Os cientistas criaram um método para sequestrar o olho humano, permitindo que ele veja cores novas que estão além do escopo da visão humana natural.
Com essa técnica, os pesquisadores permitiram que cinco pessoas vissem uma nova cor, apelidada de “Olo”, que os participantes do estudo descreveram como um “verde azul de saturação sem precedentes”. Os pesquisadores, alguns dos quais participaram do próprio experimento, descreveram sua técnica e a nova cor em um estudo publicado na sexta -feira (18 de abril) na revista Avanços científicos
“O objetivo final é fornecer controle programável sobre todos os fotorreceptores (célula de sensor de luz) na retina”, principalmente para fins de pesquisa, disse o co-primeiro autor James Fong
Controlar a retina nesse nível granular pode abrir novas maneiras de estudar a visão, disseram os pesquisadores. Por exemplo, os cientistas poderiam usar o sistema para replicar os efeitos de diferentes doenças oculares para entender melhor a perda de visão que eles desencadeiam. Em teoria, a técnica também pode ser usada para simular a visão colorida em pessoas que são dalteiras, compensando essencialmente seus fotorreceptores ausentes ou defeituosos.
Usando o sistema para apresentar o cérebro a novos dados visuais e padrões de estimulação da retina, em teoria, “pode ser possível que essa pessoa (daltônica) aprenda a ver a nova dimensão da cor”, sugeriu Fong.
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Viagem para Oz Olhos humanos contêm células sensíveis à luz, chamadas fotorreceptores, que vêm em duas formas: hastes e cones. Hastes permitem a visão noturna, pois respondem a níveis relativamente baixos de fótons ou pacotes de radiação eletromagnética .
Os cones assumem a luz brilhante e são especializados para detectar comprimentos de onda específicos de luz visível – a saber, vermelho, verde e azul. Esses três tipos de cones são denominados respectivamente “L”, “M” e “S”, em referência aos comprimentos de onda longos, médios e curtos do espectro visível ao qual são mais sensíveis.
Depois que os cones são ativados, a visão de cor depende do cérebro Interpretar os padrões de ativação desses três tipos de células em toda a retina. Cada padrão age como um código, com diferentes códigos desbloqueando diferentes percepções de cores e intensidades da luz.
Os cones são mais sensíveis ao verde, mas tecnicamente, eles respondem a um espectro inteiro de cores que se sobrepõem completamente aos comprimentos de onda que os cones reagem. Como tal, em condições naturais, você não pode ativar M Cones sem também ativar os cones L e S. Os cientistas se perguntaram o que aconteceria se você pudesse desafiar essa regra e ativar exclusivamente os cones.
Este gráfico demonstra como, em ambientes naturais, a ativação dos cones M também vem com a ativação de cones S e L. No novo estudo, os pesquisadores ativaram M isoladamente. (Crédito da imagem: por Benrg – Trabalho próprio, Domínio Público, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=7873848) “Originalmente, iniciamos este projeto especificamente para estudar a estimulação do cone”, disse Fong. “Mas rapidamente ficou claro para nós que (o) exige a tecnologia subjacente seria amplamente útil para estudar a função visual em um novo nível de escala e precisão”.
Eles nomearam sua técnica de estimulação da retina resultante “Oz”, em homenagem aos óculos de binte verde que as pessoas na cidade de Emerald usam nos livros originais “Wizard of Oz”. A abordagem requer um mapa detalhado da retina de cada usuário. Para criar esse mapa, os pesquisadores começaram gravando vários vídeos da retina e costurando -os para capturar como era o tecido.
A partir daí, os cones L, M e S foram rotulados; Os locais dessas células são únicos na retina de cada pessoa, observou Fong. Para revelar a identidade de cada cone, os pesquisadores usaram uma técnica chamada tomografia de coerência óptica de óptica adaptativa (AO-OCT), que envolvia iluminar a luz das células e medir como elas mudaram de forma; Essa resposta difere dependendo de quais comprimentos de onda um cone é sensível a.
Com um mapa detalhado da retina, a equipe executou seus experimentos. Cada participante estava na frente de uma tela com um pequeno quadrado no centro, onde a estimulação de Oz se desenrolou. A estimulação direcionou tipos específicos de cones com luz a laser de comprimento de onda visível, chamado microdoses a laser. Portanto, para ligar apenas os cones M, o sistema direcionou apenas as células com lasers.
Os cientistas também usaram uma alimentação em tempo real do olho durante o experimento, e a abordagem foi responsável pelo movimento sutil dos olhos, para garantir que os lasers atingissem seus alvos.
Revelando uma nova cor Estimulando apenas M Cones revelou a cor Olo, cujo nome se refere a coordenadas em um mapa 3D de cor – “0, 1, 0.” O “O” é zero, referenciando a falta de estimulação dos cones L e S, enquanto o “L” é 1, indicando a estimulação completa dos cones M. Depois de estimular o OLO isoladamente, os cientistas também foram capazes de incorporar a cor em imagens e vídeos vistos pelos participantes.
Uma maneira de imaginar Olo é pensar na luz de um ponteiro de laser verde e depois aumentar a saturação. Em comparação com o Olo, a luz de laser monocromática parece “pálida”, disseram alguns dos participantes. “É muito estranho imaginar como algo mais poderia ser saturado o suficiente para onde o laser começa a parecer pálido em comparação”, disse Fong.
Embora a Oz já possa ultrapassar os limites da visão humana, ela tem algumas limitações em sua configuração atual.
Por exemplo, os participantes não podem olhar diretamente para a tela de Oz, observou Fong, porque os cones no centro da retina são muito pequenos, dificultando a localização da luz do laser. Por causa disso, as pessoas do estudo viram Oz com sua visão periférica, olhando para um ponto fixo um pouco longe do quadrado.
Eventualmente, a OZ poderia ser aplicada na fóvea-a parte central da retina que permite a visão super afastada-mas “será um desafio significativo na prática”, disse Fong.
Outra limitação é que, atualmente, os usuários devem consertar seu olhar em um local para usar Oz, porque os cientistas mapearam apenas uma pequena parte da retina contendo milhares de cones, como uma prova de conceito. Permitir que as pessoas mudassem seu olhar livremente introduziriam “desafios técnicos substanciais”, escreveram os autores em seu artigo. Isso ocorre porque mais da retina precisaria ser mapeada e o método para entregar microdoses precisaria ser extraordinariamente preciso para rastrear o movimento dos olhos.
Os cientistas estão agora explorando a idéia de usar Oz para estudar e tratar o daltonismo, bem como estimular a experiência de ter um quarto tipo de célula de cone. Isso ocorre naturalmente em algumas pessoas e resulta em uma habilidade rara chamada tetracromacia
Fora da pesquisa científica, a OZ poderia teoricamente ser usada para exibições de cores cotidianas, como as da sua tela de televisão ou telefone – mas esse aplicativo parece muito improvável, disse Fong.
“Nosso método atual depende de lasers e ópticos altamente especializados que definitivamente não estão chegando a smartphones ou TVs em breve”, disse ele. Então, por enquanto, o Olo permanecerá uma cor rara vista por apenas alguns.
