Farebná slepota (známa aj ako dyschromatopsia) alebo nedostatok farebného videnia u ľudí je neschopnosť vnímať rozdiely medzi niektorými alebo všetkými farbami, ktoré ostatní ľudia dokážu rozlíšiť. Najčastejšie je genetickej povahy, ale môže sa vyskytnúť aj v dôsledku poškodenia očí, nervov alebo mozgu alebo v dôsledku vystavenia určitým chemickým látkam. Anglický chemik John Dalton v roku 1798 uverejnil prvý vedecký článok na túto tému s názvom „Mimoriadne fakty týkajúce sa videnia farieb“[1].
po tom, ako si uvedomil svoju vlastnú farbosleposť; kvôli Daltonovej práci sa tento stav niekedy nazýva daltonizmus, hoci tento termín sa v súčasnosti používa pre typ farboslepoty nazývaný deuteranopia.
Farebná slepota sa zvyčajne klasifikuje ako postihnutie, avšak vo vybraných situáciách môžu mať farboslepí ľudia výhody oproti ľuďom s normálnym farebným videním. Existujú neoficiálne dôkazy, že farboslepí jedinci lepšie prenikajú cez farebnú kamufláž a minimálne jedna vedecká štúdia to v kontrolovaných podmienkach potvrdzuje. 2. Monochromatickí jedinci môžu mať menšiu výhodu vo videní za tmy, ale len v prvých piatich minútach adaptácie na tmu.
Normálna ľudská sietnica obsahuje dva druhy buniek citlivých na svetlo: tyčinkové bunky (aktívne pri slabom osvetlení) a čapíkové bunky (aktívne pri normálnom dennom svetle). Za normálnych okolností existujú tri druhy čapíkov, z ktorých každý obsahuje iný pigment. Čapíky sa aktivujú, keď pigmenty absorbujú svetlo. Absorpčné spektrá pigmentov sa líšia; jeden je maximálne citlivý na krátke vlnové dĺžky, druhý na stredné vlnové dĺžky a tretí na dlhé vlnové dĺžky (ich maximálna citlivosť je v modrej, žltozelenej a žltej oblasti spektra). Absorpčné spektrá všetkých troch systémov pokrývajú veľkú časť viditeľného spektra, preto nie je úplne presné označovať ich ako „modré“, „zelené“ a „červené“ receptory, najmä preto, že „červený“ receptor má v skutočnosti svoju maximálnu citlivosť v žltej oblasti. Citlivosť normálneho farebného videnia v skutočnosti závisí od prekrývania absorpčných spektier týchto troch systémov: rôzne farby sú rozpoznávané, keď sú rôzne typy čapíkov stimulované v rôznej miere. Napríklad červené svetlo stimuluje čapíky s dlhou vlnovou dĺžkou oveľa viac ako ktorýkoľvek z ostatných, ale postupná zmena odtieňa, ktorú vidíme s klesajúcou vlnovou dĺžkou, je výsledkom toho, že aj ostatné dva systémy čapíkov sú stále viac stimulované.
Existuje mnoho typov farbosleposti. Najčastejšie ide o dedičné (genetické) poruchy fotoreceptorov červenej a zelenej farby, ale farbosleposť je možné získať aj poškodením sietnice, zrakového nervu alebo vyšších oblastí mozgu. Medzi vyššie oblasti mozgu, ktoré sa podieľajú na spracovaní farieb, patrí parvocelulárna dráha laterálneho genikulárneho jadra talamu a zraková oblasť V4 zrakovej kôry. Získaná farbosleposť je vo všeobecnosti odlišná od typickejších genetických porúch. Napríklad je možné získať farbosleposť len v časti zorného poľa, ale zachovať si normálne farebné videnie inde. Niektoré formy získanej farbosleposti sú reverzibilné. Prechodná farbosleposť sa vyskytuje (veľmi zriedkavo) aj v aure niektorých pacientov trpiacich migrénou.
Rôzne druhy dedičnej farbosleposti sú dôsledkom čiastočnej alebo úplnej straty funkcie jedného alebo viacerých rôznych systémov čapíkov. Ak je jeden z týchto systémov poškodený, vzniká dichromacia. Najčastejšie formy ľudskej farboslepoty sú dôsledkom problémov so strednými alebo dlhými vlnovými dĺžkami a zahŕňajú ťažkosti pri rozlišovaní červenej, žltej a zelenej farby. Súhrnne sa označujú ako „červeno-zelená farbosleposť“, hoci tento termín je príliš zjednodušujúci a trochu zavádzajúci. Iné formy farboslepoty sú oveľa zriedkavejšie. Patria medzi ne problémy s rozlišovaním modrej od žltej a najvzácnejšie formy úplná farbosleposť alebo monochromacia, keď človek nedokáže rozlíšiť žiadnu farbu od sivej, ako napríklad v čiernobielom filme alebo na fotografii.
