Но международная команда исследователей под руководством ученых из Вашингтонского университета в
Используя клетки сетчатки мышей и людей и мощные лазеры, которые испускают импульсы инфракрасного света, исследователи обнаружили, что, когда лазерный луч испускает частые импульсы, светочувствительные клетки в сетчатке иногда получают двойной удар инфракрасной энергии. Когда это происходит, глаз способен обнаруживать свет, который выходит за пределы видимой области спектра.
«Мы используем то, что мы узнали в этих экспериментах, чтобы попытаться разработать новый инструмент, который позволит врачам не только изучить глаз, но и стимулировать определенные участки сетчатки, - говорит старший следователь Владимир Кефалов, профессор офтальмологии и визуальных наук из Университета Вашингтона. - Мы надеемся, что, в конечном счете, это открытие будет иметь практическое применение».
Результаты исследования были опубликованы в Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). В число авторов исследования вошли ученые из Кливленда, Польши, Швейцарии и Норвегии.
Исследование было начато после того, как ученые из исследовательской группы сообщили, что видели случайные вспышки зеленого света при работе с инфракрасным лазером. В отличие от лазерных указок, используемых в лекционных залах или в качестве игрушки, мощный инфракрасный лазер, с которым работали ученые, испускает световые волны, которые должны быть невидимы для человеческого глаза.
«Они смогли увидеть свет лазера, который был за пределами видимого диапазона, и мы действительно хотели выяснить, как они смогли ощутить свет, который должен был быть невидимым», - сказал Франс Винберг, один из ведущих авторов исследования.
Винберг, Кефалов и их коллеги изучили научную литературу и сообщения о людях, видящих инфракрасный свет. Они повторили предыдущие эксперименты, в которых был замечен инфракрасный свет, и проанализировали свет от нескольких лазеров.
«Мы экспериментировали с лазерными импульсами различной длительности и обнаружили, что чем короче импульс, тем больше вероятность того, что человек может видеть его, — объяснил Винберг. — Несмотря на то, что промежуток времени между импульсами был настолько коротким, что не может быть замечен невооруженным глазом, существование этих импульсов было очень важно, позволяя людям увидеть этот невидимый свет».
Как правило, частицы света, которые называются фотонами, поглощаются сетчаткой, которая затем создает молекулу под названием фотопигмент, который начинает процесс преобразования света в видение. В стандартной концепции, каждый из большого числа фотопигментов поглощает один фотон.
Но упаковка множества фотонов в коротком импульсе быстро пульсирующего лазерного луча позволяет одному фотопигменту поглощать одновременно два фотона, при этом суммарной энергии двух легких частиц оказывается достаточно, чтобы активировать пигмент и позволить глазу увидеть то, что обычно является невидимым.
Исследователи заявили, что они уже работают над способами использования двухфотонного подхода в новом типе офтальмоскопа, который является инструментом, позволяющим врачам исследовать внутреннюю часть глаза.
Еще одна идея заключается в том, что с помощью инфракрасного лазера врачи могли бы стимулировать определенные части сетчатки у людей с заболеваниями сетчатки, такими как макулярная дегенерация.
