Barvoslepost - Color blindness

Barvoslepost
Ostatní jména	Barevná slepota, nedostatek barev, zhoršené barevné vidění
Ishihara barevný destička . U správně nakonfigurovaných počítačových displejů by lidé s normálním zrakem měli vidět číslo „74“. Diváci s červeno-zelenou barvoslepostí to budou číst jako „21“ a ti s úplnou barvoslepostí možná neuvidí žádná čísla.
Specialita	Oční lékařství
Příznaky	Snížená schopnost vidět barvy
Doba trvání	Dlouhodobý
Příčiny	Genetický ( zděděný obvykle X-spojený )
Diagnostická metoda	Ishihara barevný test
Léčba	Úpravy výukových metod, mobilních aplikací
Frekvence	Červeno -zelená: 8% mužů, 0,5% žen (severoevropský původ)

Barevná slepota ( nedostatek barevného vidění ) je snížená schopnost vidět barvu nebo rozdíly v barvách . Může to narušit úkoly, jako je výběr zralého ovoce, výběr oblečení a čtení semaforů. Barevná slepota může některé vzdělávací činnosti ztížit. Problémy jsou však obecně menší a většina barevně slepých lidí se přizpůsobuje. Lidé s celkovou barvoslepostí (achromatopsií) mohou být také nepříjemní v jasném prostředí a mají sníženou zrakovou ostrost .

Nejčastější příčinou barvosleposti je dědičný problém ve vývoji jedné nebo více ze tří sad kuželových buněk očí , které vnímají barvu. Mezi lidmi, muži jsou více pravděpodobné, že barvoslepý než ženy, protože geny zodpovědné za většinu běžných forem barvosleposti jsou na X chromozomu . Samice mají dva chromozomy X, takže defekt v jednom je obvykle kompenzován druhým. Nebarevně slepé ženy mohou nést geny pro barvoslepost a předat je svým dětem. Muži mají pouze jeden chromozom X, a proto vždy vyjadřují genetickou poruchu, pokud mají recesivní gen. Barevná slepota může být také důsledkem fyzického nebo chemického poškození oka , zrakového nervu nebo částí mozku . Diagnóza je obvykle s Ishiharovým barevným testem ; další metody zahrnují genetické testování .

Na barvoslepost neexistuje lék. Diagnóza může umožnit osobnímu učiteli změnit výukovou metodu tak, aby vyhovovala danému stavu. Speciální čočky, jako jsou X-chromové čočky, mohou pomoci lidem s červeno-zelenou barvoslepostí za jasného světla. Mobilní aplikace mohou lidem pomoci identifikovat barvy.

Nejčastější formou je červeno -zelená barvoslepost, po které následuje modro -žlutá barvoslepost a úplná barevná slepota. Červeno -zelená barvoslepost postihuje až 8% mužů a 0,5% žen severoevropského původu. Ve stáří klesá i schopnost vidět barvu. V některých zemích může barvoslepost způsobit, že lidé nebudou moci vykonávat určitá zaměstnání, jako jsou piloti letadel , strojvedoucí , jeřábníci a lidé v ozbrojených silách . Účinek barvosleposti na umělecké schopnosti je kontroverzní. Zdá se, že schopnost kreslit se nemění a věří se, že řada slavných umělců byla barvoslepá.

Příznaky a symptomy

Simulace normálního (výše) a dichromatického (níže) vnímání červených a zelených jablek

Horizontální semafor v Halifaxu, Nové Skotsko, Kanada

Téměř ve všech případech si barvoslepí lidé zachovávají modro -žlutou diskriminaci a většina barevně slepých jedinců jsou spíše anomální trichromati než úplní dichromati. V praxi to znamená, že si často zachovávají omezenou diskriminaci podél červeno -zelené osy barevného prostoru, i když jejich schopnost oddělit barvy v této dimenzi je snížena. Barevná slepota velmi zřídka označuje úplný monochromatismus .

Dichromaty často zaměňují červené a zelené položky. Například pro ně může být obtížné rozeznat jablko Braeburn od Granny Smith nebo červené od zelené na semaforu bez dalších stop - například tvaru nebo polohy. Dichromaty se většinou učí používat stopy po textuře a tvaru, a tak mohou být schopné proniknout kamufláží, která byla navržena tak, aby oklamala jedince s normálním barevným viděním.

Barvy semaforů jsou pro některé dichromaty matoucí, protože mezi červenými/oranžovými semafory a sodíkovými pouličními lampami není dostatečný zjevný rozdíl; také zelená může být zaměněna se špinavou bílou lampou. Toto je riziko na vysokorychlostních zvlněných silnicích, kde nelze použít úhlové narážky. Signály barevných lamp British Rail používají snadněji identifikovatelné barvy: Červená je krvavě červená, jantarová je žlutá a zelená je namodralá. Většina britských semaforů je umístěna svisle na černém obdélníku s bílým okrajem (tvořící „pozorovací tabuli“), a tak dichromaty mohou snáze hledat polohu světla v obdélníku - nahoře, uprostřed nebo dole. Ve východních provinciích Kanady jsou horizontálně umístěné semafory obecně rozlišeny podle tvaru, aby se usnadnila identifikace osobám s barevnou slepotou. Ve Spojených státech se to nedělá podle tvaru, ale podle polohy, protože červené světlo je vždy vlevo, pokud je světlo horizontální, nebo nahoře, pokud je světlo vertikální. Osamělé blikající světlo (např. Červené pro zastavení, žluté pro upozornění) je však stále problematické.

• 

  Normální pohled

• 

  Pohled na deuteranopii

• 

  Pohled na Tritanopii

• 

  Monochromatický pohled

Příčiny

Nedostatky barevného vidění lze klasifikovat jako získané nebo zděděné.

• Získané : Nemoci, léčiva (např. Hydroxychlorochin ) a chemikálie, jako je styren nebo organická rozpouštědla, mohou způsobit barvoslepost.
• Zděděné : Existují tři typy dědičných nebo vrozených nedostatků barevného vidění: monochromacie, dichromacie a anomální trichromatika.

Jednobarevnost

také známá jako „úplná barevná slepota“ je nedostatek schopnosti rozlišovat barvy (a tedy člověk vše vnímá, jako by to bylo v černobílé televizi); způsobené vadou nebo absencí kužele. K jednobarevnosti dochází, když chybí dva nebo všechny tři kuželové pigmenty a barevné a světlé vidění se sníží na jednu dimenzi.

