21-10-2026
Nagrody Naukowe „Polityki” przyznane po raz 26
5 badaczy otrzymało stypendia w wysokości 15 tys. zł.
|
Zamknij X
|
Mapa rozmieszczenia trzech typów czopków pomaga badać, jak działa widzenie barw. Jej stworzenie wymaga jednak rozpoznania pojedynczych komórek w żywym oku. Zespół z IChF PAN i Wydziału Fizyki UW uprościł ten pomiar, zastępując dodatkowy układ korekcji optycznej obliczeniami.
Rozróżnianie barw zaczyna się w siatkówce - światłoczułej tkance w głębi oka. Znajdują się w niej trzy typy czopków, czyli komórek reagujących na światło. Każdy zawiera inny światłoczuły barwnik: substancję, która pochłania światło i rozpoczyna proces widzenia. Czopki S są najbardziej wrażliwe na krótkie fale, M na średnie, a L na długie. Ich zakresy czułości nakładają się, a układ nerwowy porównuje napływające sygnały. Dzięki tej współpracy widzimy bogactwo barw.
Podręcznikowe rysunki często oznaczają te komórki kolorem niebieskim, zielonym i czerwonym. W rzeczywistym oku nie mają one tak czytelnych etykiet. Szczególnie trudno odróżnić z wyglądu czopki L od M. Jak więc ustalić, gdzie znajduje się każdy typ i jak gęsto jest rozmieszczony?
To ważne, bo czopki tworzą mozaikę, której układ pomaga zrozumieć zarówno widzenie barw, jak i rozróżnianie drobnych szczegółów. Komórki są najciaśniej upakowane w centrum siatkówki, a czopki S stanowią niewielką część całego zestawu. Proporcje L i M mogą natomiast znacznie różnić się nawet między osobami prawidłowo widzącymi barwy. Mapa pokazująca położenie i typ każdej komórki pozwala badać te różnice oraz ich związek z widzeniem.
Stworzenie takiej mapy w żywym oku najczęściej wymaga pomiaru różnic w pochłanianiu światła przez barwniki czopków. Inną drogę otworzyła optoretinografia - badanie drobnych zmian zachodzących w komórkach po oświetleniu. Ponieważ poszczególne typy czopków różnie reagują na ten sam bodziec, ich rozpoznanie opiera się na pomiarze siły odpowiedzi.
W obu podejściach trzeba jednak oddzielić sygnały pochodzące od komórek leżących tuż obok siebie. Utrudniają to niedoskonałości optyczne oka, które rozmywają obraz. Stosuje się więc optykę adaptacyjną: dodatkowy układ aktywnych elementów, który na bieżąco kompensuje zniekształcenia. Umożliwia on dokładny pomiar, lecz zwiększa koszt i złożoność aparatury oraz wymaga specjalistycznej obsługi. To jedna z przeszkód w szerszym wykorzystaniu takich badań.
Zespół z Międzynarodowego Centrum Badań Oka ICTER, działającego w Instytucie Chemii Fizycznej PAN we współpracy z Wydziałem Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego, pokazał, że typy czopków można rozpoznawać także bez tego dodatkowego układu. Wyniki opublikowano w „Journal of Physics: Photonics”.
Naukowcy wykorzystali specjalną odmianę optycznej tomografii koherencyjnej (OCT). Technika ta analizuje światło odbite od tkanek, pozwalając odtworzyć ich budowę. W doświadczeniu służyła również do pomiaru zmian drogi światła wewnątrz czopków, związanych z ich rozmiarem i właściwościami optycznymi. Zmiany te, towarzyszące reakcji na oświetlenie, mają skalę pojedynczych nanometrów - milionowych części milimetra. Zamiast korygować zniekształcenia dodatkowym układem optycznym podczas pomiaru, badacze korygowali je obliczeniowo w zarejestrowanych danych.
Metodę sprawdzono u trzech zdrowych osób. Siatkówkę oświetlano czerwonym błyskiem trwającym pół sekundy. Czopki L odpowiadały na niego najsilniej, M słabiej, a S najmniej. Komputerowa korekcja pozwoliła rozdzielić reakcje sąsiednich komórek i stworzyć mapy ich typów w badanym fragmencie siatkówki.
U jednej osoby powtórzono pomiary. W porównaniach czopków sklasyfikowanych w obu pomiarach ponad 95 proc. otrzymało ponownie to samo oznaczenie, zaś 11–14 proc. wszystkich komórek pozostawało bez pewnego przypisania. Metoda wymaga więc dalszego doskonalenia, zwłaszcza w centrum siatkówki, gdzie czopki leżą najbliżej siebie.
