Fosfen, göze doğrudan ışık girmiyor olmasına rağmen, ışıklı pırıltılar ve ışıltılar görme olarak tanımlanabilir. Fosfen olgusunu çok basit bir deneyle anlayabiliriz. Gözlerinizi sımsıkı bir şekilde yumduğunuzda salt zifiri bir karanlık görmüyorsunuz değil mi? Siyah bir fon üzerine beyaz lekeler ve şekiller görüyorsunuz. Adeta ışık var gibi. İşte bu ışıkları gördüğünüz zaman fosfen olgusunu deneyimlediniz demektir.

Peki, gözümüz kapalı olduğu halde gördüğümüz bu ışıklar gerçekten var mı? Olayın bilimsel açıklaması kısaca şu şekilde: Gözümüzü sıkı sıkı kapattığınızda etrafına veya üzerine bastırdığınızda retinanızda yer alan ışığa duyarlı reseptörler yani foto reseptörler mekanik olarak uyarılıyor. Kaslarınızın uyguladığı basınç sinirlerin hareketine neden oluyor ve bu sinyalleri beyniniz ışık benzeri bir şekilde yorumluyor. Sadece gözünüzü ovalarken değil aynı durumu şiddetli bir hapşırıktan, gülmekten veya öksürmeden sonra da yaşayabilirsiniz.

1968 yılında nörolog Brandley görme engelli bir kadının beyninin görüntü işleme merkezine elektrotlar yerleştirerek bu bölgeleri elektriksel olarak uyarmışlardır. Kör kadın gerçekten de noktacık çubuk ve lekeler şeklinde ışık parçaları gördüğünü söylemiştir.  Bu deneyden yola çıkarak görme engelli bir kişi, beynin görüntü işleme bölgesinin farklı şekillerde elektriksel olarak uyarılması sonucunda gördüğü şekillerin sözlü olarak anlatılmasıyla bir yapay zekânın algoritmasının geliştirilmesi üzerine pek çok çalışma yapılmıştır. Bu teknoloji sayesinde cisimlerin yaklaşık olarak neye benzediklerine dair görme engelli insanlara yardımcı olmak mümkün olacaktır.

Görsel korteksin elektriksel uyarımını hedef alan bu tarz bir çalışmalarda şüphesiz en önemli parametre elektrotların geliştirilmesidir. Uygun bir elektrottan geçen akım sayesinde fosfenden kaynaklı görüntü oluşacaktır. Bu şekilde sağlanan görsel duygunun kalitesi birçok parametrenin, özellikle elektrotların sayısının ve aralıklarının bir fonksiyonuyla ilişkili olacaktır. Elektrot sayısı ve aralık için uygun değerlerin tahminlerini elde etmek için taşınabilir bir “fosfen” simülatörü ile bir dizi psikofiziksel deneyler şuana kadar bilim dünyasına pozitif katkılar yapmıştır.

Belki de ileride bir gün körlüğe kesin tedavi olarak fosfen olgusundan yola çıkarak geliştirilen bu simülatörler çare olacaktır.

The post Fosfen Olgusu ve Körlük Tedavisi appeared first on TechWorm.

İnsanlar ve diğer memeliler, gökkuşağının dalga boylarını içeren, görünür ışık denilen bir dizi dalga boyu ışığını görmekle sınırlıdır. Ancak daha uzun bir dalga boyuna sahip olan kızılötesi radyasyon etrafımızdadır. İnsanlar, hayvanlar ve nesneler ısı yaydıkça kızılötesi ışık yayar ve nesneler kızılötesi ışığı da yansıtabilir.

Çin Bilim ve Teknoloji Üniversitesi‘nden kıdemli yazar Tian Xue, “İnsanın doğal vizyonuyla algılanabilen görünür ışık, elektromanyetik spektrumun çok küçük bir kısmını kaplar” diyor. “Elektromanyetik dalgalar görünür ışıktan daha uzun veya daha kısa bilgi veriyor.”

Çin Bilim ve Teknoloji Üniversitesi’nden Xue ve Jin Bao‘nun yanı sıra, Massachusetts Üniversitesi Tıp Fakültesi‘nden Gang Han‘ın liderliğindeki çok disiplinli bir bilim insanı grubu, nanoteknolojiyi gözün mevcut yapılarıyla çalışmak üzere geliştirdi.