Jednobarevnost tyče (achromatopsia)

je mimořádně vzácná, neprogresivní neschopnost rozlišit jakékoli barvy v důsledku chybějících nebo nefunkčních sítnicových čípků. Je spojena s citlivostí na světlo ( fotofobie ), nedobrovolnými oscilacemi očí ( nystagmus ) a špatným viděním.

Jednobarevnost kužele

je vzácná úplná barevná slepota, která je doprovázena relativně normálním viděním, elektroretinogramem a elektrooculogramem. Monochromatičnost kužele může být také důsledkem více než jednoho typu dichromatické barevné slepoty. Lidé, kteří mají například protanopii i tritanopii, jsou považováni za kuželové jednobarevnosti. Vzhledem k tomu, že jednobarevnost kužele je nedostatek / poškození více než jednoho kužele v sítnicovém prostředí, bylo by ekvivalentní mít dva typy dichromacie.

Dichromacie

je dědičná. Protanopie a deuteranopie jsou dědičné a souvisejí s pohlavím, postihují převážně muže.

Protanopie

je způsobena úplnou absencí červených sítnicových fotoreceptorů. Protans mají potíže s rozlišováním mezi modrou a zelenou barvou a také mezi červenou a zelenou barvou. Je to forma dichromatismu, ve které subjekt může vnímat pouze světelné vlnové délky od 400 nm do 650 nm, místo obvyklých 700 nm. Čistá červená není vidět, místo toho vypadá černě; fialové barvy nelze odlišit od blues; více oranžově zabarvená červená se může jevit jako slabě žlutá a všechny oranžovo-žlutozelené odstíny příliš dlouhé vlnové délky na stimulaci modrých receptorů vypadají jako podobný žlutý odstín. Je přítomen u 1% mužů.

Deuteranopie

ovlivňuje odstínovou diskriminaci podobným způsobem jako protanopie, ale bez stmívacího účinku. Opět se nachází asi u 1% mužské populace.

Tritanopie

je velmi vzácná porucha barevného vidění, při které jsou přítomny pouze červené a zelené kuželové pigmenty, s úplnou absencí modrých sítnicových receptorů. Modré barvy jsou nazelenalé, žluté a pomeranče růžové a purpurové barvy sytě červené. Je příbuzný chromozomu 7; na rozdíl od protanopie a deuteranopie nejsou tritanopie a tritanomálie rysy spojenými s pohlavím a lze je získat spíše než zdědit a v některých případech je lze obrátit.

Anomální trichromacie

je běžný typ dědičného nedostatku barevného vidění, ke kterému dochází, když je jeden ze tří kuželových pigmentů změněn ve své spektrální citlivosti.

Protanomálie

je mírný defekt barevného vidění, při kterém změněná spektrální citlivost červených sítnicových receptorů (blíže k zelené receptorové odpovědi) vede ke špatné diskriminaci červeno -zeleného odstínu. Je dědičná, vázaná na pohlaví a je přítomna u 1% mužů. Na rozdíl od jiných defektů je v tomto případě L -kužel přítomen, ale nefunguje správně, zatímco u protanopie L -kužel zcela chybí.

Deuteranomálie

je způsoben podobným posunem v zelených sítnicových receptorech a je zdaleka nejběžnějším typem nedostatku barevného vidění, který mírně ovlivňuje diskriminaci červeno -zeleného odstínu u 5% evropských mužů. Je dědičná a spojená se sexem. Na rozdíl od deuteranopie kužele citlivé na zelenou barvu nechybí, ale nefungují správně.

Tritanomálie

je vzácný, dědičný nedostatek barevného vidění ovlivňující diskriminaci modro -zeleného a žluto -červeného/růžového odstínu. Je příbuzný chromozomu 7. Na rozdíl od tritanopie S -kužel nefunguje správně, ale nechybí.

Genetika

Recesivní dědičnost spojená s X

Punnettovy čtverce pro každou kombinaci stavu barevného vidění rodičů udávající pravděpodobnost stavu jejich potomků, každá buňka má teoreticky 25% pravděpodobnost

Barevná slepota je typicky dědičnou genetickou poruchou. Nejčastěji se dědí z mutací na chromozomu X , ale mapování lidského genomu ukázalo, že existuje mnoho příčinných mutací - mutace schopné způsobit barvoslepost pocházejí z nejméně 19 různých chromozomů a 56 různých genů (jak je ukázáno online na Online Mendelian Inheritance in Man (OMIM)).

Dvě z nejběžnějších dědičných forem barvosleposti jsou protanomálie (a vzácněji protanopie - ty dvě dohromady často známé jako „protany“) a deuteranomálie (nebo vzácněji deuteranopie - ty dvě dohromady často označované jako „deutany“ ). „Protans“ i „deutans“ (z nichž jsou deutani zdaleka nejběžnější) jsou známí jako „červeno-zelená barvoslepá“. Zahrnují asi 8% lidských mužů a 0,6% žen severoevropského původu.

Mezi dědičná onemocnění, o nichž je známo, že způsobují barevnou slepotu, patří:

• kuželová dystrofie
• dystrofie kuželových tyčí
• achromatopsie
  (také nazývaná tyčový monochromatismus, stacionární kuželová dystrofie nebo syndrom dysfunkce kužele)
• monochromatismus modrého kužele
  (také nazývaný jednobarevnost modrého kužele nebo achromatopsie vázaná na X)
• Leberova vrozená amauróza
• retinitis pigmentosa
  (zpočátku postihuje tyčinky, ale později může přejít do čípků a tedy barvosleposti).

Zděděná barevná slepota může být vrozená (od narození), nebo může začít v dětství nebo dospělosti. V závislosti na mutaci může být stacionární, tj. Zůstat stejná po celý život člověka nebo progresivní. Vzhledem k tomu, že progresivní fenotypy zahrnují zhoršení sítnice a dalších částí oka, určité formy barvosleposti mohou přejít do legální slepoty, tj. Ostrosti 6/60 (20/200) nebo horší, a často zanechají osobu úplnou slepotu.

Barevná slepota se vždy týká kuželových fotoreceptorů v sítnicích, protože jsou to čípky, které detekují barevné frekvence světla.