Klasifikácia farebných nedostatkov
Farby dúhy z pohľadu osoby s protanopiou.
Farby dúhy z pohľadu osoby s deuteranopiou
Farby dúhy z pohľadu osoby s tritanopiou.
Farebné poruchy videnia možno klasifikovať ako získané alebo zdedené/vrodené.[3][4]
Na základe klinického vzhľadu možno farbosleposť označiť ako úplnú alebo čiastočnú. Úplná farbosleposť je oveľa menej častá ako čiastočná farbosleposť.[7] Existujú dva hlavné typy farbosleposť: tí, ktorí majú ťažkosti s rozlišovaním medzi červenou a zelenou farbou, a tí, ktorí majú ťažkosti s rozlišovaním medzi modrou a žltou farbou[8][9].
Vrodené poruchy farebného videnia
Vrodené poruchy farebného videnia sa delia na základe počtu základných odtieňov potrebných na porovnanie s danou vzorkou vo viditeľnom spektre.
Monochromatickosť je stav, keď človek má len jeden kanál na prenos informácií o farbe.Monochromati majú úplnú neschopnosť rozlišovať akékoľvek farby a vnímajú len zmeny jasu.Vyskytuje sa v dvoch základných formách:
Protanopovia, deuteranopovia a tritanopovia sú dichromati, to znamená, že dokážu porovnať akúkoľvek farbu, ktorú vidia, s určitou zmesou iba dvoch spektrálnych svetiel (zatiaľ čo ľudia sú zvyčajne trichromati a potrebujú tri svetlá). Títo jedinci zvyčajne vedia, že majú problém s farebným videním, a môže to ovplyvniť ich každodenný život. Protanopovia a deuteranopovia nevidia žiadny vnímateľný rozdiel medzi červenou, oranžovou, žltou a zelenou farbou. Všetky tieto farby, ktoré sa bežnému divákovi zdajú také odlišné, sa týmto dvom percentám populácie javia ako rovnaké.
Osoby s protanomáliou, deuteranomáliou alebo tritanomáliou sú trichromatmi, ale ich farebné zhody sa líšia od normálnych. Nazývajú sa anomálni trichromati. Na to, aby sa zhodovali s daným spektrálnym žltým svetlom, potrebujú protanomálni pozorovatelia viac červeného svetla v červeno-zelenej zmesi ako normálni pozorovatelia a deuteranomálni pozorovatelia potrebujú viac zeleného svetla. Z praktického hľadiska však mnohí protanomálni a deuteranomálni ľudia prechádzajú životom bez väčších problémov pri vykonávaní úloh, ktoré si vyžadujú normálne farebné videnie. Niektorí si dokonca ani neuvedomujú, že ich vnímanie farieb sa nejakým spôsobom líši od normálneho. Jediný problém, ktorý majú, je absolvovať test farebného videnia.
Protanomáliu a deuteranomáliu možno ľahko pozorovať pomocou prístroja nazývaného anomaloskop, ktorý mieša spektrálne červené a zelené svetlo v premenlivom pomere na porovnanie s pevným spektrálnym žltým svetlom. Ak sa to urobí pred veľkým publikom ľudí, pri zvyšovaní podielu červenej farby z nízkej hodnoty najprv malá časť ľudí vyhlási zhodu, zatiaľ čo väčšina publika vidí zmiešané svetlo ako zelenkavé. To sú deuteranomálni pozorovatelia. Potom, keď sa pridá viac červenej, väčšina povie, že sa dosiahla zhoda. Nakoniec, keď sa pridá ešte viac červenej, zvyšní protanomálni pozorovatelia vyhlásia zhodu v okamihu, keď všetci ostatní vidia zmiešané svetlo ako určite červenkasté.
Klinické formy farbosleposti
Achromatopsia je presne definovaná ako neschopnosť vidieť farby. Hoci sa tento pojem môže vzťahovať na získané poruchy, ako je farebná agnózia a cerebrálna achromatopsia, zvyčajne sa vzťahuje na vrodené poruchy farebného videnia (t. j. častejšie tyčinkovú monochromatiu a menej často čapíkovú monochromatiu).
Osoby s protanopiou, deuteranopiou, protanomáliou a deuteranomáliou majú problémy s rozlišovaním červených a zelených odtieňov.