W tej pracy jeszcze tego nie sprawdzano, ale uproszczenie aparatury mogłoby ułatwić śledzenie zmian pracy czopków podczas wielu chorób i ich leczenia. Jednym z takich zastosowań jest badanie daltonizmu. Wrodzone zaburzenia widzenia barw mogą wynikać z braku prawidłowego barwnika albo zmiany jego czułości, dlatego sama identyfikacja czopków nie wyjaśnia problemu. Informacja o ich rozmieszczeniu i reakcjach mogłaby jednak pomóc powiązać wynik testu widzenia barw z działaniem konkretnych komórek.(
5 badaczy otrzymało stypendia w wysokości 15 tys. zł.
Wylicza dr Piotr Sosnowski z Uniwersytetu Łódzkiego.
Wynika z analiz Uniwersytetu SWPS.
Zależy od współdziałania wielu genów,.
Japońska agencja JAXA pomyślnie wystrzeliła go.
25 maja 2018 roku zacznie obowiązywać Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2016/679 z dnia 27 kwietnia 2016 r (RODO). Potrzebujemy Twojej zgody na przetwarzanie Twoich danych osobowych przechowywanych w plikach cookies. Poniżej znajdziesz pełny zakres informacji na ten temat.
Zgadzam się na przechowywanie na urządzeniu, z którego korzystam tzw. plików cookies oraz na przetwarzanie moich danych osobowych pozostawianych w czasie korzystania przeze mnie ze strony internetowej Laboratoria.net w celach marketingowych, w tym na profilowanie i w celach analitycznych.
Administratorami Twoich danych będziemy my: Portal Laboratoria.net z siedzibą w Krakowie (Grupa INTS ul. Czerwone Maki 55/25 30-392 Kraków).
Chodzi o dane osobowe, które są zbierane w ramach korzystania przez Ciebie z naszych usług w tym zapisywanych w plikach cookies.
Przetwarzamy te dane w celach opisanych w polityce prywatności, między innymi aby:
dopasować treści stron i ich tematykę, w tym tematykę ukazujących się tam materiałów do Twoich zainteresowań,
dokonywać pomiarów, które pozwalają nam udoskonalać nasze usługi i sprawić, że będą maksymalnie odpowiadać Twoim potrzebom,
pokazywać Ci reklamy dopasowane do Twoich potrzeb i zainteresowań.
Zgodnie z obowiązującym prawem Twoje dane możemy przekazywać podmiotom przetwarzającym je na nasze zlecenie, np. agencjom marketingowym, podwykonawcom naszych usług oraz podmiotom uprawnionym do uzyskania danych na podstawie obowiązującego prawa np. sądom lub organom ścigania – oczywiście tylko gdy wystąpią z żądaniem w oparciu o stosowną podstawę prawną.
Masz między innymi prawo do żądania dostępu do danych, sprostowania, usunięcia lub ograniczenia ich przetwarzania. Możesz także wycofać zgodę na przetwarzanie danych osobowych, zgłosić sprzeciw oraz skorzystać z innych praw.
Każde przetwarzanie Twoich danych musi być oparte na właściwej, zgodnej z obowiązującymi przepisami, podstawie prawnej. Podstawą prawną przetwarzania Twoich danych w celu świadczenia usług, w tym dopasowywania ich do Twoich zainteresowań, analizowania ich i udoskonalania oraz zapewniania ich bezpieczeństwa jest niezbędność do wykonania umów o ich świadczenie (tymi umowami są zazwyczaj regulaminy lub podobne dokumenty dostępne w usługach, z których korzystasz). Taką podstawą prawną dla pomiarów statystycznych i marketingu własnego administratorów jest tzw. uzasadniony interes administratora. Przetwarzanie Twoich danych w celach marketingowych podmiotów trzecich będzie odbywać się na podstawie Twojej dobrowolnej zgody.
Dlatego też proszę zaznacz przycisk "zgadzam się" jeżeli zgadzasz się na przetwarzanie Twoich danych osobowych zbieranych w ramach korzystania przez ze mnie z portalu *Laboratoria.net, udostępnianych zarówno w wersji "desktop", jak i "mobile", w tym także zbieranych w tzw. plikach cookies. Wyrażenie zgody jest dobrowolne i możesz ją w dowolnym momencie wycofać.
Więcej w naszej POLITYCE PRYWATNOŚCI
Recenzje