Asi 8% mužů a 0,4% žen je nějakým způsobem červeno -zeleně slepých, ať už jde o jednu barvu, barevnou kombinaci nebo jinou mutaci. Muži jsou vystaveni většímu riziku dědičnosti mutace spojené s X, protože muži mají pouze jeden chromozom X (XY, přičemž chromozom Y nese úplně jiné geny než chromozom X) a ženy mají dva (XX); pokud žena zdědí kromě toho, který nese mutaci, ještě normální chromozom X, mutaci nezobrazí. Muži nemají druhý chromozom X, který by přepsal chromozom nesoucí mutaci. Pokud je vadných 8% variant daného genu, pravděpodobnost defektu jedné kopie je 8%, ale pravděpodobnost, že jsou vadné dvě kopie, je (0,08) ² = 0,0064 = 0,64%.

Jiné příčiny

Mezi další příčiny barvosleposti patří poškození mozku nebo sítnice způsobené nehodami a jinými traumaty, která způsobují otok mozku v týlním laloku , a poškození sítnice způsobené expozicí ultrafialovému světlu (vlnové délky 10 až 300 nm). Poškození se často projevuje později v životě.

Barevná slepota se může také projevit v řadě degenerativních onemocnění oka, jako je katarakta a věkem podmíněná makulární degenerace , a jako součást poškození sítnice způsobené cukrovkou . Nedostatek vitaminu A může také způsobit barvoslepost.

Některé jemné formy barvosleposti mohou být spojeny s chronickou rozpouštědlem indukovanou encefalopatií (CSE), způsobenou dlouhodobým vystavením parám rozpouštědel .

Červeno -zelenou barvoslepost může způsobit ethambutol , lék používaný při léčbě tuberkulózy .

Mechanismus

Typická lidská sítnice obsahuje dva druhy světelných buněk: tyčinkové buňky ( aktivní při slabém osvětlení ) a kuželové buňky ( aktivní za normálního denního světla ). Normálně existují tři druhy kuželových buněk, z nichž každá obsahuje jiný pigment, které se aktivují, když pigmenty absorbují světlo. Tyto spektrální citlivost kuželů se liší; jeden je nejcitlivější na krátké vlnové délky, jedna na střední vlnová délka a třetí na středně dlouhé až dlouhé vlnové délky ve viditelném spektru s jejich nejvyšší citlivostí v modré, zelené a žlutozelené oblasti spektra. Absorpční spektra těchto tří systémů se překrývají a kombinují, aby pokryly viditelné spektrum. Tyto receptory jsou známé jako kužely s krátkou (S), střední (M) a dlouhou (L) vlnovou délkou, ale často se také označují jako modré, zelené a červené kužely, ačkoli tato terminologie je nepřesná.

Každý z receptorů reaguje na široký rozsah vlnových délek. Například „červený“ receptor s dlouhou vlnovou délkou má svou špičkovou citlivost ve žlutozelené, nějakým způsobem od červeného konce (nejdelší vlnová délka) viditelného spektra. Citlivost normálního barevného vidění ve skutečnosti závisí na překrývání absorpčních rozsahů těchto tří systémů: různé barvy jsou rozpoznány, když jsou různé typy kuželů stimulovány v různých stupních. Červené světlo například stimuluje kužely dlouhých vlnových délek mnohem více než kterékoli z ostatních a snížení vlnové délky způsobuje, že jsou další dva kuželové systémy stále více stimulovány, což způsobuje postupnou změnu odstínu.

Mnoho genů zapojených do barevného vidění je na chromozomu X , což činí barvoslepost mnohem častější u mužů než u žen, protože muži mají pouze jeden chromozom X, zatímco ženy mají dva. Odhaduje se, že 2–3% žen má dva mírně odlišné červené barevné kužely a lze je považovat za tetrachromáty . Jedna taková žena byla údajně skutečným nebo funkčním tetrachromatem, protože dokáže rozlišovat barvy, které většina ostatních lidí nedokáže.

Diagnóza

Testovací obraz Ishihara, jak jej vidí subjekty s normálním barevným viděním a osoby s různými barevnými nedostatky

Vzorek barvy Ishihara , který se skládá ze série obrazů barevných bodů, je test nejvíce často použitý určit jako barevné nedostatky červeno-zelená. Postava (obvykle jedna nebo více arabských číslic ) je na obrázku vložena jako několik skvrn v mírně odlišné barvě a lze ji vidět při normálním barevném vidění, ale ne při určité barevné vadě. Celá sada testů má řadu kombinací barev obrázek/pozadí a umožňuje diagnostiku konkrétní zrakové vady. Anomaloskop, popsaný výše, se také používá při diagnostice anomální trichromacie.

Umístěte se asi 75 cm od monitoru tak, aby barevný testovací obrázek, na který se díváte, byl ve výši očí, přečtěte si popis obrázku a uvidíte, co vidíte !! Není nutné ve všech případech použít celou sadu obrázků. Při zkoumání ve velkém měřítku lze test zjednodušit na šest testů; test, jeden z testů 2 nebo 3, jeden ze testů 4, 5, 6 nebo 7, jeden z testů 8 nebo 9, jeden ze testů 10, 11, 12 nebo 13 a jeden ze testů 14 nebo 15.

Protože barevný test Ishihara obsahuje pouze číslice, nemusí být užitečný při diagnostice malých dětí, které se ještě nenaučily používat čísla. V zájmu identifikace těchto problémů na počátku života byly vyvinuty alternativní testy barevného vidění s použitím pouze symbolů (čtverec, kruh, auto).

Kromě barevného testu Ishihara umožňuje americké námořnictvo a americká armáda také testování pomocí Farnsworth Lantern Test . Tento test umožňuje projít 30% jedinců s nedostatkem barev, jejichž nedostatek není příliš závažný.

Dalším testem používaným klinickými lékaři k měření chromatické diskriminace je test Farnsworth – Munsell 100 odstínů . Pacient je požádán, aby uspořádal sadu barevných čepic nebo čipů, aby vytvořil postupný přechod barvy mezi dvěma kotevními čepicemi.

Barevný test HRR (vyvinutý společnostmi Hardy, Rand a Rittler) je červeno -zelený test barev, který má na rozdíl od Ishihary také desky pro detekci defektů tritanu.

Většina klinických testů je navržena tak, aby byla rychlá, jednoduchá a účinná při identifikaci širokých kategorií barvosleposti. Na druhé straně v akademických studiích barvosleposti je větší zájem o vývoj flexibilních testů ke shromažďování důkladných datových sad, identifikaci kopunktálních bodů a měření právě znatelných rozdílů .

