Skip to content Skip to navigation

Kızılötesi Işığı Görebilen Fareler

Dr. Mahir E. Ocak
08/05/2019 - 17:07

Uluslararası bir araştırma grubu, farelerin gözlerine nanoparçacıklar (boyutları metrenin milyarda biri ölçeğinde olan parçacıklar) enjekte ederek kızılötesi ışığı algılamalarını sağladı. Çalışma ile ilgili makale Dr. Yuqian Ma ve arkadaşları tarafından Cell’de yayımlandı.

Retinada (insanların gözlerindeki ağ tabaka) ışığa duyarlı pigmentler vardır. Bu pigmentler göze giren ışığı soğurduklarında sinir hücreleri aracılığıyla beynin görme merkezine sinyaller gönderilir. İnsanlarda renk algısını sağlayan üç ayrı pigment ve özellikle loş ışıkta siyah ile beyazı algılamaya yardımcı olan bir pigment vardır.

Görme algısı farklı türler arasında farklılık gösterir. Örneğin farelerde sadece iki renk pigmenti ve bir loş ışık pigmenti bulunur. Geçmişte farelere, üçüncü renk pigmenti için genler enjekte edilerek insanlara benzer bir görme algısına sahip olmalarının sağlandığı çalışmalar yapılmıştı.

Ne insanlar ne fareler ne de başka memeliler kızılötesi ışığı doğal olarak algılamaz. Çin Bilim ve Teknoloji Üniversitesi’nden Prof. Dr. Xue Tian ve Massachusetts Üniversitesi’nden Prof. Dr. Gang Han, farelerin kızılötesi ışığı görebilmelerini sağlamak için kızılötesi ışığı görünür ışığa dönüştüren nanoparçacıklardan yararlanmışlar.

Kızılötesi ışıktaki fotonlar görünür ışıktaki fotonlardan daha düşük enerjilidir. Dolayısıyla çalışmada kullanılan nanoparçacıklar, yaydıkları her bir görünür ışık fotonu için birkaç kızılötesi ışık fotonu soğuruyor.

Araştırmacılar nanoparçacıkları farelerin gözlerine enjekte etmeden önce bir tür şeker molekülüyle kaplamışlar. Bu şeker molekülleri, nanoparçacıkların retinadaki ışığı algılayan hücrelerin zarlarına tutunmasını sağlıyor.

Deney sonuçları, gözlerine nanoparçacık enjekte edilen farelerin kızılötesi ışığı algıladığını gösteriyor. Örneğin yüksek miktarda kızılötesi ışığa maruz kalan farelerin gözbebekleri kısılıyor. Ayrıca kızılötesi ışığın sadece gözlerine nanoparçacık enjekte edilmiş farelerde sinir sinyallerine sebep olduğu görülüyor.

 

 

Araştırmacılar, gözlerine nanoparçacık enjekte edilmiş farelerin kızılötesi ışığın kaynağı olan cisimleri belirgin bir biçimde ayırt edip edemediklerini anlayabilmek için de deneyler yapmışlar. Testlerin birinde hayvanlar içi su dolu, çıkışı olmayan bir labirentin içine bırakılmış. Labirentteki rotaların birinin üzerindeki duvarda bir üçgen, başka bir rotanın üzerindeki duvarın üzerindeyse bir çember var. Üçgen olan duvarın altındaki suyun içine farelerin üzerine tırmanarak sudan kurtulabilecekleri bir platform yerleştirilmiş. Çember olan duvarın altındaki suyun altına ise hiçbir şey konulmamış. İlk aşamada üçgen ve çember görünür ışık ile aydınlatılarak farelerin sudan kurtulmak için altında platform bulunan üçgene doğru yüzmeyi öğrenmeleri sağlanmış. İkinci aşamada üçgen ve çember kızılötesi ışıkla aydınlatıldığında gözlerine nanoparçacık enjekte edilmiş farelerin platformu bulmakta normal farelere göre çok daha başarılı oldukları görülmüş.

