看看看不见的 - 科学惊讶和双光子愿景

在华沙的尼古拉·哥白尼大学尼古拉·哥白尼大学（Toruń）和美国公司合作科学院的尼古拉·哥白尼大学和美国协同研究人员共同努力，成功地改善了视网膜疾病的诊断。为呈现出色的照片的照片是研究的同学 - 研究or Maciej Wojtkowski。

它始于科学惊讶。为什么在看红外发射设备时有绿色发光？“我的同事观察了这种奇怪的现象，当时他们在Toruń的尼古拉·哥白尼大学安装了成像装置时，”Wojtkowski教授说。“他们来到我分享这个有趣的观察，虽然它们使用红外线，但不再可见，它们仍然看到了一些东西;这种弱，绿灯。为什么他们看着组装的设备？“好吧，”笑教授“，这样的人性和好奇心。每次组装一些东西，你都在看。确实，在这样的设备中看起来始终有风险，因为红外源是激光，但这是安全的，同时按照标准保持激光的功率。“

科学家的首次思想是激光被破坏，除了红外线（光波长类似于旧电视遥控器中使用的光波长），也会产生绿光。所以他们拆除激光并精心检查可能会破坏的内容。他们什么都没有找到。然后有人想出了简单但巧妙的想法，把过滤器放在观察者的眼前，这会切断可见光。他们发现了正确的过滤器，将它们放在激光和眼睛之间，…并惊讶于效果仍然存在。“我们的下巴掉了一点，因为这意味着该设备很好，但在眼中发生了一些奇怪的事情，”教授说。“幸运的是，手头上有另一个非常好的激光器产生超短的光脉冲，并且可以用于调节波长，当然是在红外线范围内。我们开始改变这一长度，结果表明，每个人都在眼中唤起了不同的颜色效果 - 我们可以感知各种颜色！更重要的是，不弱，但非常清楚。“正如这种发现所发生的那样，事实证明，人们在之前观察过它，但没有人知道如何解释它，或者他们无法正确解释它。

这种意想不到的颜色视觉成为双光子视觉。“幸运的是，当时我们正在被Krzysztof Palczewski教授访问，他是在美国工作的生物化学家，并处理愿景流程，”沃吉特克斯基教授召回。“他对我们的发现非常感兴趣。如此，他在各个领域（包括我们的团队）组织了一群专家来解释这一愿景的机制。对小鼠进行测试，包括遗传修饰的小鼠。来自我团队的Kasia Komar和Patryk Stremplewski对人们进行了测试，因为我们的主要专业知识是在生活眼中测量，“教授解释。“收集所有结果后，事实证明我们正在处理双重愿景。”这涉及接受一部分能量半的视网膜，尽管光敏细胞反应所需的最小值，但在时间和空间中非常集中;如果递送脉冲，那么主题，例如，一种人，看到它好像它的两倍高。它有点像将小橡皮泥球扔到板上两次，在同一个地方和时间。两个球的印记在电路板上合并成更大的可见的一个。你也可以想象用这些球击中头部。我们不会觉得他们中的任何一个单独，但双重部分可以给我们瘀伤。这就是量子世界中发生的事情，条件是你必须把这些球扔到自己身上，并及时适当地彼此接近 - 因此它们基本上坚持到更大的斑点中。物理学家称之为光学非线性效果。这种效果是多种材料所知的，但它们不明显，它们可以在安全的剂量中发生，例如，它们可以发生。为了眼睛。“直到我们自己处理这个问题，我自己已经认为眼睛的双重光子吸收只能发生一次（原则上，一只眼睛一度，曾经在眼睛中），”嘲笑教授“之后不可能看到任何东西。幸运的是，我错了。“

另一方面，在眼睛中有很多中间人在吸收光子能量（即视网膜细胞）和引入我们脑中的图像之间的内容。光子吸收本身并不能保证我们看到一些东西。许多蛋白质必须反应。但是，事实证明，这种称为光刻的过程确实发生。

什么是有用的？例如，检查眼睛是否打破。随着年龄或在疾病的开始，说，黄斑变性（AMD），效果较差。因此，对微量微量仪进行新一代机器的想法，即检查我们是否看到以及我们在视网膜上的各个点看到了什么。研究人员认为，也许由于双光子效应，可以改善这种装置的灵敏度，或者可以测量红外光的阈值。“感谢Am2m - 一家来自尼古拉·哥白尼大学的替补大学的公司，我们已经开始生产新的微型机器，”教授骄傲地说。“世界上有三个，我国的第四和第五和第六和第六。

有利于新发现和基于它的设备的说法也是随着年龄的增长，人眼变得越来越浑浊并且分散光波更多。同时，物理原理说，波浪越长，分散的越少。因此，红外线将允许在具有晚期白内障或玻璃体浮子的人中更彻底地检查眼底。科学家希望通过他们的设备，我们将检测功能性视网膜变化，主要是AMD，但也更好地了解了视力的过程。事实上，这些是新的MAB（国际研究议程）的目标，用于改善老年人的视力。

“作为我们MAB的一部分，我们将尝试对象化这个过程，即，从一点主观周边移动到客观的眼科检查，”教授进入未来，“使用全息光学断层扫描。我们将在类似于鼓室内的原则上分析功能信号。这将使我们能够确定病人是否看到以及他看到的内容，如果他无意识或无法沟通，也可以看出他所看到的，而且也没有沟通。卒中后。“

“由于Katarzyna Komar博士的工作，我们注意到我们无法解释的东西，”Wojtkowski教授。“即，红外视野与正常视觉不同。锥体似乎与棒不同 - 它们似乎更敏感。现在我们正试图了解这结果。“我们，潜在的患者只能支持研究人员，所以通过他们的发现，我们的眼睛为我们提供更好，更长时间。

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参考：“双光子微型仪：人类光感受器对红外线的敏感性”由Daniel Ruminski，Grazyna Palczewska，Maciejakowski，AgnieszkaZielińska，弗拉基米尔J.Kefalov，Katarzyna Komar，Krzysztof Palczewski和Maciej Wojtkowski，Biemedical Optics Express。，Vol。 10，第9页，第4551-4567（2019）.DOI：
10.1364 / BOE.10.004551

Maciej Wojtkowski教授是创建时代项目的负责人。

该研究已收到欧盟地平线2020年度研究和创新计划的资金，该协议于2016-2019岁的科学财政资源授予2016 - 2019年的科学和高等教育部颁发的国际合作委员会排放的项目No 3544以及欧洲联盟在欧洲区域发展基金下的波兰科科学基金会团队技术方案，欧洲区域开发基金在智能增长业务计划2014-2020中，授予协议无POIR.04.04.00 -00-3D47 / 16-00。