בואו לגלות את עמוד הכתבה החדש שלנו
 

אתם מחוברים לאתר דרך IP ארגוני, להתחברות דרך המינוי האישי

טרם ביצעת אימות לכתובת הדוא"ל שלך. לאימות כתובת הדואל שלך  לחצו כאן

לקרוא ללא הגבלה, רק עם מינוי דיגיטלי בהארץ  

רשימת קריאה

רשימת הקריאה מאפשרת לך לשמור כתבות ולקרוא אותן במועד מאוחר יותר באתר,במובייל או באפליקציה.

לחיצה על כפתור "שמור", בתחילת הכתבה תוסיף את הכתבה לרשימת הקריאה שלך.
לחיצה על "הסר" תסיר את הכתבה מרשימת הקריאה.

חוקרים ייצרו "סופר עכברים" שרואים אינפרה־אדום

החוקרים הסינים והאמריקאים הזריקו לעיניהם של העכברים ננו-חלקיקים שגרמו להם לקלוט אור אינפרה-אדום כאור נראה. המכרסמים המהונדסים הצליחו לצאת ממבוך שהדרך ממנו סומנה באור בלתי נראה ליונקים

19תגובות
עכבר עומד על מבוך. החוקרים עובדים על טיפות עיניים שיאפשרו ראייה של אור אינפרה-אדום
AP

במחקר שנראה כאילו יצא מתוך סיפור מדע בדיוני, מדענים מסין וארה"ב הצליחו לייצר "סופר עכברים" עם ראיית לילה באורכי גל אינפרה־אדום. בעזרת זריקה לעין של ננו־חלקיקים הממירים אור אינפרה־אדום לאור נראה, הם העניקו למכרסמים את היכולת לקלוט את גלי האור באורכי גל שלא נקלטים בדרך כלל בעיניהם של יונקים.

בניגוד לנחשים, יתושים, חיפושיות או דגים החשים קרינת אינפרה אדום, ליונקים אין יכולת לראות אור אינפרה־אדום, שהגלים שלו ארוכים יותר מגלי האור האדום — בטווח שבין 700 ננומטרים למילימטר אחד. קרינה בתדרים אלה נפלטת מגופים חמים יותר מהסביבה. כדי להתגבר על מגבלה זו, פיתחו צוות חוקרים מהאוניברסיטה למדע וטכנולוגיה של סין בהפיי, בהובלת פרופ' טיאן שואה, ננו־חלקיקים שממירים את האור הפוגע בהם באורכי גל בתחום אינפרה־אדום־קרוב לאור נראה. החלקיקים קולטים את האור באורכי גל של 980 ננומטרים ופולטים אותם מחדש באורך גל קצר יותר של 535 ננומטרים — שנקלט במוח כאור בצבע ירוק.

את הננו־חלקיקים חיברו החוקרים הסינים לחלבונים שנקשרים לפוטורצפטורים (התאים בעיניים הממירים אור לאותות חשמליים הנשלחים למוח) — ואז הזריקו את החומר לעיני העכברים. במאמר, שהתפרסם בסוף השבוע בכתב העת המדעי Cell, הראו החוקרים כי הננו־חלקיקים נקשרו בהצלחה לפוטורצפטורים בעיניים. הם הראו עוד כי כתוצאה מכך, הפוטורצפטורים ובעקבותיהם תאי העצב ברשתית הגיבו לאור אינפרה־אדום ביצירת אותות חשמליים והפעלת אזורי עיבוד הראייה במוח.

ראיית לילה עכברים - דלג

החוקרים גם בחנו את יכולת ראיית האינפרה־אדום החדשה של העכברים המהונדסים שלהם בסדרת משחקי ראיית לילה. במבחן אחד, העכברים נדרשו לבחור בין שתי קופסאות — אחת כהה והשנייה מוארת באור אינפרה־אדום. עכברים הם חיות לילה, ולכן נוטים להעדיף את המחסה של תיבות כהות יותר. הנבדקים בקבוצת הביקורת של הניסוי, עכברים רגילים, לא הפגינו העדפה מיוחדת לאף אחת מהקופסאות, אך העכברים המשודרגים בחרו את התיבה הכהה ללא הסימונים באינפרה־אדום.

בניסוי שני, יצרו החוקרים אצל שתי קבוצות העכברים התניה הקושרת בין אור בצבע ירוק למכת חשמל. בעקבות ההתעללות, העכברים קפאו מרוב פחד בכל פעם שנחשפו לאור ירוק. אז הם הראו כי העכברים המהונדסים מגיבים בשיתוק גם לחשיפה לאור אינפרה־אדום — שנקלט במוחם כאור ירוק.