Elde edilen sonuçlar, gözlerine nanoparçacık enjekte edilmiş farelerin kızılötesi ışığın kaynağı olan cisimleri net bir biçimde görebildiğini gösteriyor. Üstelik deneyler sırasında nanoparçacıkların on hafta boyunca retinadaki hücrelerin zarlarına tutunmayı başardığı ve hiçbir yan etkiye sebep olmadığı görülmüş.

Prof. Dr. Xue, aynı yöntemin insanlarda da başarılı olabileceğini düşündüğünü söylüyor. Örneğin günümüzde askeri personeller gece görüşünü artırmak için kızılötesi ışığa (ısıya) duyarlı gözlükler kullanıyor. Araştırmacıların geliştirdiği yöntem sayesinde özel gözlüklere ihtiyaç olmadan da geçici olarak askeri personelin gece görüşünü artırmak mümkün olabilir. Geliştirilen yöntemin bir diğer uygulama alanı, görünür ışığı soğurup yeniden yayan nanoparçacıklar üreterek ileri yaşlarda görme sorunları yaşayan hastaların tedavisinde kullanmak olabilir.

İlgili İçerikler

Beyin ve Sinir Bilim

Sevgili gençler, önce geçen ay sorduğumuz problemin çözümünü sizlerle paylaşıyoruz: Klavdiya Tuşavina, Smena, 1938.

Beyin ve Sinir Bilim

1999’da vizyona giren Matrix filminde ana karakter Neo, Headjack olarak isimlendirilen bir beyin-bilgisayar arayüzü sayesinde Matrix dünyasına girebiliyordu. Neo’nun kafatasının arkasında yer alan bağlantı girişi sayesinde bu cihaz binlerce küçük bağlantı boyunca beynin derinliklerine ulaşabiliyordu. Headjack bilgisayarlara bağlanıyor ve bu şekilde insanlar bir sanal gerçeklik dünyası olan Matrix'e giriş yapabiliyordu.

Beyin ve Sinir Bilim

Satranç köşesinde bu ay Temmuz 2019 probleminin çözümüne ve Ağustos 2019 problemine yer veriyoruz. 

Beyin ve Sinir Bilim

Çok acıktığınızı ve arkadaşlarınızla beraber en sevdiğiniz ev yapımı hamburgerciye gittiğinizi hayal edin. Büyük bir iştahla siparişinizi verdiniz. Ancak yan masada oturan kişi meyve suyunu höpürdeterek içiyor. Çok rahatsız oluyor ve hemen orayı terk ediyorsunuz.

Beyin ve Sinir Bilim

Bazen zamanın nasıl geçtiğini anlayamayız. Akşam olmak üzeredir ancak biz hâlâ gün ortasındaymışız gibi hissederiz. Bunun tam tersine trafiğin çok yoğun olduğu bir yerde zaman bir türlü geçmek bilmez. Peki nasıl oluyor da beynimiz zamanı farklı biçimlerde algılayabiliyor?

Beyin ve Sinir Bilim

Satranç köşesinde bu ay Haziran 2019 probleminin çözümüne ve Temmuz 2019 problemine yer veriyoruz. 

Beyin ve Sinir Bilim

Hiç elinizin ya da ayağınızın uyuşması nedeniyle art arda iğneler batıyormuş gibi hissettiğiniz oldu mu? Karıncalanma dediğimiz bu olay uzun süre alışılmadık pozisyonda durduğumuzda ortaya çıkar.

Beyin ve Sinir Bilim

Satranç köşesinde bu ay Mayıs 2019 probleminin çözümüne ve Haziran 2019 problemine yer veriyoruz. 

Beyin ve Sinir Bilim

Satranç köşesinde bu ay Nisan 2019 probleminin çözümüne ve Mayıs 2019 problemine yer veriyoruz.

Beyin ve Sinir Bilim

Satranç köşesinde bu ay Mart 2019 probleminin çözümüne ve Nisan 2019 problemine yer veriyoruz.