Os cientistas da equipe de pesquisadores "puderam ver a luz do laser, que estava fora da faixa visível normal, e nós realmente queríamos descobrir como eles eram capazes de perceber a luz que deveria ser invisível", diz Frans Vinberg.
Os livros de ciências dizem que os humanos não podem ver a luz infravermelha. Uma nova pesquisa, no entanto, descobriu que nossas retinas podem senti-lo sob certas condições.
Usando células das retinas de ratos e pessoas, e poderosos lasers que emitem pulsos de luz infravermelha, os pesquisadores descobriram que, quando os pulsos de luz laser rapidamente, as células sensíveis à luz na retina, por vezes, obter um duplo golpe de energia infravermelha. Quando isso acontece, o olho é capaz de detectar a luz que cai fora do espectro visível.
"Estamos usando o que aprendemos nesses experimentos para tentar desenvolver uma nova ferramenta que permita aos médicos examinar não apenas o olho, mas também estimular partes específicas da retina para determinar se ele está funcionando adequadamente", diz o investigador sênior Vladimir J. Kefalov, professor associado de oftalmologia e ciências visuais na Universidade de Washington em St. Louis. "Esperamos que, no final, essa descoberta tenha algumas aplicações muito práticas".
Flashes no laboratório
A pesquisa começou depois que cientistas da equipe de pesquisa relataram ter visto flashes ocasionais de luz verde enquanto trabalhavam com um laser infravermelho. Ao contrário dos ponteiros de laser usados em auditórios ou como brinquedos, o poderoso laser infravermelho com o qual os cientistas trabalharam emite ondas de luz que se acredita serem invisíveis ao olho humano.
"Eles foram capazes de ver a luz do laser, que estava fora do alcance normal visível, e nós realmente queríamos descobrir como eles eram capazes de sentir a luz que deveria ser invisível", diz Frans Vinberg, um dos líderes do estudo. autores e um associado de pesquisa de pós-doutorado no departamento de oftalmologia e ciências visuais.
Vinberg, Kefalov e seus colegas examinaram a literatura científica e revisitaram relatos de pessoas que viram luz infravermelha. Eles repetiram experimentos anteriores nos quais a luz infravermelha havia sido vista, e eles analisaram essa luz de vários lasers para ver o que eles poderiam aprender sobre como e por que às vezes ela é visível.
“Nós experimentamos pulsos de laser de diferentes durações que forneceram o mesmo número total de fótons, e descobrimos que quanto menor o pulso, maior a probabilidade de que uma pessoa pudesse vê-lo”, explica Vinberg.
“Embora o tempo entre os pulsos fosse tão curto que não pudesse ser percebido a olho nu, a existência desses pulsos era muito importante para permitir que as pessoas vissem essa luz invisível”.
Dois fótons ao mesmo tempo
Normalmente, uma partícula de luz, chamada de fóton, é absorvida pela retina, que então cria uma molécula chamada fotopigmento, que inicia o processo de converter a luz em visão. Na visão padrão, cada um de um grande número de fotopigmentos absorve um único fóton.
Mas acoplar muitos fótons em um pulso curto da luz laser de pulsação rápida torna possível que dois fótons sejam absorvidos ao mesmo tempo por um único fotopigmento, e a energia combinada das duas partículas de luz é suficiente para ativar o pigmento e permitir o olho para ver o que normalmente é invisível.
“O espectro visível inclui ondas de luz com nanômetros 400-720”, explica Kefalov, professor associado de oftalmologia e ciências visuais. "Mas se uma molécula de pigmento na retina for atingida em rápida sucessão por um par de fótons com nanômetros de 1,000, essas partículas de luz fornecerão a mesma quantidade de energia que um único disparo de um fóton 500-nanômetro, que está bem dentro o espectro visível. É assim que somos capazes de ver isso ”.
Pesquisa Retina?
Embora os pesquisadores sejam os primeiros a relatar que o olho pode sentir a luz através desse mecanismo, a ideia de usar luz laser menos potente para tornar as coisas visíveis não é nova.
O microscópio de dois fótons, por exemplo, usa lasers para detectar moléculas fluorescentes no fundo dos tecidos. E os pesquisadores dizem que eles já estão trabalhando em maneiras de usar a abordagem de dois fótons em um novo tipo de oftalmoscópio, que é uma ferramenta que permite aos médicos examinar o interior do olho.
A ideia é que, ao lançar um laser pulsante infravermelho no olho, os médicos possam estimular partes da retina a aprender mais sobre sua estrutura e função em olhos saudáveis e em pessoas com doenças retinianas, como a degeneração macular.
A pesquisa foi possível, em parte, pelo desenvolvimento da equipe de Kefalov de uma ferramenta que permitiu aos cientistas obter respostas leves de células da retina e moléculas de fotopigmentos. Esse dispositivo já está comercialmente disponível e sendo usado em vários centros de pesquisa visual em todo o mundo.
Este artigo foi republicado de Futurity.org
Fonte: Universidade de Washington em St. Louis.
Ver o Estudo original
Sobre o autor
Jim Dryden é o diretor de transmissões e podcasts da Universidade de Washington em St. Louis.
Declaração de Divulgação: Os autores do estudo declararam nenhum conflito de interesse. O financiamento veio do National Eye Institute (NEI) e do Instituto Nacional sobre Envelhecimento (NIA) dos Institutos Nacionais de Saúde (NIH), Investigação para Prevenir Cegueira, do Conselho de Pesquisa da Noruega, e o projeto de equipe financiado pela União Europeia e os Fundação para a Ciência polonês.
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