红色作为交通信号灯颜色是因为它对脑电波有影响吗？
紅色交通信號燈作為停車的信號，紅色有信號和警告的效果，這種效果是否也會映射在大腦中呢？
Ernst Strüngmann神經(jīng)科學研究所（ESI）的研究人員調(diào)查研究了這個問題。研究人員致力于查明紅色是否比其他顏色更強烈地觸發(fā)了腦電波。
這項標題為 “Human visual gamma for color stimuli” 的研究，發(fā)表在期刊eLife上。
Benjamin J. Stauch, Alina Peter, Isabelle Ehrlich, Zora Nolte以及ESI主編Pascal Fries的研究主要集中在早期視覺皮層，也稱V1。它是大腦中最大的視覺區(qū)域，也是最先接收來自視網(wǎng)膜輸入的區(qū)域。
當這個區(qū)域受到強烈且空間上同質(zhì)的圖像刺激時，腦電波（振蕩）的頻率會處于伽馬波段（30-80 Hz）。但并非所有圖像都能產(chǎn)生相同程度的這種效果。
????顏色難以定義
“最近，許多研究試圖探索哪種特定的輸入會觸發(fā)伽馬波，”該研究的第一作者Benjamin J. Stauch解釋說。“一種視覺的輸入似乎是彩色的表面。特別當輸入為紅色時。研究人員認為紅色對視覺系統(tǒng)來說是特殊的，例如，水果的顏色通常是紅色的。
但是，如何才能科學地證明或駁斥顏色的影響呢？畢竟，很難客觀地定義顏色，而在不同研究之間比較顏色也同樣困難。
每臺計算機顯示器顯示的顏色都不同，一個屏幕上的紅色與另一個屏幕上的紅色是不同的。此外，有多種方法可以定義顏色：基于單個顯示器，感知判斷，或基于其輸入對人類視網(wǎng)膜的影響。
????顏色激活感光細胞
當感光細胞（所謂的視錐細胞）在視網(wǎng)膜中被激活時，人類就可以感知顏色。感光細胞將其光刺激轉(zhuǎn)換為電信號，然后將電信號傳輸?shù)酱竽X中。
為了識別顏色，我們需要幾種類型的錐體。每種椎體都對特定的波長范圍敏感：紅色（L錐體），綠色（M錐體）或藍色（S錐體）。然后，大腦比較各個視錐細胞的反應強度，并推斷出對應的顏色。
實驗設計
因此，可以通過測量顏色激活不同視網(wǎng)膜視錐體的強度來客觀地定義顏色。對獼猴的科學研究表明，早期的靈長類動物視覺系統(tǒng)有兩個基于這些錐體的色軸：L-M軸比較紅色到綠色，S-（L + M）軸是黃色到紫色。
“我們相信，當研究人員想要探索伽馬振蕩的強度時，基于這兩個軸的顏色坐標系來定義顏色是正確的。它根據(jù)顏色激活早期視覺系統(tǒng)的強度和方式來來定義顏色，“ Benjamin J. Stauch 說。
他和他的團隊希望測量更大的個體樣本（N = 30），因為以前與顏色相關(guān)伽馬振蕩的研究主要是用少數(shù)靈長類動物或人類被試的小樣本進行的，并且錐體激活的光譜可能因個體而異。
????紅色和綠色具有相同的效果
在此過程中，Benjamin J. Stauch和他的團隊研究了紅色是否特殊，以及紅色是否會導致比顏色強度相當?shù)木G色更強烈的伽馬振蕩（即錐體對比度）。
這些顏色以同樣強度激活視網(wǎng)膜上的視錐細胞。因此，它們在大腦中引起相同強度的振蕩。圖片來源：ESI/C. Kernberger
他們還探討了一個附帶問題：顏色觸發(fā)的γ振蕩是否也可以通過腦磁圖（MEG）來檢測，MEG是一種測量大腦磁性活動的方法。
結(jié)論是，就其觸發(fā)的伽馬振蕩強度而言，紅色并不是特別強。相反，在相同的絕對L-M錐體對比度下，紅色和綠色在早期視覺皮層中產(chǎn)生同樣強烈的伽馬振蕩。
此外，當仔細處理時，可以在人類MEG中測量顏色觸發(fā)的伽馬波，因此，未來的研究可以遵循動物實驗的3R原則（減少，替換，精煉），使用人類被試而不是非人類靈長類動物。
僅激活S錐（藍色）的顏色通常似乎只在早期視覺皮層中引起微弱的神經(jīng)元反應。在某種程度上，這是可以預測的，因為S錐體在靈長類動物視網(wǎng)膜中不太常見。
這項研究結(jié)果有助于了解早期人類視覺皮層是如何編碼圖像的，并且有朝一日可能被用來幫助開發(fā)視覺義肢。這些義肢可能可以通過激活視覺皮層，幫助視網(wǎng)膜受損患者產(chǎn)生視覺感知。最后，這只是我們的一種設想，想要實現(xiàn)這個目標任重而道遠。
原文鏈接：
https://neurosciencenews.com/red-gamma-oscillations-21603/
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總結(jié)
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