Genetická červeno-zelená farbosleposť postihuje oveľa častejšie mužov ako ženy, pretože gény pre receptory červenej a zelenej farby sa nachádzajú na chromozóme X, z ktorých muži majú len jeden a ženy dva. Takáto vlastnosť sa nazýva pohlavne viazaná. Genetické ženy (46, XX) majú červeno-zelenú farbosleposť len vtedy, ak sú oba ich chromozómy X defektné s podobným nedostatkom, zatiaľ čo genetickí muži (46, XY) sú farboslepí, ak je defektný ich jediný chromozóm X.
Gén pre červeno-zelenú farbosleposť sa prenáša z farboslepého muža na všetky jeho dcéry, ktoré sú heterozygotnými nositeľkami a nie sú percepčne postihnuté. Na druhej strane, žena, ktorá je nositeľkou, má päťdesiatpercentnú šancu, že prenesie zmutovanú oblasť chromozómu X na každého svojho mužského potomka. Synovia postihnutého muža nezdedia túto vlastnosť, pretože dostanú jeho chromozóm Y, a nie jeho (defektný) chromozóm X.
Keďže počas vývoja ženy sa v každej bunke náhodne deaktivuje jeden chromozóm X, je možné, že má štyri rôzne typy čapíkov, ako keď nositeľka protanomálie má dieťa s mužom s deuteranomáliou. Ak označíme normálne alely zraku písmenami P a D a anomálne písmenami p a d, nositeľka je PD pD a muž je Pd. Dcéra je buď PD Pd, alebo pD Pd. Predpokladajme, že je pD Pd. Každá bunka v jej tele vyjadruje buď chromozóm pD jej matky, alebo Pd jej otca. Jej červeno-zelené vnímanie bude teda zahŕňať normálne aj anomálne pigmenty pre obe farby. Takéto ženy sú tetrachromatky, pretože na to, aby zodpovedali ľubovoľnému svetlu, potrebujú zmes štyroch spektrálnych svetiel.
Modro-žltá farbosleposť
Osoby s tritanopiou a tritanomáliou majú ťažkosti s rozlišovaním modrých a žltých odtieňov.
Farebná slepota zahŕňajúca inaktiváciu systému čapíkov citlivých na krátke vlnové dĺžky (ktorých absorpčné spektrum dosahuje vrchol v modro-fialovej oblasti) sa nazýva tritanopia alebo voľne modro-žltá farbosleposť. Neutrálny bod tritanopie sa vyskytuje pri vlnovej dĺžke 570 nm, pričom zelená farba je vnímaná pri kratších vlnových dĺžkach a červená pri dlhších vlnových dĺžkach. Mutácia čapíkov citlivých na krátke vlnové dĺžky sa nazýva tritanómia. Tritanopia je rovnako rozšírená medzi mužmi aj ženami. Jeremy H. Nathans (s Howard Hughes Medical Institute) dokázal, že gén kódujúci modrý receptor leží na chromozóme 7, ktorý je rovnaký pre mužov aj ženy. Nie je teda viazaný na pohlavie. Tento gén nemá žiadneho suseda, ktorého sekvencia DNA by bola podobná. Slepota na modrú farbu je spôsobená jednoduchou mutáciou v tomto géne (2006, Howard Hughes Medical Institute).
Farebná slepota postihuje značný počet ľudí, hoci presné podiely sa v jednotlivých skupinách líšia. Napríklad v Austrálii sa vyskytuje asi u 8 % mužov a len asi u 0,4 % žien.[15] V izolovaných komunitách s obmedzeným genofondom sa niekedy vyskytuje vysoký podiel farbosleposti, vrátane menej obvyklých typov. Príkladom sú vidiecke oblasti Fínska, Maďarska a niektoré škótske ostrovy. V Spojených štátoch približne 7 percent mužskej populácie – teda 21 miliónov mužov – a 0,4 percenta ženskej populácie buď nerozlišuje červenú od zelenej, alebo vidí červenú a zelenú odlišne (Howard Hughes Medical Institute, 2006). Zistilo sa, že viac ako 95 percent všetkých odchýlok v ľudskom farebnom videní sa týka červených a zelených receptorov v mužských očiach. Je veľmi zriedkavé, aby boli muži alebo ženy „slepí“ pre modrú časť spektra.
Ishiharov farebný test, ktorý pozostáva zo série obrázkov farebných škvŕn, je test, ktorý sa najčastejšie používa na diagnostiku červeno-zelenej farebnej nedostatočnosti.