Klasifikace

Tyto barevné grafy ukazují, jak odlišně barevně slepí lidé vidí ve srovnání s osobou s normálním barevným viděním.

Druhy barvosleposti a používané termíny

Na základě klinického vzhledu může být barvoslepost popsána jako úplná nebo částečná. Celková barevná slepota je mnohem méně běžná než částečná barevná slepota. Existují dva hlavní typy barvosleposti: potíže s rozlišováním červené a zelené a obtížné rozlišování mezi modrou a žlutou barvou.

Imunofluorescenční zobrazování je způsob, jak určit červeno -zelené barevné kódování. Konvenční barevné kódování je pro jednotlivce s červeno -zelenou barvoslepostí (protanopie nebo deuteranopie) obtížné rozlišovat. Výměna červené za purpurovou nebo zelenou za tyrkysovou zlepšuje viditelnost pro takové jedince.

Různé druhy zděděné barvosleposti jsou důsledkem částečné nebo úplné ztráty funkce jednoho nebo více ze tří různých kuželových systémů. Když je jeden kuželový systém ohrožen, dojde k dichromaci . Nejčastější formy lidské barvosleposti vyplývají z problémů s kuželovými systémy citlivými na střední (zelenou) nebo dlouhou (červenou) vlnovou délku a znesnadňují vzájemné rozlišování červené, žluté a zelené barvy. Jsou souhrnně označovány jako „červeno-zelená barevná slepota“, ačkoli tento termín je příliš zjednodušující a je poněkud zavádějící. Jiné formy barvosleposti jsou mnohem vzácnější. Zahrnují problémy s rozlišováním modré od zelené a žluté od červené/růžové a nejvzácnější forma ze všech, úplná barevná slepota nebo monochromatičnost , kdy nelze odlišit žádnou barvu od šedé , jako u černobílého filmu nebo fotografie.

Protanopy, deuteranopy a tritanopy jsou dichromaty; to znamená, že mohou odpovídat jakékoli barvě, kterou vidí, s nějakou směsicí pouze dvou primárních barev (na rozdíl od těch s normálním zrakem ( trichromaty ), kteří dokážou rozlišit tři primární barvy). Dichromaté obvykle vědí, že mají problém s barevným viděním, a to může ovlivnit jejich každodenní život. Z mužské populace mají 2% vážné potíže rozlišovat mezi červenou, oranžovou, žlutou a zelenou. (Oranžová a žlutá jsou různé kombinace červeného a zeleného světla.) Barvy v tomto rozsahu, které se normálnímu divákovi zdají velmi odlišné, se u dichromatu jeví jako stejné nebo podobné barvy. Výrazy protanopia, deuteranopia a tritanopia pocházejí z řečtiny a znamenají „neschopnost vidět ( anopie ) s prvním ( prot- ), druhým ( deuter- ) nebo třetím ( trit- ) [kuželem“ “.

Anomální trichromacie je nejméně závažný typ nedostatku barev. Lidé s protanomalií, deuteranomalií nebo tritanomalií jsou trichromati, ale jejich shody barev se liší od normálu. Říká se jim anomální trichromaty. Aby protanomální pozorovatelé odpovídali danému spektrálnímu žlutému světlu, potřebují více červeného světla ve směsi červená/zelená než normální pozorovatelé a deuteranomální pozorovatelé potřebují více zeleně. Z praktického hlediska má však mnoho protanomalózních a deuteranomálních lidí velmi malé potíže s prováděním úkolů, které vyžadují normální barevné vidění. Někteří si možná ani neuvědomují, že se jejich vnímání barev nějak liší od normálního.

Protanomalii a deuteranomalii lze diagnostikovat pomocí nástroje zvaného anomaloskop , který pro různé kombinace s fixní spektrální žlutou kombinuje spektrální červené a zelené světlo v různých poměrech. Pokud je to provedeno před velkým publikem mužů, protože podíl červené se zvyšuje z nízké hodnoty, nejprve malá část publika vyhlásí shodu, zatímco většina uvidí smíšené světlo jako nazelenalé; to jsou deuteranomální pozorovatelé. Poté, když se přidá více červené, většina řekne, že bylo dosaženo shody. Nakonec, když se přidá ještě více červené, zbývající, protanomální pozorovatelé vyhlásí shodu v bodě, kde normální pozorovatelé uvidí smíšené světlo jako rozhodně načervenalé.

Červeno -zelená barvoslepost

Protanopia, deuteranopia, protanomaly a deuteranomaly jsou běžně zděděné formy červeno -zelené barvosleposti, které postihují podstatnou část lidské populace. Postižení mají potíže s rozlišováním červených a zelených odstínů v důsledku absence nebo mutace fotoreceptorů červené nebo zelené sítnice. Je to spojeno s pohlavím : genetická červeno-zelená barevná slepota postihuje muže mnohem častěji než ženy, protože geny pro receptory červené a zelené barvy jsou umístěny na chromozomu X , z nichž muži mají pouze jeden a ženy dva. Samice (XX) jsou červeno -zelené barvoslepé pouze tehdy, jsou -li oba jejich chromozomy X defektní s podobným nedostatkem, zatímco samci (XY) jsou barvoslepí, pokud je vadný jejich jediný chromozom X.

Gen pro červeno -zelenou barevnou slepotu se přenáší z barvoslepého muže na všechny jeho dcery, které jsou obvykle nositeli heterozygotů, a nejsou tedy ovlivněny. Na druhé straně má nosná žena 50% šanci na přenos mutované oblasti chromozomu X na každého ze svých mužských potomků. Synové postiženého muže po něm tento znak nezdědí, protože dostanou jeho chromozom Y a nikoli jeho (vadný) chromozom X. Pokud má postižený muž děti s nosičem nebo barvoslepou ženou, jejich dcery mohou být barvoslepé zděděním postiženého chromozomu X od každého rodiče.

