מדענים בצוות המחקר "הצליחו לראות את אור הלייזר שנמצא מחוץ לטווח הנראה הרגיל, ואנחנו באמת רצינו להבין כיצד הם מסוגלים לחוש אור שאמור להיות בלתי נראה", אומר פרנס וינברג.
ספרי לימוד למדע אומרים שבני אדם אינם יכולים לראות אור אינפרא אדום. עם זאת, מחקר חדש מגלה כי רשתות העין שלנו יכולות לחוש זאת בתנאים מסוימים.
באמצעות תאים מהרשתית של עכברים ואנשים, ולייזרים חזקים הפולטים פולסים של אור אינפרא אדום, החוקרים מצאו שכאשר אור הלייזר פועם במהירות, תאים חשישי אור ברשתית מקבלים לפעמים מכה כפולה של אנרגיית אינפרא אדום. כשזה קורה, העין מסוגלת לזהות אור הנופל מחוץ לספקטרום הגלוי.
"אנו משתמשים במה שלמדנו בניסויים אלה כדי לנסות לפתח כלי חדש שיאפשר לרופאים לא רק לבחון את העין אלא גם לעורר חלקים ספציפיים ברשתית כדי לקבוע אם היא פועלת כראוי", אומר החוקר הבכיר ולדימיר ג'י. קפלוב, פרופסור חבר לרפואת עיניים ומדעי הראייה באוניברסיטת וושינגטון בסנט לואיס. "אנו מקווים שבסופו של דבר לתגלית זו יהיו כמה יישומים מעשיים מאוד."
הבזקים במעבדה
המחקר החל לאחר שמדענים בצוות המחקר דיווחו כי ראו מדי פעם הבזקי אור ירוק בזמן שעבדו עם לייזר אינפרא אדום. שלא כמו מצביעי הלייזר המשמשים באולמות הרצאות או כצעצועים, הלייזר האינפרא אדום החזק שעליו עבדו המדענים פולט גלי אור שנחשבו בלתי נראים לעין האנושית.
"הם הצליחו לראות את אור הלייזר, שהיה מחוץ לטווח הנראה הרגיל, ואנחנו מאוד רצינו להבין איך הם מסוגלים לחוש אור שאמור להיות בלתי נראה", אומר פרנס וינברג, אחד המובילים במחקר. מחברים ועמיתת מחקר פוסט-דוקטורט במחלקה לרפואת עיניים ומדעי הראייה.
וינברג, קפלוב ועמיתיהם בחנו את הספרות המדעית וחזרו על דיווחים על אנשים שרואים אור אינפרא אדום. הם חזרו על ניסויים קודמים שבהם נראה אור אינפרא אדום, והם ניתחו אור כזה מכמה לייזרים כדי לראות מה הם יכולים ללמוד על איך ולמה זה לפעמים נראה לעין.
"התנסנו בפולסים של לייזר באורך שונה שהעבירו את אותו מספר פוטונים כולל, וגילינו שככל שהדופק קצר יותר, כך הסיכוי שהאדם יוכל לראות אותו", מסביר וינברג.
"למרות שאורך הזמן בין הפולסים היה כה קצר, עד שלא ניתן היה להבחין בו בעין בלתי מזוינת, קיומם של הפולסים הללו היה חשוב מאוד בכדי לאפשר לאנשים לראות את האור הבלתי נראה הזה."
שני פוטונים בו זמנית
בדרך כלל, חלקיק אור, הנקרא פוטון, נקלט על ידי הרשתית, היוצר אז מולקולה הנקראת פוטו-פיגמנט, שמתחילה את תהליך המרת האור לראייה. בראייה סטנדרטית, כל אחד ממספר רב של פוטו-פיגמנטים קולט פוטון יחיד.
אך אריזת הרבה פוטונים בדופק קצר של אור הלייזר הפועם במהירות מאפשרת לשני פוטונים להיספג בו זמנית על ידי פיגמנט יחיד, והאנרגיה המשולבת של שני חלקיקי האור מספיקה כדי להפעיל את הפיגמנט ולאפשר. את העין לראות מה שבדרך כלל אינו נראה לעין.
"הספקטרום הגלוי כולל גלי אור שאורכם 400-720 ננומטר", מסביר קפלוב, פרופסור חבר לרפואת עיניים ומדעי הראייה. "אבל אם מולקולת פיגמנט ברשתית נפגעת ברצף מהיר על ידי זוג פוטונים שאורכם 1,000 ננומטר, חלקיקי האור הללו יספקו את אותה כמות אנרגיה כמו פגיעה אחת מפוטון 500 ננומטר, שנמצא היטב בתוך הספקטרום הגלוי. כך אנו מסוגלים לראות זאת. "
מחקר ברשתית?
למרות שהחוקרים הם הראשונים שדיווחו כי העין יכולה לחוש אור באמצעות מנגנון זה, הרעיון להשתמש באור לייזר פחות חזק בכדי להראות את הדברים גלויים אינו חדש.
המיקרוסקופ הדו-פוטוני, למשל, משתמש בלייזרים כדי לזהות מולקולות פלואורסצנטיות עמוק ברקמות. והחוקרים טוענים שהם כבר עובדים על דרכים להשתמש בגישה הדו-פוטונית בסוג אופטלמוסקופ חדש, שהוא כלי המאפשר לרופאים לבחון את פנים העין.
הרעיון הוא שעל ידי הברקת לייזר אינפרא אדום פועם לעין, הרופאים יוכלו לעורר חלקים ברשתית ללמוד יותר על מבנה ותפקודו בעיניים בריאות ובאנשים הסובלים ממחלות רשתית כגון ניוון מקולרי.
המחקר התאפשר, בין השאר, על ידי פיתוח צוות קפלוב של כלי שאיפשר למדענים להשיג תגובות אור מתאי רשתית ומולקולות פוטו-פיגמנט. מכשיר זה כבר זמין מסחרי ומשמש בכמה מרכזי מחקר ראייה ברחבי העולם.
מאמר זה פורסם מחדש מ- Futurity.org
מקור: אוניברסיטת וושינגטון בסנט לואיס.
צפה מחקר מקורי
על המחבר
ג'ים דריידן הוא מנהל השידורים והפודקאסטים באוניברסיטת וושינגטון בסנט לואיס.
הצהרת גילוי נאות: מחברי המחקר הכריזו על שום ניגוד עניינים. המימון הגיע ממכון העין הלאומי (NEI) והמכון הלאומי להזדקנות (NIA) של המכונים הלאומיים לבריאות (NIH), מחקר למניעת עיוורון, מועצת המחקר הנורבגית, ופרויקט TEAM במימון האיחוד האירופי והארגון. קרן למדע פולני.
ספר מומלץ ב- InnerSelf:
בספר המדהים הזה תוכלו ללמוד כיצד תוכלו לעצב את המוח שלכם כדי לייעל את הזיכרון, את ההישגיות הנפשית ואת מצב הרוח על ידי אכילת המזונות הנכונים ונטילת תוספים ספציפיים להגברת המוח: מויטמין E נפוץ לחומצה אלפא-ליפואית, גינקו בילובה ו קו - אנזים Q10. גם כאן מידע מדהים על העלאת מנת המשכל של ילדיך לפני לידתם; אילו ויטמינים יכולים להגביר את האינטליגנציה והזיכרון; כמה לחץ דם גבוה יכול לכווץ את המוח שלך; אילו מאכלים אוכלים כדי לחדד את הזיכרון ולהצעיר את תאי המוח, ועוד הרבה יותר.
לחץ כאן למידע נוסף ו / או להזמנת ספר זה באמזון.