בניסוי האחרון, הם הניחו את המכרסמים במבוך מלא מים כדי לעודד את העכברים לחפש את הדרך המהירה ביותר החוצה מהסביבה הרטובה והלא נעימה. למבוך היו שתי זרועות, שרק אחת מהן הובילה למחסה יבש. המסלול החוצה מהמבוך סומן בדפוס בצבע שנראה רק באורך גל אינפרה־אדום. ואכן, רק העכברים המשודרגים הצליחו למצוא בקלות את הדרך החוצה מהמים הלא נעימים. "לפעמים זה קצת מטריד", אמר שואה לאתר החדשות של כתב העת נייצ'ר. "אנחנו מראים דפוסים שונים לעכברים שאנחנו לא יכולים לראות. עבורנו, זה מסך ריק, אבל העכבר בוחר את הדרך הנכונה".

לפי החוקרים, העכברים המוגברים הצליחו לזהות את דפוסי האינפרה־אדום גם בתנאי אור יום, מה שמצביע על כך שראיה באמצעות הננו־חלקיקים פועלת במקביל לראיית האור הנראה הרגילה של המכרסמים. החוקרים מדווחים כי אחרי שבועיים, היכולת לראיית לילה באמצעות הננו־חלקיקים התפוגגה בלי להותיר השפעה ארוכת טווח על הראייה של העכברים.

פרופ' ברוך מינקה מהפקולטה לרפואה ומרכז המוח (ELSC) באוניברסיטה העברית, מסביר כי השיטה שהוצגה במאמר מזכירה את האופן שבו מינים שונים של בעלי חיים, כמו חרקים, רואים אור בטווח שלא נגלה לעיני האדם ושאר היונקים. אולם במקרה של החרקים, מדובר דווקא באור בצדו השני של ספקטרום האור הנראה, האור העל־סגול. לדבריו, דווקא היכולת של דגים וזוחלים לקלוט אור אינפרה־אדום של פועלת במנגנון אחר.

עכבר מעבדה. פרופ' האן מקווה כי בבוא היום "נוכל לראות את כל המידע הנחבא בקרינת תת־אדום של היקום"
NATACHA PISARENKO / ASSOCIATED P

"מחקר מעורר מחשבה זה יכול לסלול את הדרך למספר רב של שימושים חיוניים דרך יצירה ייחודית של יכולת ראיית אינפרה־אדום ביונקים", אמר פרופ' ג'אנג האן מבית הספר לרפואה של אוניברסיטת מסצ'וסטס, שהשתתף במחקר, בהודעה לתקשורת שהוציאה האוניברסיטה. "כמו כן, סביר מאוד להניח שהשמיים ייראו אחרת כשנביט בהם, גם ביום וגם בלילה. נוכל לראות את כל המידע הנחבא בקרינת תת־אדום של היקום".

הרעיון של זריקה בעיניים לא צפוי להתקבל בהתלהבות בקהל הרחב, והחוקרים עובדים על גרסה של הפיתוח שלהם שתפעל בטיפות עיניים. אולם ישנם אתגרים נוספים לפני שהננו־חלקיקים הללו ישמשו בני אדם, אם זה למטרות צבאיות וביטחוניות ואם זה לפיתוחים העוזרים להתגבר על בעיות ראייה. בין השאר, הננו־חלקיקים מכילים מתכות כבדות וחומרים אחרים שלא צפויים לקבל אישור לשימוש על בני אדם. פרופ' שואה מסביר שמסיבה זו הם מנסים לפתח חלקיקים המבוססים על חומרים אורגניים.

גם אם החוקרים יתגברו על האתגרים הללו, לא כולם משוכנעים כי השיטה תהיה ישימה לבני אדם. גלן ג'פרי, מומחה למוח וראייה מהיוניברסיטי קולג' בלונדון, הסביר לנייצ'ר כי מכיוון שהרשתית אינה רגילה לקלוט אור תת־אדום, לא ברור איך בני אדם יפרשו את התמונה. למשל, הוא אומר, ייתכן שהסביבה תיראה הרבה יותר בהירה, אולי אף במידה בלתי נסבלת. "אני האדם האחרון בעולם שירצה לראות באינפרה־אדום", אמר ג'פרי.

פרופ' מינקה מהאוניברסיטה העברית יותר אופטימי לגבי הישימות של השיטה. לדבריו, אמנם יש הבדלים במערכת הראייה בין עכברים לבני אדם. בין השאר, עכברים הם חיות לילה, ראייתם פחות חדה וראיית הצבעים שלהם פחות מפותחת משלנו. אולם "כל מה שהם עשו בעכברים, אפשר עקרונית לעשות בבני אדם", אמר החוקר מהאוניברסיטה העברית. "בפרטים יש הבדלים גדולים בין עכברים לבני אדם. אבל לא בעקרונות קליטת האור על ידי הפוטורצפטורים. באופן עקרוני הם עשו משהו מאוד פשוט — הרחיבו את ספקטרום הבליעה של הפוטורצפטורים. זה נכון לעכבר, נכון לבן אדם ונכון לפיל".



תגובות

דלג על התגובות

בשליחת תגובה זו הנני מצהיר שאני מסכים/מסכימה עם תנאי השימוש של אתר הארץ

סדר את התגובות

כתבות שאולי פספסתם

*#
בואו לגלות את עמוד הכתבה החדש שלנו