Han, “Işık göze girdiğinde ve retinaya çarptığında, çubuklar ve koniler – veya fotoreseptör hücreler – fotonları görünür ışık dalga boylarında emer ve karşılık gelen elektrik sinyallerini beyne gönderir” diyor. “Kızılötesi dalga boyları fotoreseptörler tarafından absorbe edilemeyecek kadar uzun olduğu için onları algılayamıyoruz.”

Bu çalışmada, bilim adamları fotoreseptör hücrelere sıkıca tutturulabilen ve küçük kızılötesi ışık dönüştürücüler gibi davranabilen nanoparçacıklar ürettiler. Kızılötesi ışık retinaya çarptığında, nanopartiküller daha uzun kızılötesi dalga boylarını yakalar ve görünür ışık aralığında daha kısa dalga boyları yayar. Yakındaki çubuk veya koni daha kısa dalga boyunu emer ve sanki görünür bir ışık retinaya çarpmış gibi normal bir sinyal gönderir.

Bao, “Bizim deneyimizde nanopartiküller, 980 nm dalga boyu civarında kızılötesi ışığı emdi ve 535 nm’de en yüksek ışığa dönüştürdü, bu da kızılötesi ışığın yeşil renkte görünmesini sağladı” diyor.

Araştırmacılar, nanoparçacıkları, insanlar gibi kızılötesi olarak doğal olarak göremeyen farelerde test ettiler. Enjeksiyonları alan fareler bilinçsiz fiziksel işaretler gösterdi, öğrenciler gibi daralan kızılötesi ışık saptadıklarını, sadece tampon çözeltiyle enjekte edilen farelerin kızılötesi ışığa cevap vermediklerini belirttiler.

Farelerin kızılötesi ışığa duyarlı olup olmadıklarını test etmek için, araştırmacılar farelerin gündüz koşullarında kızılötesi görebildiğini ve aynı anda görülebilir ışıkta olduğunu göstermek için bir dizi labirent görevi kurdular.

Nadir durumlarda, bulutlu kornealar gibi enjeksiyonlardan yan etkiler meydana geldi, ancak bir haftadan kısa bir sürede kayboldu. Buna sadece enjeksiyon işlemi neden olmuş olabilir? Çünkü sadece tampon çözeltinin enjeksiyonunu alan fareler bu yan etkilere benzer oranda sahiptir. Diğer testler, sub-retinal enjeksiyonlardan sonra retina yapısına zarar vermedi.

Xue, “Çalışmamızda, hem çubukların hem de konilerin bu nanoparçacıkları bağladığını ve yakın kızılötesi ışık tarafından aktive edildiğini gösterdik” diyor. “Bu yüzden bu teknolojinin insan gözünde de işe yarayacağına inanıyoruz, yalnızca süper vizyon oluşturmak için değil aynı zamanda insan kırmızı renkli görme eksikliklerinde de terapötik çözümler üretmek için kullanılabilir.”

Mevcut kızılötesi teknolojisi, ortamdaki gün ışığı ile sınırlı olan ve dış güç kaynaklarına ihtiyaç duyan dedektörlere ve kameralara dayanır. Araştırmacılar, biyo-entegre nanoparçacıkların sivil şifreleme, güvenlik ve askeri operasyonlardaki potansiyel kızılötesi uygulamalar için daha fazla arzu edildiğine inanıyor. Han, “Gelecekte, FDA onaylı bileşiklerden yapılmış, daha parlak kızılötesi görüşle sonuçlanan yeni organik bazlı nanoparçacık versiyonuyla teknolojiyi geliştirmek için yer olabileceğini düşünüyoruz” diyor.

Araştırmacılar ayrıca, nanoparçacıkların emisyon spektrumunu insan gözlerine uyacak şekilde ayarlamak için daha fazla çalışmanın yapılabileceğini düşünüyorlar; bu, farelerin gözlerine kıyasla merkezi görüş için çubuklardan daha fazla koni kullanıyor. Xue, “Bu heyecan verici bir konudur, çünkü burada mümkün kıldığımız teknoloji, insanların doğal yeteneklerimizin ötesinde görmelerini sağlayabilir” dedi.

Kaynak (Çeviri): https://www.eurekalert.org/

The post Nanoteknoloji, Farelerin Kızılötesi Olarak Görmesini Mümkün Kılabilir appeared first on TechWorm.