oamenii de știință din echipa de cercetare „au putut vedea lumina laserului, care se afla în afara intervalului vizibil normal și am vrut cu adevărat să ne dăm seama cum au putut să simtă lumina care trebuia să fie invizibilă”, spune Frans Vinberg.
Manualele științifice spun că oamenii nu pot vedea lumina infraroșie. Cu toate acestea, noi cercetări constată că retinele noastre o pot simți în anumite condiții.
Utilizând celule din retina șoarecilor și oamenilor și lasere puternice care emit impulsuri de lumină în infraroșu, cercetătorii au descoperit că atunci când lumina laserului pulsează rapid, celulele senzitive de lumină din retină obțin uneori o lovitură dublă de energie în infraroșu. Când se întâmplă acest lucru, ochiul este capabil să detecteze lumina care cade în afara spectrului vizibil.
„Folosim ceea ce am învățat în aceste experimente pentru a încerca să dezvoltăm un nou instrument care să le permită medicilor nu numai să examineze ochiul, ci și să stimuleze anumite părți ale retinei pentru a determina dacă funcționează corect”, spune investigatorul senior Vladimir J Kefalov, profesor asociat de oftalmologie și științe vizuale la Universitatea Washington din St. Louis. „Sperăm că în cele din urmă această descoperire va avea câteva aplicații foarte practice.”
Clipește în laborator
Cercetarea a început după ce oamenii de știință din echipa de cercetare au raportat că au văzut flash-uri ocazionale de lumină verde în timp ce lucrau cu un laser cu infraroșu. Spre deosebire de indicatoarele laser utilizate în săli de curs sau ca jucării, puternicul laser cu infraroșu cu care oamenii de știință au lucrat emite unde de lumină considerate a fi invizibile pentru ochiul uman.
„Au putut vedea lumina laser, care se afla în afara intervalului vizibil normal, și am vrut cu adevărat să ne dăm seama cum au putut să simtă lumina care trebuia să fie invizibilă”, spune Frans Vinberg, unul dintre liderii studiului. autori și un asociat de cercetare postdoctorală în departamentul de oftalmologie și științe vizuale.
Vinberg, Kefalov și colegii lor au examinat literatura științifică și au revizuit rapoartele despre oameni care văd lumină infraroșie. Au repetat experimente anterioare în care lumina infraroșie a fost văzută și au analizat o astfel de lumină de la mai multe lasere pentru a vedea ce ar putea afla despre cum și de ce este uneori vizibilă.
„Am experimentat cu impulsuri laser cu durate diferite care au livrat același număr total de fotoni și am constatat că, cu cât pulsul este mai scurt, cu atât este mai probabil ca o persoană să îl vadă”, explică Vinberg.
„Deși durata de timp dintre impulsuri a fost atât de scurtă încât nu a putut fi observată cu ochiul liber, existența acestor impulsuri a fost foarte importantă pentru a permite oamenilor să vadă această lumină invizibilă”.
Doi fotoni deodată
În mod normal, o particulă de lumină, numită foton, este absorbită de retină, care creează apoi o moleculă numită fotopigment, care începe procesul de transformare a luminii în viziune. În viziunea standard, fiecare dintre un număr mare de fotopigmenti absoarbe un singur foton.
Dar împachetarea multor fotoni într-un impuls scurt al luminii laser cu impulsuri rapide face posibil ca doi fotoni să fie absorbiți simultan de un singur fotopigment, iar energia combinată a celor două particule de lumină este suficientă pentru a activa pigmentul și a permite ochiul pentru a vedea ceea ce în mod normal este invizibil.
„Spectrul vizibil include unde de lumină care au o lungime de 400-720 nanometri”, explică Kefalov, profesor asociat de oftalmologie și științe vizuale. „Dar dacă o moleculă de pigment din retină este lovită în succesiune rapidă de o pereche de fotoni care au o lungime de 1,000 nanometri, acele particule de lumină vor furniza aceeași cantitate de energie ca o singură lovitură dintr-un foton de 500 nanometri, care se află în interior spectrul vizibil. Așa putem să o vedem. ”
Cercetarea retinei?
Deși cercetătorii sunt primii care au raportat că ochiul poate simți lumina prin acest mecanism, ideea utilizării luminii laser mai puțin puternice pentru a face lucrurile vizibile nu este nouă.
Microscopul cu doi fotoni, de exemplu, folosește lasere pentru a detecta molecule fluorescente adânci în țesuturi. Și cercetătorii spun că deja lucrează la modalități de utilizare a abordării cu doi fotoni într-un nou tip de oftalmoscop, care este un instrument care permite medicilor să examineze interiorul ochiului.
Ideea este că, prin strălucirea unui laser pulsatoriu în infraroșu în ochi, medicii ar putea să stimuleze părți ale retinei pentru a afla mai multe despre structura și funcția acesteia la ochi sănătoși și la persoanele cu boli ale retinei, cum ar fi degenerescența maculară.
Cercetarea a fost posibilă, în parte, prin dezvoltarea de către echipa Kefalov a unui instrument care le-a permis oamenilor de știință să obțină răspunsuri luminoase din celulele retiniene și din moleculele de fotopigment. Acest dispozitiv este deja disponibil comercial și este utilizat în mai multe centre de cercetare a viziunii din întreaga lume.
Acest articol a fost republicat din Futurity.org
Sursa: Universitatea Washington din St. Louis.
Vezi Studiu original
Despre autor
Jim Dryden este directorul emisiunilor și podcasturilor de la Universitatea Washington din St. Louis.
Declarație de divulgare: Autorii studiului nu au declarat niciun conflict de interese. Finanțarea a venit de la National Eye Institute (NEI) și Institutul Național pentru Îmbătrânire (NIA) al Institutelor Naționale de Sănătate (NIH), Research to Prevent Blindness, Consiliul norvegian de cercetare și proiectul TEAM finanțat de Uniunea Europeană și Fundația pentru Știința Poloneză.
Cartea recomandată în interior:
În această carte uimitoare, veți învăța cum vă puteți modela creierul pentru a optimiza memoria, realizarea mentală a inteligenței și starea de spirit, consumând alimentele potrivite și luând suplimente specifice pentru creșterea creierului: de la vitamina E obișnuită la acid alfa-lipoic, ginkgo biloba și Coenzima Q10. Și aici sunt informații uluitoare despre creșterea IQ-ului copiilor dvs. înainte ca aceștia să se nască; care vitamine pot stimula inteligența și memoria; modul în care tensiunea arterială ridicată vă poate micșora creierul; ce alimente să mănânci pentru a ascuți memoria și întineri celulele creierului și multe altele.
Faceți clic aici pentru mai multe informații și / sau pentru a comanda această carte pe Amazon.