Protože jeden X chromozom je náhodně deaktivován v každé buňce během vývoje ženy, deuteranomální heterozygoti (tj. Ženské nositelky deuteranomálie) mohou být tetrachromaty , protože budou mít normální receptory pro dlouhé vlny (červené), receptory pro normální střední vlny (zelené) abnormální receptory střední vlny (deuteranomální) a normální autozomální krátkovlnné (modré) receptory v jejich sítnicích. Totéž platí pro nosiče protanomálie (kteří mají v sítnici dva typy receptorů pro dlouhé vlny, normální receptory pro střední vlny a normální autozomální receptory pro krátké vlny). Pokud se vzácnou náhodou, žena je heterozygotní pro oba protanomaly a Deuteranomaly, mohla by být pentachromatic. Tato situace by mohla nastat, kdyby například zdědila chromozom X s abnormálním genem pro dlouhé vlny (ale s normálním genem pro střední vlny) od své matky, která je nositelkou protanomálie, a jejího dalšího chromozomu X od deuteranomálního otce. Taková žena by měla normální a abnormální receptor pro dlouhé vlny, normální a abnormální receptor pro střední vlny a normální autozomální receptor pro krátké vlny - celkem 5 různých typů barevných receptorů. Míra, do jaké jsou ženy, které jsou nositelkami buď protanomálie nebo deuteranomálie, prokazatelně tetrachromatické a vyžadují kombinaci čtyř spektrálních světel, aby odpovídaly libovolnému světlu, je velmi variabilní. V mnoha případech je téměř nepostřehnutelný, ale v menšině je tetrachromatika velmi výrazná. Jameson a kol. ukázaly, že s vhodným a dostatečně citlivým vybavením lze prokázat, že jakákoli nositelka červeno -zelené barvosleposti (tj. heterozygotní protanomálie nebo heterozygotní deuteranomálie) je ve větší či menší míře tetrachromátem. Lidé, u nichž se projevuje deuteranopie nebo deuteranomálie, jsou někdy označováni jako deutani, ti s protanopií nebo protanomalií jako protani.

Protože deuteranomalie je zdaleka nejběžnější formou červeno -zelené slepoty u mužů severozápadního evropského původu (s incidencí 8%), vyplývá z toho, že podíl přenašečů (a potenciálních deuteranomálních tetrachromatů) mezi ženami této genetické populace je 14,7% (tj. 92% × 8% × 2), založeno na principu Hardy -Weinberg .

Ilustrace distribuce kuželových buněk ve fovea jedince s normálním barevným viděním (vlevo) a barvoslepou (protanopickou) sítnicí. Střed fovea obsahuje velmi málo kuželů citlivých na modrou barvu.

• Protanopie (1% mužů): Chybějící červené čípky pro sítnicové čípky citlivé na dlouhé vlnové délky, osoby s tímto stavem nejsou schopny rozlišovat mezi barvami v zelené - žlutě - červené části spektra. Mají neutrální bod na azurové vlnové délce kolem 492 nm (viz spektrální barva pro srovnání) -to znamená, že nemohou rozlišovat světlo této vlnové délky od bílé . U protanope je jas červené, oranžové a žluté ve srovnání s normálem výrazně snížen. Toto stmívání může být tak výrazné, že červené mohou být zaměněny s černou nebo tmavě šedou a červené semafory se mohou zdát být zhasnuté. Mohou se naučit rozlišovat červené od žlutých především na základě jejich zjevného jasu nebo světlosti, nikoli na základě žádného znatelného rozdílu odstínů. Fialová , levandulová a fialová jsou k nerozeznání od různých odstínů modré, protože jejich načervenalé složky jsou tak tlumené, že jsou neviditelné. Například růžové květy, odrážející červené i modré světlo, se mohou protanope zdát jen modré. Bylo nalezeno velmi málo lidí, kteří mají jedno normální oko a jedno protanopické oko. Tyto jednostranné dichromaty hlásí, že s otevřeným pouze protanopickým okem vidí vlnové délky kratší než neutrální bod jako modré a ty delší než žluté. Jedná se o vzácnou formu barvosleposti.

• Deuteranopie (1% mužů): Chybějící zelené kužely pro kužely se střední vlnovou délkou, postižené osoby opět nejsou schopny rozlišovat mezi barvami v zeleno-žlutě-červené části spektra. Jejich neutrální bod má o něco delší vlnovou délku 498 nm, nazelenalý azurový odstín. Deuteranope trpí stejnými problémy s rozlišováním odstínů jako protanopy, ale bez abnormálního stmívání. Fialové barvy nejsou vnímány jako něco opačného než spektrální barvy; všechny tyto vypadají podobně. Tato forma barvosleposti je také známá jako daltonismus po Johnu Daltonovi (jeho diagnóza byla potvrzena jako deuteranopie v roce 1995, asi 150 let po jeho smrti, analýzou DNA jeho zachované oční bulvy). Ekvivalentní výrazy pro daltonismus v románských jazycích, jako je daltonismus ( španělština , portugalština a italština ), daltonismus ( francouzština ), daltonismus ( rumunština ) a ve slovanských jazycích, jako je daltonizam ( chorvatština ), daltonizam/далтонизам ( srbština ), далтонизъм ( bulharština ), далтонизам ( makedonský ), дальтонизм ( ruský ), дальтонізм ( ukrajinský ) a дальтанізм ( běloruský ) se stále používají k popisu barvosleposti v širším smyslu nebo deuteranopie v omezenějším smyslu. Deuteranopické jednostranné dichromaty hlásí, že pouze s otevřeným deuteranopickým okem vidí vlnové délky kratší než neutrální bod jako modré a delší než žluté.

• Protanomálie (1% mužů, 0,01% žen): S mutovanou formou pigmentu s dlouhou vlnovou délkou (červeného), jehož špičková citlivost je na kratší vlnové délce než u normální sítnice, jsou protanomální jedinci méně citliví na červené světlo než normální. To znamená, že jsou méně schopni rozlišovat barvy a nevidí, že smíšená světla mají stejné barvy jako normální pozorovatelé. Trpí také ztmavnutím červeného konce spektra. To způsobí, že červená sníží intenzitu do té míry, že si ji lze splést s černou. Protanomálie je poměrně vzácná forma barvosleposti, která tvoří asi 1% mužské populace. Protanomálie i deuteranomálie jsou neseny na chromozomu X.

