חוקרים השתילו ננו-חיישנים לקרינה תת-אדומה בעיניהם של עכברים, והראו כי הם אכן מסוגלים לראות את הקרינה הזו. האם בקרוב נוכל לייצר בני אדם שרואים היטב בחושך?
מדענים יצרו עכברי-על המסוגלים לראות אור תת-אדום, שהוא בלתי נראה ליונקים, בהם עכברים ובני אדם.
העין האנושית רגישה לאור באורכי גל בטווח 750-380 ננומטרים בלבד. בהיעדר קרינה באורכי גל אלה, הסביבה היא חשוכה מבחינתנו – גם אם יש בה קרינה באורכי גל אחרים, קצרים יותר (על-סגול) או ארוכים יותר (תת-אדום). כדי לראות גם באורכי גל שעינינו אינן רגישות להם, אנו נעזרים באמצעים טכנולוגיים כמו משקפות לראיית לילה, שחלקן מבוססות על חיישן הקולט קרינה בתחום התת-אדום. המידע שנקלט בחיישן מומר במעבד המותקן במשקפת, ויוצר תמונה המוקרנת על מסך.
כעת, מדענים יצרו ננו-חלקיקים שכאשר הם נחשפים לאור תת-אדום, הם ממירים אותו לאור נראה בצבע ירוק בתהליך הנקרא זרחנות (לומיניסנציה). בשלב הבא הצמידו המדענים את הננו-חלקיקים לפוטורצפטור, תא קולט אור הממוקם ברשתית העיניים של עכברים. כאשר אור בתחום התת-אדום מגיע אל עיניהם של העכברים, הננו-חלקיקים המוצמדים לקולטני האור פולטים בתגובה אור נראה, הנקלט בתאי הרשתית של העכברים ומועבר לעצב הראייה שלהם.
ראשית, וידאו המדענים שהצמדת הננו-חלקיקים לא הזיקה לעכברים ולא פגמה ביכולת הראייה הרגילה שלהם. לאחר מכן, בעזרת סדרת ניסויים, הם בחנו אם הצמדת הננו-חלקיקים הפכה את העכברים לעכברי-על בעלי ראיית לילה מיוחדת.
המדענים החשיכו את סביבתם של העכברים, ואז האירו אותה באור בתחום התת-אדום בלבד, ללא אור נראה. לאחר מכן בדקו את גודל האישונים של העכברים. לעכברים רגילים אור תת-אדום הוא בלתי-נראה, ולכן לא חל שום שינוי בגודל האישונים שלהם. לעומת זאת, עכברים המצוידים בננו-חלקיקים הסתנוורו באור התת-אדום והאישונים שלהם הצטמצמו.
הננו-חלקיקים (ירוק) צמודים לתאים קולטי האור ברשתית - הקנים (סגול) והמדוכים (אדום) | מקור: Ma et al./Current Biology
אור באפלה
עכברים הם מטבעם חיות הפעילות בלילה, ולכן הם נוטים לשהות באזורים חשוכים. כאשר המדענים הכניסו עכברים לתא שחציו מואר באור תת-אדום וחציו חשוך לחלוטין, עכברים רגילים, שאינם מסוגלים לראות את האור התת-אדום, נעו בכל רחבי התא באופן שווה. לעומתם, עכברים שעיניהם צוידו בננו-חלקיקים בילו את רוב זמנם בחציו החשוך של התא.
בניסוי אחר, המדענים הכניסו את העכברים למבוך בעל שתי זרועות, שבקצה של אחת מהן נמצאה יציאה מהמבוך. המדענים הקרינו תבניות אור בשני צדי המבוך: משולש בזרוע המבוך שבה נמצאה היציאה, ועיגול בזרוע השנייה. בניסוי הראשון, המדענים הקרינו את התבניות באור בתחום הנראה, וכל העכברים למדו לנוע לעבר צורת המשולש ומצאו עד מהרה את היציאה. בניסוי נוסף השתמשו המדענים בתבניות אור בתחום התת-אדום. בניסוי זה, רק העכברים המצוידים בננו-חלקיקים למדו לצאת מהמבוך בצד שבו הוקרן המשולש, ואילו עכברים רגילים נעו במבוך באופן אקראי.
כך הצליחו המדענים להוכיח כי לא זו בלבד שעכברי-העל חשים באור תת-אדום, אלא שהם מסוגלים לזהות תבניות וצורות גיאומטריות. זו התפתחות טכנולוגית ומדעית חשובה, שייתכן שתוכל בעתיד לעזור לאנשים עיוורי צבעים, או להקנות לאנשים יכולות לראייה בלילה בלי צורך באמצעים טכנולוגיים כמו אמצעי ראיית הלילה הקיימים היום. מדענים אחרים מזהירים, כי עדיין איננו יודעים כיצד ישפיעו ננו-חלקיקים אלו על הראייה האנושית.
סרטון של כתב העת Cell על המחקר (באנגלית):