Na obrázku je vložená číslica (zvyčajne jedna alebo viac arabských číslic) ako množstvo škvŕn v mierne odlišnej farbe, ktorú možno vidieť pri normálnom farebnom videní, ale nie pri konkrétnej farebnej vade.
Úplný súbor testov má rôzne kombinácie farieb figúrky a pozadia a umožňuje diagnostikovať, o akú konkrétnu zrakovú vadu ide.
Vyššie opísaný anomaloskop sa používa aj pri diagnostike anomálnej trichromacie.
Ishiharov farebný test je však kritizovaný za to, že obsahuje len číslice, a preto nie je užitočný pre malé deti, ktoré sa ešte nenaučili používať číslice.
Často sa uvádza, že je dôležité tieto problémy čo najskôr identifikovať a vysvetliť ich deťom, aby sa predišlo možným problémom a psychickým traumám.
Z tohto dôvodu Dr. Terrace L. Waggoner vyvinul prvý alternatívny test farebného videnia, ktorý využíva iba symboly (štvorec, kruh, auto). Prečo vyvinul test farebného videnia pre deti, nájdete tu [20].
Väčšina klinických testov je navrhnutá tak, aby bola rýchla, jednoduchá a účinná pri identifikácii širokých kategórií farbosleposti. Na druhej strane v akademických štúdiách farboslepoty je väčší záujem o vývoj flexibilných testov ([21], napríklad), ktoré zhromažďujú dôkladné súbory údajov, identifikujú kopunkturálne body a merajú len nápadné rozdiely.
Vo všeobecnosti neexistuje liečba, ktorá by vyliečila farebné nedostatky, avšak niektoré typy tónovacích filtrov a kontaktných šošoviek môžu pomôcť jednotlivcovi lepšie rozlišovať rôzne farby. Okrem toho bol vyvinutý softvér, ktorý pomáha ľuďom so zrakovými problémami s farbami.
Dôsledky farebnej slepoty na dizajn
Farebné kódy predstavujú pre farboslepých ľudí osobitný problém, pretože ich pochopenie je pre farboslepých ľudí často ťažké alebo nemožné.
Dobrý grafický dizajn sa vyhýba používaniu farebných kódov alebo farebných kontrastov na vyjadrenie informácií, pretože to pomáha nielen farboslepým ľuďom, ale aj normálne vidiacim ľuďom. Používanie kaskádových štýlov na svetovom webe umožňuje, aby stránky dostali alternatívnu farebnú schému pre farboslepých čitateľov. Tento generátor farebných schém pomáha grafikovi vidieť farebné schémy tak, ako ich vidí osem typov farboslepoty. Príklad mapy, ktorá by mohla pre farboslepého čitateľa predstavovať značný problém, nájdete v tejto grafike z nedávneho článku v New York Times. Typický červeno-zelený farboslepý čitateľ zistí, že zelené časti mapy sú takmer nerozoznateľné od oranžových, čím sa grafika stáva nečitateľnou.
Dizajnéri by mali brať do úvahy, že farebná slepota je veľmi citlivá na rozdiely v materiálnosti. Napríklad červeno-zelená farboslepá osoba, ktorá nie je schopná rozlíšiť farby na mape vytlačenej na papieri, nemusí mať takéto ťažkosti pri prezeraní mapy na obrazovke počítača alebo televízora. Okrem toho niektorí farboslepí ľudia ľahšie rozlišujú problematické farby na umelých materiáloch, ako je plast alebo akrylové farby, ako na prírodných materiáloch, ako je papier alebo drevo.
Keď je potrebné čo najrýchlejšie spracovať vizuálne informácie, napríklad pri havárii vlaku alebo lietadla, vizuálny systém môže pracovať len v odtieňoch sivej, pričom dodatočné informačné zaťaženie pri pridávaní farieb sa vynechá. To je dôležitá možnosť, ktorú treba zvážiť napríklad pri navrhovaní rukovätí núdzových bŕzd alebo núdzových telefónov.
Kvôli tejto neschopnosti rozoznávať farby, ako je červená a zelená, niektoré krajiny (napr. Singapur pred rokom 1990 [Ako odkazovať a odkazovať na zhrnutie alebo text]) odmietli udeliť osobám s farbosleposťou vodičský preukaz.
Mylné predstavy a kompenzácie
Farebná slepota nie je zámena farieb v očiach pozorovateľa. Tráva nikdy nie je červená a značky zastávok nikdy nie sú zelené. Farebne postihnutí sa nenaučia nazývať červenú „zelenou“ a naopak. Dichromati si však často zamieňajú červené a zelené predmety. Napríklad je pre nich ťažké rozlíšiť Braeburn od Granny Smith alebo červenú a zelenú farbu semaforu bez iných vodítok (napríklad tvaru alebo umiestnenia). Pekne to demonštruje táto simulácia dvoch druhov jabĺk, ako ich vidí trichromat alebo dichromat.
