Los científicos del equipo de investigación "pudieron ver la luz del láser, que estaba fuera del rango visible normal, y realmente queríamos descubrir cómo podían detectar la luz que se suponía era invisible", dice Frans Vinberg.
Los libros de texto de ciencias dicen que los humanos no pueden ver la luz infrarroja. Sin embargo, una nueva investigación encuentra que nuestras retinas pueden sentirlo bajo ciertas condiciones.
El uso de células de la retina de los ratones y las personas, y los potentes láseres que emiten pulsos de luz infrarroja, los investigadores encontraron que cuando los pulsos de luz láser rápidamente, las células sensibles a la luz en la retina a veces reciben un golpe doble de la energía infrarroja. Cuando eso sucede, el ojo es capaz de detectar la luz que cae fuera del espectro visible.
"Estamos utilizando lo que aprendimos en estos experimentos para tratar de desarrollar una nueva herramienta que permita a los médicos no solo examinar el ojo sino también estimular partes específicas de la retina para determinar si funciona correctamente", dice el investigador principal Vladimir J Kefalov, profesor asociado de oftalmología y ciencias visuales en la Universidad de Washington en St. Louis. "Esperamos que finalmente este descubrimiento tenga algunas aplicaciones muy prácticas".
Flashes en el laboratorio
La investigación comenzó después de que los científicos del equipo de investigación informaron haber visto ocasionalmente destellos de luz verde mientras trabajaban con un láser infrarrojo. A diferencia de los punteros láser utilizados en las salas de conferencias o como juguetes, el potente láser infrarrojo con el que trabajaron los científicos emite ondas de luz que se consideran invisibles para el ojo humano.
"Pudieron ver la luz láser, que estaba fuera del rango visible normal, y realmente queríamos descubrir cómo podían detectar la luz que se suponía era invisible", dice Frans Vinberg, uno de los líderes del estudio. autores y un investigador asociado postdoctoral en el departamento de oftalmología y ciencias visuales.
Vinberg, Kefalov y sus colegas examinaron la literatura científica y revisaron los informes de personas que veían la luz infrarroja. Repitieron experimentos previos en los que se había visto luz infrarroja, y analizaron la luz de varios láseres para ver qué podían aprender sobre cómo y por qué a veces es visible.
"Experimentamos con pulsos de láser de diferentes duraciones que proporcionaban el mismo número total de fotones, y descubrimos que cuanto más corto es el pulso, más probabilidades hay de que una persona lo vea", explica Vinberg.
"A pesar de que el lapso de tiempo entre pulsos era tan breve que no se podía notar a simple vista, la existencia de esos pulsos era muy importante para permitir que las personas vieran esta luz invisible".
Dos fotones a la vez
Normalmente, una partícula de luz, llamada fotón, es absorbida por la retina, que luego crea una molécula llamada fotopigmento, que comienza el proceso de convertir la luz en visión. En la visión estándar, cada uno de una gran cantidad de fotopigmentos absorbe un solo fotón.
Pero empacar muchos fotones en un breve pulso de la luz láser de pulso rápido hace posible que dos fotones sean absorbidos a la vez por un solo fotopigmento, y la energía combinada de las dos partículas de luz es suficiente para activar el pigmento y permitir el ojo para ver lo que normalmente es invisible.
"El espectro visible incluye ondas de luz que son nanómetros 400-720 de largo", explica Kefalov, profesor asociado de oftalmología y ciencias visuales. "Pero si una molécula de pigmento en la retina es golpeada en rápida sucesión por un par de fotones que son nanómetros 1,000 de largo, esas partículas ligeras entregarán la misma cantidad de energía que un solo golpe de un fotón 500-nanómetro, que está dentro de el espectro visible. Así es como podemos verlo ".
Retina Research?
Aunque los investigadores son los primeros en informar que el ojo puede sentir la luz a través de este mecanismo, la idea de utilizar una luz láser menos potente para hacer que las cosas sean visibles no es nueva.
El microscopio de dos fotones, por ejemplo, utiliza láseres para detectar moléculas fluorescentes profundas en los tejidos. Y los investigadores dicen que ya están trabajando en formas de utilizar el enfoque de dos fotones en un nuevo tipo de oftalmoscopio, que es una herramienta que permite a los médicos examinar el interior del ojo.
La idea es que al iluminar el ojo con un láser pulsante e infrarrojo, los médicos puedan estimular partes de la retina para aprender más sobre su estructura y función en ojos sanos y en personas con enfermedades retinianas como la degeneración macular.
La investigación fue posible, en parte, gracias al desarrollo por parte del equipo de Kefalov de una herramienta que permitió a los científicos obtener respuestas leves de las células de la retina y las moléculas de fotopigmento. Ese dispositivo ya está disponible comercialmente y se usa en varios centros de investigación visual en todo el mundo.
Este artículo fue republicado desde Futurity.org
Fuente: Universidad de Washington en St. Louis.
Consulte la Estudio original
Sobre la autora
Jim Dryden es el Director de Transmisiones y Podcasts en la Universidad de Washington en St. Louis.
Declaración de divulgación: Los autores del estudio declararon ningún conflicto de intereses. Los fondos provinieron del Instituto Nacional del Ojo (NEI) y el Instituto Nacional sobre el Envejecimiento (NIA) de los Institutos Nacionales de Salud (NIH), la investigación para prevenir la ceguera, el Consejo de Investigación de Noruega, y el proyecto de equipo financiado por la Unión Europea y la Fundación para la Ciencia polaca.
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