagieren auf bestimmte Farbwellenlängen, für die sie empfindlich sind. Dies führt zu Ihrer Fähigkeit, diese Farben wahrzunehmen.

Tetrachromaten haben eine vierte Art von Kegel mit einem Fotopigment, das die Wahrnehmung von mehr Farben ermöglicht, die nicht im typisch sichtbaren Spektrum liegen. Das Spektrum ist besser bekannt als ROY G. BIV (Rot, Orange, Gelb, Grün, Blau, Indigo und Violett).

Das Vorhandensein dieses zusätzlichen Fotopigments kann es einem Tetrachromaten ermöglichen, mehr Details oder Vielfalt innerhalb des sichtbaren Spektrums zu sehen. Dies nennt man die Theorie der Tetrachromasie.

Während Trichromaten etwa 1 Million Farben sehen können, können Tetrachromaten möglicherweise unglaubliche 100 Millionen Farben sehen, so Jay Neitz, PhD, Professor für Augenheilkunde an der University of Washington, der sich intensiv mit dem Farbensehen beschäftigt hat.

Ursachen der Tetrachromie

So funktioniert Ihre Farbwahrnehmung normalerweise:

1. Die Netzhaut nimmt das Licht aus Ihrer Pupille auf. Dies ist die Öffnung an der Vorderseite Ihres Auges.
2. Licht und Farbe wandern durch die Linse Ihres Auges und werden Teil eines fokussierten Bildes.
3. Kegel wandeln Licht und Farbinformationen in drei separate Signale um: Rot, Grün und Blau.
4. Diese drei Arten von Signalen werden an das Gehirn gesendet und zu einem mentalen Bewusstsein dessen, was Sie sehen, verarbeitet.

Der typische Mensch hat drei verschiedene Arten von Zapfen, die die visuelle Farbinformation in rote, grüne und blaue Signale aufteilen. Diese Signale können dann im Gehirn zu einer visuellen Gesamtbotschaft kombiniert werden.

Tetrachromaten haben eine zusätzliche Art von Kegel, die es ihnen erlaubt, eine vierte Dimensionalität der Farben zu sehen. Sie resultiert aus einer genetischen Mutation. Und es gibt in der Tat einen guten genetischen Grund, warum Tetrachromaten mit größerer Wahrscheinlichkeit Frauen sind. Die Tetrachromasie-Mutation wird nur durch das X-Chromosom weitergegeben.

Frauen erhalten zwei X-Chromosomen, eines von ihrer Mutter (XX) und eines von ihrem Vater (XY). Es ist wahrscheinlicher, dass sie die notwendige Genmutation von beiden X-Chromosomen erben. Männer erhalten nur ein X-Chromosom. Ihre Mutationen führen in der Regel zu einer anomalen Trichromie oder Farbenblindheit. Das bedeutet, dass entweder ihre M- oder L-Zapfen nicht die richtigen Farben wahrnehmen.

Bei der Mutter oder Tochter einer Person mit anomaler Trichromasie handelt es sich höchstwahrscheinlich um einen Tetrachromaten. Eines ihrer X-Chromosomen kann normale M- und L-Gene tragen. Das andere trägt wahrscheinlich sowohl normale L-Gene als auch ein mutiertes L-Gen, das durch einen Vater oder Sohn mit anomaler Trichromie weitergegeben wurde.

Eines dieser beiden X-Chromosomen wird letztendlich für die Entwicklung von Zapfenzellen in der Netzhaut aktiviert. Dies führt dazu, dass die Netzhaut aufgrund der Vielzahl verschiedener X-Gene, die sowohl von der Mutter als auch vom Vater weitergegeben werden, vier Arten von Zapfenzellen entwickelt.

Einige Spezies, darunter auch der Mensch, brauchen für evolutionäre Zwecke einfach keine Tetrachromie. Sie haben diese Fähigkeit fast ganz verloren. Bei einigen Arten geht es bei der Tetrachromie nur um das Überleben.

Mehrere Vogelarten, wie zum Beispiel der Zebrafink, benötigen Tetrachromie, um Nahrung zu finden oder einen Partner zu wählen. Und die gegenseitige Bestäubungsbeziehung zwischen bestimmten Insekten und Blüten hat dazu geführt, dass Pflanzen komplexere Farben entwickeln. Dies wiederum hat dazu geführt, dass Insekten sich entwickelt haben, um diese Farben zu sehen. Auf diese Weise wissen sie genau, welche Pflanzen sie für die Bestäubung wählen müssen.