Farebná slepota takmer nikdy neznamená úplný monochromatizmus. Takmer vo všetkých prípadoch si farboslepí ľudia zachovávajú rozlišovanie modrej a žltej farby a väčšina farboslepých jedincov sú skôr anomálni trichromati než úplní dichromati. V praxi to znamená, že si často zachovávajú obmedzenú rozlišovaciu schopnosť pozdĺž červeno-zelenej osi farebného priestoru, hoci ich schopnosť oddeľovať farby v tejto dimenzii je výrazne znížená.
Treba tiež poznamenať, že aj keď niektoré osoby nevidia niektoré alebo možno dokonca žiadne z čísel v teste farbosleposť (napr. červeno-zelená), v každodennom živote môžu byť stále schopné rozlíšiť farby.
viečka: zápal (stye, chalazion, blefaritis) – entropium – ektropium – lagoftalmus – blefarochaláza – ptóza – blefarofimóza – xanteláza – trichiáza – madaroza
slzný systém: Dakryoadenitída – Epifora – Dakryocystitída
orbitu: Exoftalmus – Enoftalmus
Konjunktivitída (Alergická konjunktivitída) – Pterygium – Pinguecula – Subkonjunktiválne krvácanie
skléra: skleritída rohovky: Keratitída – Vred rohovky – Snežná slepota – Thygesonova povrchová bodkovaná keratopatia – Fuchsova dystrofia – Keratokonus – Keratoconjunctivitis sicca – Arc eye – Keratokonjunktivitída – Neovaskularizácia rohovky – Kayser-Fleischerov prstenec – Arcus senilis – Pásková keratopatia
Iritída – Uveitída – Iridocyklitída – Hyfema – Perzistujúca zreničková membrána – Iridodialýza – Synechia
Katarakta – afakia – Ectopia lentis
Choroiderémia – Choroiditída (Chorioretinitída)
Retinitída (chorioretinitída) – Odlúčenie sietnice – Retinoschíza – Retinopatia (Biettiho kryštalická dystrofia, Coatsova choroba, diabetická retinopatia, hypertenzná retinopatia, Retinopatia predčasne narodených) – Makulárna degenerácia – Retinitis pigmentosa – Krvácanie do sietnice – Centrálna serózna retinopatia – Makulárny edém – Epiretinálna membrána – Makulárny puk – Vitelliformná makulárna dystrofia – Leberova kongenitálna amauróza – Birdshot chorioretinopatia
Zápal zrakového nervu – Papilém – Atrofia zrakového nervu – Leberova hereditárna neuropatia zrakového nervu – Dominantná atrofia zrakového nervu – Drúzy zrakového disku – Glaukóm – Toxická a nutričná neuropatia zrakového nervu – Predná ischemická neuropatia zrakového nervu
Paralytický strabizmus: Oftalmoparéza – progresívna vonkajšia oftalmoplégia – obrna (III, IV, VI) – Kearns-Sayrov syndróm
Iný strabizmus: Esotropia/Exotropia – Hypertropia – Heteroforia (Esophoria, Exophoria) – Brownov syndróm – Duaneov syndróm
Iné binokulárne ochorenia: Konjugovaná obrna zraku – Konvergenčná insuficiencia – Internukleárna oftalmoplégia – Syndróm jeden a pol
Refrakčná chyba: Anizometropia/Aniseikónia – Presbyopia – Hyperopia/Myopia – Astigmatizmus
Amblyopia – Leberova kongenitálna amauróza – Subjektívna (astenopia, hemeralopia, fotofóbia, scintilačný skotóm) – Diplopia – Scotóm – Anopsia (binazálna hemianopsia, bitemporálna hemianopsia, homonymná hemianopsia, kvadrantanopsia) – Farebná slepota (achromatopsia, dichromacia, monochromacia) – Nyktalopia (Oguchiho choroba) – Slepota/nízke videnie
Anizokória – Argyll Robertsonova zrenica – Marcus Gunnova zrenica/Marcus Gunnov fenomén – Adieho syndróm – Mióza – Mydriáza – Cykloplégia
Trachóm – Onchocerkóza
Nystagmus – Glaukóm/očná hypertenzia – Floater – Leberova hereditárna optická neuropatia – Červené oko – Keratomykóza – Xeroftalmia – Phthisis bulbi