segunda-feira, 24 de janeiro de 2011

O OLHO E VISÃO DE COR (1ª parte)

O olho humano está equipado para a visão diurna, para acuidade visual em vez de sensibilidade à luz, e isto é consistente com o facto somos seres diurnos equipados para agir no mundo em condições de luminosidade.

Por isso, o olho humano está equipado por células fotoreceptoras especializadas na absorção de determinados comprimentos de luz que são descodificados e posteriormente interpretados pelo cérebro como cor.
Estas células, estão situadas na parte posterior da retina; para chegar às células fotoreceptoras, a luz passa através da pupila, pelo cristalino – lente onde a imagem é focada na retina, atravessa o humor vítreo (líquido existente no olho) e 3 camadas de células neurais (células ganglionares, bipolares e horizontais) que compõem a retina, até chegar à camada das células fotoreceptoras.
Aí, a luz é absorvida, e através de reacções químicas é transformada em sinais neurais, que chegam ao cérebro através do nervo óptico.
A zona de transição entre a retina e o nervo óptico, é chamada de disco óptico ou “ponto cego” porque nesta zona da retina não existem células fotoreceptoras ou de qualquer outro tipo.

Porque somos seres equipados para visão diurna, não pode haver perda de luz; por isso toda a luz que não é absorvida pelas células fotoreceptoras, é absorvida por uma camada de células situadas na parte posterior da retina – as células pigmentadas.

Características principais do Olho Humano

Existem dois tipo de células fotoreceptoras: os bastonetes e os cones.
Os bastonetes – estão equipados para responder em situações de baixa intensidade luminosa como por exemplo à noite, e encontram-se essencialmete na períferia da retina; os cones – são responsáveis pela nossa visão diurna, pela nossa capacidade de ver cor e detalhe, e concentram-se no centro da retina, mais precisamente na fóvea, zona onde só existem células fotoreceptoras cones.

Sabemos que a maioria dos seres humanos tem 3 tipo de cones, e são designados como longo (L), médio (M) e curto (S), ou como cones vermelhos porque mais sensíveis aos longos comprimentos de onda onde se encontram os vermelhos; cones verdes porque mais sensíveis a comprimentos de onda médios onde se encontram os verdes; ou cones azuis porque mais sensíveis a comprimentos de onda curta onde se encontram os azuis.
E apenas com estes 3 cones, conseguimos percepcionar milhões de cores!

Comportamento dos 3 tipos de cones a diferentes comprimentos de onda

Teoricamente, sabe-se que para percepcionar todas as cores do espectro visível seria suficiente apenas a actividade de 2 tipos diferente de fotoreceptores, desde que as suas respostas fossem proporcionais às mudanças de comprimento de onda.

Então porquê 3 tipos de cones?
A resposta pode ser dada em termos evolutivos: porque somos seres diurnos, e para garantir uma maior hipótese de sobrevivência,  o cone vermelho evoluiu a partir do cone verde, permitindo o pico de absorção mais para os vermelhos do espectro, e deste modo oferecendo uma maior acuidade visual diurna.

Sabe-se que com apenas um tipo de fotoreceptor, conseguimos distinguir luz na base do contraste, do brilho (é por isso que com fracas condições de luminosidade vimos a preto e branco pois afinal temos um só tipo de bastonetes!); com 2 tipos fotoreceptores distinguiamos luzes de diferentes comprimentos de onda e luminância, mas não conseguiriamos distinguir certas misturas de cores. É o caso dos daltónicos a quem lhes falta (ou têm uma mutação) em um ou mais cones, geralmente nos cones vermelhos (L - comprimentos de onda longos) ou verdes (M - comprimentos de onda médios).

Sabemos que o Daltonismo é uma questão genética: o gene para os cones vermelhos e verdes está no cromossoma X. Porque as mulheres têm dois cromossomas X e os homens têm apenas, isto significa que, uma mulher com uma mutação num dos cromossomas continua a ter uma visão colorida normal, pois a falha é compensada pelo outro cromossoma X; no entanto, dado que o homem apenas tem um cromossoma X, este ao ter uma mutação do gene, dado que não tem outra cópia do gene passa a ter uma visão da cor diferente. A título de curiosidade, cerca de 10% dos homens têm uma mutação no gene X e menos que 1% das mulheres têm uma mutação dos genes X.
Mutações nos comprimentos de onda curtos são bastante mais raros porque todos os seres humanos têm uma cópia do gene dos cones azuis; no entanto, as pessoas que têm este tipo de daltonismo, têm dificuldade em distinguir azuis de verdes amarelados.

Visão Normal  |  Daltonismo (vermelho/verde)

Visão Normal  |  Daltonismo (vermelho/verde)  |  Daltonismo (azul/amarelo)


Fontes:
"Vision and Art: The Biology of Seeing" - Margaret Livingstone, Abrams, 2002