Tests zur Diagnose der Tetrachromie

Es kann eine Herausforderung sein, zu wissen, ob Sie ein Tetrachromat sind, wenn Sie noch nie getestet wurden. Vielleicht nehmen Sie Ihre Fähigkeit, zusätzliche Farben zu sehen, einfach als selbstverständlich hin, weil Sie kein anderes visuelles System haben, mit dem Sie Ihr eigenes vergleichen können.

Die erste Möglichkeit, Ihren Status herauszufinden, besteht darin, sich einem Gentest zu unterziehen. Ein vollständiges Profil Ihres persönlichen Genoms kann die Mutationen in Ihren Genen finden, die möglicherweise zu Ihren vierten Zapfen geführt haben. Ein Gentest Ihrer Eltern kann auch die mutierten Gene finden, die an Sie weitergegeben wurden.

Aber woher wissen Sie, ob Sie tatsächlich in der Lage sind, die zusätzlichen Farben von diesem zusätzlichen Zapfen zu unterscheiden?

An dieser Stelle kommt die Forschung ins Spiel. Es gibt mehrere Möglichkeiten, wie Sie herausfinden können, ob Sie ein Tetrachromat sind.

Der Farbanpassungstest ist der aussagekräftigste Test für die Tetrachromie. Er wird so im Rahmen einer Forschungsstudie durchgeführt:

1. Die Forscher stellen den Studienteilnehmern einen Satz von zwei Farbmischungen vor, die für Trichromaten gleich, für Tetrachromaten jedoch anders aussehen werden.
2. Die Teilnehmer bewerten von 1 bis 10, wie sehr sich diese Mischungen einander ähneln.
3. Die Teilnehmer erhalten die gleichen Sätze von Farbmischungen zu einem anderen Zeitpunkt, ohne dass ihnen gesagt wird, dass es die gleichen Kombinationen sind, um zu sehen, ob sich ihre Antworten ändern oder gleich bleiben.

Echte Tetrachromaten werden diese Farben jedes Mal auf die gleiche Weise bewerten, d.h. sie können tatsächlich zwischen den in den beiden Paaren dargestellten Farben unterscheiden.

Trichromaten können die gleichen Farbmischungen zu verschiedenen Zeiten unterschiedlich bewerten, was bedeutet, dass sie nur Zufallszahlen wählen.

Warnung vor Online-Tests

Beachten Sie, dass alle Online-Tests, die behaupten, Tetrachromie identifizieren zu können, mit extremer Skepsis betrachtet werden sollten. Nach Ansicht von Forschern der Newcastle University machen die Einschränkungen bei der Darstellung von Farbe auf Computerbildschirmen Online-Tests unmöglich.

Tetrachromie in den Nachrichten

Tetrachromaten sind selten, aber sie machen manchmal große Medienwellen.

Eine Versuchsperson in der Studie des Journal of Vision von 2010, die nur als cDa29 bekannt war, hatte ein perfektes tetrachromatisches Sehvermögen. Sie machte keine Fehler bei ihren Farbanpassungstests, und ihre Antworten waren unglaublich schnell.

Sie ist die erste Person, der von der Wissenschaft Tetrachromie nachgewiesen wurde. Ihre Geschichte wurde später von zahlreichen Wissenschaftsmedien wie der Zeitschrift Discover aufgegriffen.

Im Jahr 2014 teilte die Künstlerin und Tetrachromatin Concetta Antico ihre Kunst und ihre Erfahrungen mit der British Broadcasting Corporation (BBC). Nach ihren eigenen Worten erlaubt es ihr die Tetrachromasie, zum Beispiel „stumpfes Grau…[as] Orangen, Gelb, Grün, Blau und Rosa“ zu sehen.

Ihre eigenen Chancen, ein Tetrachromat zu sein, mögen zwar gering sein, aber diese Geschichten zeigen, wie sehr diese Seltenheit weiterhin diejenigen von uns fasziniert, die über ein standardmäßiges Drei-Kegel-Sehvermögen verfügen.