• Deuteranomálie (nejběžnější-6% mužů, 0,4% žen): Tito jedinci mají mutovanou formu pigmentu se střední vlnovou délkou (zelený). Pigment se střední vlnovou délkou je posunut směrem k červenému konci spektra, což má za následek snížení citlivosti na zelenou oblast spektra. Na rozdíl od protanomaly je intenzita barev nezměněna. Deuteranomální člověk je považován za „zeleného slabocha“. Například večer vypadají tmavě zelená auta pro deuteranomální lidi černá. Stejně jako u protanomátů deuteranomáty špatně rozlišují malé rozdíly v odstínech v červené, oranžové, žluté, zelené oblasti spektra. Dělají chyby v pojmenovávání odstínů v této oblasti, protože odstíny vypadají poněkud posunuté směrem k zelené. Nicméně, na rozdíl od protanomates, deuteranomalous lidé nejsou mít ztrátu „jasu“ problém.

Lidé s deuteranomalií mohou lépe rozlišovat odstíny khaki než lidé s normálním zrakem a mohou mít výhodu při hledání predátorů, potravy nebo maskovaných předmětů skrytých mezi listy.

Modro -žlutá barevná slepota

Ti, kteří mají tritanopii a tritanomálii, mají potíže s rozlišováním mezi namodralými a nazelenalými odstíny a také nažloutlými a načervenalými odstíny.

Barevná slepota zahrnující inaktivaci systému kuželů citlivých na krátké vlnové délky (jejichž absorpční spektrum vrcholí v modrofialové) se nazývá tritanopie nebo volně modro-žlutá barevná slepota. Neutrální bod tritanope se vyskytuje v blízkosti nažloutlých 570 nm; zelená je vnímána na kratších vlnových délkách a červená na delších vlnových délkách. Mutace kuželů citlivých na krátké vlnové délky se nazývá tritanomalie . Tritanopie je rovnoměrně rozdělena mezi muže a ženy. Jeremy H. Nathans (z Lékařského institutu Howarda Hughese ) prokázal, že gen kódující modrý receptor leží na chromozomu 7 , který sdílí rovnoměrně muži i ženy. Není tedy spojena se sexem. Tento gen nemá žádného souseda, jehož sekvence DNA je podobná. Modrá barevná slepota je způsobena jednoduchou mutací v tomto genu.

• Tritanopie (méně než 1% mužů a žen): Chybějící kužely s krátkými vlnovými délkami, postižení vidí barvy krátkých vlnových délek ( modrá , indigo a spektrální fialová ) jako nazelenalé a drasticky tlumené, některé z těchto barev dokonce jako černé . Žlutá a oranžová jsou nerozeznatelné od bílé a růžové a fialové barvy jsou vnímány jako různé odstíny červené . Tato forma barvosleposti není spojena se sexem.

• Tritanomálie (stejně vzácná u mužů a žen [0,01% u obou]): Mutovaná forma pigmentu s krátkou vlnovou délkou (modrý). Pigment s krátkou vlnovou délkou je posunut směrem k zelené oblasti spektra. Jedná se o nejvzácnější formu anomální trichromatické barevné slepoty. Na rozdíl od ostatních anomálních trichromatických barevných nedostatků je mutace pro tuto barevnou slepotu přenášena na chromozomu 7. Proto je stejně převládající v mužské i ženské populaci. Genový kód OMIM pro tuto mutaci je 304 000 „Colorblindness, Partial Tritanomaly“.

Totální barvoslepost

Celková barvoslepost je definována jako neschopnost vidět barvu. Ačkoli se tento termín může vztahovat k získaným poruchám, jako je mozková achromatopsie, také známá jako barevná agnosie, obvykle se týká vrozených poruch barevného vidění (tj. Častěji monochromatická tyč a méně často monochromatická kuželka ).

Při mozkové achromatopsii člověk nemůže vnímat barvy, přestože je oči dokážou rozeznat. Některé zdroje to nepovažují za skutečnou barevnou slepotu, protože selhání je ve vnímání, nikoli ve vidění. Jsou to formy vizuální agnosie .

Jednobarevnost je podmínkou vlastnění pouze jednoho kanálu pro přenos informací o barvě. Monochromaty mají úplnou neschopnost rozlišit jakékoli barvy a vnímat pouze změny jasu. Vyskytuje se ve dvou primárních formách:

1. Tyčinková monochromatičnost , často nazývaná achromatopsie , kde sítnice neobsahuje žádné kuželové buňky, takže kromě absence barevné diskriminace je vidění ve světlech normální intenzity obtížné. Ačkoli je achromatopsie normálně vzácná, je velmi běžná na ostrově Pingelap , který je součástí státu Pohnpei , Mikronéské federativní státy , kde se nazývá masun : má ji asi 10% populace a 30% jsou nedotčení nosiči. Ostrov byl zpustošen bouří v 18. století (příklad genetického zúžení ) a jeden z mála přeživších mužů nesl gen pro achromatopsii. Populace vzrostla na několik tisíc před 1940.
2. Jednobarevnost kužele je podmínkou mít tyče i kužely, ale pouze jeden druh kužele. Kónický monochromat může mít při normálním denním světle dobré vidění vzoru, ale nebude schopen rozlišit odstíny. Monochromatičnost modrého kužele (chromozom X) je způsobena nedostatečnou funkčností kuželů L a M (červená a zelená). Je kódován na stejném místě jako červeno -zelená barevná slepota na chromozomu X. Špičkové spektrální citlivosti jsou v modré oblasti viditelného spektra (poblíž 440 nm). Lidé s tímto onemocněním obecně vykazují nystagmus („třesoucí se oči“), fotofobii (citlivost na světlo), sníženou zrakovou ostrost a krátkozrakost (krátkozrakost). Zraková ostrost obvykle spadá do rozmezí 20/50 až 20/400.

Řízení

Na nedostatky barev neexistuje lék. Americká optometrická asociace uvádí, že kontaktní čočka na jednom oku může zvýšit schopnost rozlišovat mezi barvami, ačkoli nic nemůže způsobit, že by člověk skutečně vnímal nedostatečnou barvu.

Objektivy

Optometristé mohou dodávat barevné brýlové čočky nebo jednu kontaktní čočku s červeným odstínem, která se nosí na nedominantním oku, ale přestože to může zlepšit rozlišování některých barev, může být obtížnější rozlišit jiné barvy. Přezkum různých studií k vyhodnocení účinku X-chromových kontaktních čoček z roku 1981 dospěl k závěru, že ačkoli čočka může nositeli umožnit dosáhnout lepšího skóre při určitých testech barevného vidění, v přirozeném prostředí barevné vidění neopravuje. Je zaznamenána historie případů s použitím čočky X-Chrom pro tyčový monochromat a příručka X-Chrom je online.

Čočky, které filtrují určité vlnové délky světla, mohou lidem s kuželovou anomálií, nikoli však s dichromatikou, umožnit lepší oddělení barev, zvláště u těch, kteří mají klasickou barevnou slepotu „červená/zelená“. Pracují tak, že vysekávají vlnové délky, které silně stimulují červené a zelené kužely u deuterních nebo protanomálních osob, čímž se zlepšuje rozlišení signálů těchto dvou kuželů. Od roku 2012 jsou komerčně dostupné sluneční brýle, které vyřezávají barevné vlnové délky.

Aplikace

Bylo vyvinuto mnoho mobilních a počítačových aplikací, které pomáhají barvoslepým jedincům lépe rozlišovat mezi barvami. Některé aplikace spouští simulaci barvosleposti, aby lidé s typickou vizí pochopili, jak lidé s barvoslepostí vidí svět, což může zlepšit inkluzivní design pro obě skupiny. Toho je dosaženo pomocí barevného prostoru LMS .

Po analýze barev, které jsou matoucí, lze daltonizační algoritmy použít k vytvoření barevného filtru pro osoby s barvoslepostí, aby si některé barevné rozdíly snáze všimly .

Epidemiologie

Barevná slepota postihuje velký počet jedinců, přičemž nejběžnějším typem jsou protany a deutany. U jedinců se severoevropským původem má vrozený nedostatek barev až 8 procent mužů a 0,4 procent žen.

Ovlivněný počet se mezi skupinami liší. Izolovaná společenství s omezeným genofondem někdy produkují vysoký podíl barvosleposti, včetně méně obvyklých typů. Mezi příklady patří venkovské Finsko , Maďarsko a některé skotské ostrovy. Ve Spojených státech asi 7 procent mužské populace - nebo asi 10,5 milionu mužů - a 0,4 procent ženské populace buď nerozezná červenou od zelené, nebo vidí červenou a zelenou jinak než ostatní (Howard Hughes Medical Institute, 2006 ). Více než 95 procent všech variací lidského barevného vidění zahrnuje červené a zelené receptory v mužských očích. Je velmi vzácné, že muži nebo ženy jsou „slepí“ k modrému konci spektra.

Dějiny

1895 ilustrace normálního vidění a různých druhů barvosleposti. Není to přesné, ale ukazuje to tehdejší pohled na toto téma.

První vědeckou práci na téma barvosleposti, Mimořádná fakta týkající se vidění barev , publikoval anglický chemik John Dalton v roce 1798 poté, co si uvědomil vlastní barevnou slepotu. Kvůli Daltonově práci byl obecný stav nazýván daltonismem , i když obvykle specificky odkazuje na červeno -zelenou barevnou slepotu.

Společnost a kultura

Důsledky designu

Testování barev webového grafu (uprostřed) , aby bylo zajištěno, že při různých formách barevné slepoty nebudou ztraceny žádné informace.

Barevné kódy představují zvláštní problém pro osoby s barevnými nedostatky, protože jsou pro ně často obtížné nebo nemožné je vnímat.

Dobrý grafický design se vyhýbá použití barevného kódování nebo používání barevných kontrastů k vyjádření informací; to nejen pomáhá barvoslepým lidem, ale také pomáhá porozumět normálně vidícím lidem tím, že jim poskytuje několik posilujících podnětů.

Návrháři musí vzít v úvahu, že barvoslepost je velmi citlivá na rozdíly v materiálu. Například červeno -zelená barvoslepá osoba, která není schopna rozlišit barvy na mapě vytištěné na papíře, nemusí mít takové potíže při prohlížení mapy na obrazovce počítače nebo v televizi. Někteří barvoslepí navíc snáze rozlišují problémové barvy na umělých materiálech, jako jsou plasty nebo akrylové barvy, než na přírodních materiálech, jako je papír nebo dřevo. Za třetí, u některých barvoslepých lidí lze barvu rozlišit pouze tehdy, pokud existuje dostatečná „masa“ barvy: tenké čáry mohou vypadat černé, zatímco silnější čáru stejné barvy lze vnímat jako barvu.

Návrháři by si také měli uvědomit, že kombinace červeno -modré a žluto -modré barvy jsou obecně bezpečné. Takže místo stále populárnějšího systému „červená znamená špatnou a zelená znamená dobrou“ může použití těchto kombinací vést k mnohem vyšší schopnosti efektivního používání barevného kódování. To bude stále způsobovat problémy těm, kteří mají monochromatickou barevnou slepotu, ale stále je to něco, co stojí za zvážení.

Když vyvstane potřeba co nejrychleji zpracovat vizuální informace, například v nouzové situaci, může vizuální systém fungovat pouze v odstínech šedé, přičemž odpadá dodatečné informační zatížení při přidávání barev. Toto je důležitá možnost, kterou je třeba vzít v úvahu při navrhování například rukojetí záchranné brzdy nebo nouzových telefonů.

Povolání

Barevná slepota může člověku ztížit nebo znemožnit vykonávat určitá povolání. Osoby s barvoslepostí mohou být legálně nebo prakticky vyloučeny z povolání, ve kterých je vnímání barev nezbytnou součástí práce ( např. Míchání barev) nebo v nichž je vnímání barev důležité z hlediska bezpečnosti ( např. Obsluha vozidel v reakci na kódované signály). Tento princip bezpečnosti práce pochází z vlakového neštěstí Lagerlunda z roku 1875 ve Švédsku. Po havárii profesor Alarik Frithiof Holmgren , fyziolog, vyšetřil a dospěl k závěru, že havárii způsobila barvoslepost inženýra (který zemřel). Profesor Holmgren poté vytvořil první test pomocí různobarevných přaden, aby na základě barvosleposti vyloučil lidi z zaměstnání v dopravním průmyslu. Existuje však tvrzení, že neexistuje žádný přesvědčivý důkaz, že kolize způsobila nedostatek barev nebo že to možná nebyla jediná příčina.

Barevné vidění je důležité pro povolání využívající telefonní nebo počítačovou síťovou kabeláž, protože jednotlivé vodiče uvnitř kabelů jsou barevně odlišeny pomocí zelené, oranžové, hnědé, modré a bílé barvy. Elektronické zapojení, transformátory, odpory a kondenzátory jsou také barevně kódovány pomocí černé, hnědé, červené, oranžové, žluté, zelené, modré, fialové, šedé, bílé, stříbrné, zlaté.

Řízení

Některé země odmítly udělit řidičské oprávnění jednotlivcům s barvoslepostí. V Rumunsku probíhá kampaň za odstranění zákonných omezení, která zakazují barvoslepým občanům získávat řidičské průkazy .

Obvyklé odůvodnění takových omezení je, že řidiči motorových vozidel musí být schopni rozeznat barevně odlišené signály, jako jsou semafory nebo výstražná světla.

Pilotní letadlo

I když mnoho aspektů letectví závisí na barevném kódování, jen několik z nich je natolik kritických, že jsou rušeny některými mírnějšími typy barvosleposti. Některé příklady zahrnují signalizaci letadel barevnou pistolí, která ztratila rádiovou komunikaci, barevně odlišené indikace sestupové dráhy na drahách a podobně. Některé jurisdikce omezují z tohoto důvodu vydávání pilotních údajů osobám, které trpí barvoslepostí. Omezení mohou být částečná, což umožňuje barvoslepým osobám získat certifikaci, ale s omezeními, nebo celková, v takovém případě barvoslepé osoby nemají povolení získat pilotní pověření vůbec.

Ve Spojených státech Federální letecký úřad požaduje, aby piloti byli v rámci lékařské prohlídky testováni na normální barevné vidění, aby získali požadované lékařské osvědčení, což je předpoklad pro získání osvědčení pilota. Pokud testování odhalí barevnou slepotu, může být žadateli vydána licence s omezeními, jako například žádné noční létání a žádné létání podle barevných signálů - takové omezení účinně brání pilotovi vykonávat určitá létající povolání, jako je například pilot letecké společnosti, přestože certifikace obchodního pilota je stále možná a existuje několik létajících povolání, která nevyžadují noční let, a proto jsou stále k dispozici osobám s omezeními způsobenými barvoslepostí (např. zemědělské letectví). Vláda umožňuje několik typů testů, včetně lékařských standardních testů ( např Ishihara , Dvorine , a další) a specifických testů zaměřených speciálně pro potřeby letectví. Pokud žadatel neuspěje ve standardních testech, obdrží omezení lékařského potvrzení, které uvádí: „Neplatí pro noční létání nebo ovládání barevného signálu“. Mohou požádat FAA o provedení specializovaného testu spravovaného FAA. Obvykle je tento test „testem světelného děla pro barevné vidění“. Pro tento test se inspektor FAA setká s pilotem na letišti s provozní kontrolní věží. Na pilota z věže bude svítit barevné signální světelné dělo , které musí identifikovat barvu. Pokud projdou, může jim být vydáno prominutí, které uvádí, že při lékařských prohlídkách již není vyžadován test barevného vidění. Poté obdrží nové lékařské potvrzení s odstraněným omezením. Toto bylo kdysi Prohlášení o předvedené schopnosti (SODA), ale SODA byla upuštěna a počátkem roku 2000 převedena na jednoduchou výjimku (dopis).

Výzkum publikovaný v roce 2009 provedený výzkumným střediskem City Applied Vision Research Center City University of London , sponzorovaný britským úřadem pro civilní letectví a americkým Federálním úřadem pro letectví, zavedl přesnější hodnocení nedostatků barev v červené/zelené a zelené rozsah žluto -modré barvy, což by mohlo vést k 35% snížení počtu potenciálních pilotů, kteří nesplní minimální lékařský práh.

Umění

Neschopnost rozlišit barvu nutně nevylučuje schopnost stát se slavným umělcem. Expresionistický malíř 20. století Clifton Pugh , trojnásobný vítěz australské Archibaldovy ceny , z biografického hlediska, genetické dědičnosti a dalších důvodů byl identifikován jako protanope. Francouzský umělec 19. století Charles Méryon se stal úspěšným soustředěním se spíše na lept než na malování poté, co mu byl diagnostikován červeno -zelený nedostatek. Červeno -zelená barevná slepota Jin Kim mu nezabránila stát se nejprve animátorem a později návrhářem postav ve Walt Disney Animation Studios .

Práva barvoslepých

Brazílie

Brazilský soud rozhodl, že lidé s barvoslepostí jsou chráněni Meziamerickou úmluvou o odstranění všech forem diskriminace osob se zdravotním postižením.

Během soudního procesu bylo rozhodnuto, že nositelé barvosleposti mají právo na přístup k širším znalostem nebo k plnému užívání si svého lidského stavu.

Spojené státy

Ve Spojených státech nebylo podle federálních antidiskriminačních zákonů, jako je zákon o Američanech se zdravotním postižením , shledány nedostatky barevného vidění jako postižení, které spouští ochranu před diskriminací na pracovišti.

Slavný semafor na Tipperary kopci v Syrakusách, New York , je vzhůru nohama kvůli citům své irské americkém společenství, ale byl kritizován z důvodu možného nebezpečí, které představují pro barevné nevidomé.

Výzkum

Některé předběžné důkazy zjistily, že barvoslepí lidé lépe pronikají do určitých barevných kamufláží. Taková zjištění mohou být evolučním důvodem pro vysokou míru červeno -zelené barvosleposti. Existuje také studie naznačující, že lidé s některými typy barvosleposti mohou rozlišovat barvy, které lidé s normálním barevným viděním nejsou schopni rozlišit. Ve druhé světové válce byli k maskování proniknuti barvoslepí pozorovatelé.

V září 2009 časopis Nature uvedl, že vědci z University of Washington a University of Florida byli schopni pomocí genové terapie poskytnout trichromatické vidění opicím veverkovým , které normálně mají pouze dichromatické vidění .

V roce 2003 bylo vyvinuto kybernetické zařízení s názvem eyeborg, které nositeli umožňuje slyšet zvuky představující různé barvy. Achromatopsický umělec Neil Harbisson byl první, kdo takové zařízení použil na začátku roku 2004; oko mu umožnilo začít malovat barevně tím, že si zapamatoval zvuk odpovídající každé barvě. V roce 2012 na konferenci TED Harbisson vysvětlil, jak nyní může vnímat barvy mimo schopnost lidského vidění.

Viz také

• Seznam lidí s barvoslepostí
• Pohybová slepota
• Červeno -zelený barevný prostor
• Tetrachromacie
• Městský univerzitní test

Reference

Další čtení

externí odkazy

• Barevná slepota v Curlie
• „Glosář vědy o barvách.“