Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
Sign in to follow this  
KopalniaWiedzy.pl

Odkryli, w jaki sposób niebieskie światło uszkadza oczy

Recommended Posts

Nie jest tajemnicą, że niebieskie światło uszkadza siatkówkę. Nasze eksperymenty pozwoliły odpowiedzieć na pytanie, jak ten proces przebiega i mamy nadzieję, że przyczynią się one do powstania terapii spowalniających uszkodzenie oczu, mówi profesor Ajith Karunarathne z Uniwersytetu w Toledo.

Zwyrodnienie plamki żółtej, nieodwracalna choroba, która prowadzi do znaczącej utraty wzroku, rozpoczyna się zwykle w szóstej lub siódmej dekadzie życia. Jest ono spowodowane śmiercią fotoreceptorów. Fotoreceptory do prawidłowego działania potrzebują molekuły o nazwie retinal, która wychwytuje światło i rozpoczyna całą kaskadę sygnałową prowadzącą do mózgu. Żeby widzieć potrzebujemy ciągłych dostaw retinalu. Fotoreceptory są bez niego bezużyteczne. Retinal jest zaś produkowany w oku, wyjaśnia Karunarathne.

Zespół z Toledo odkrył, że niebieskie światło, z którym stykamy się przede wszystkim patrząc w ekrany i monitory, ale które jest też emitowane przez słońce, rozpoczyna reakcję tworzącą toksyczne molekuły w fotoreceptorach. Jeśli na retinal padnie niebieskie światło, molekuła ta się rozpada i powstają toksyny, które zabijają fotoreceptory, stwierdza Kasun Ratnayake, doktorant z laboratorium Karunarathne. Fotoreceptory nie ulegają regeneracji. Gdy zginą, nic ich nie zastąpi.

Rozpad retinalu jest toksyczny dla wielu komórek. W ramach eksperymentów naukowcy wprowadzali retinal do komórek nowotworowych, komórek serca i neuronów. Po oświetleniu niebieskim światłem komórki te ginęły. Ani sam retinal bez światła, ani światło bez retinalu nie czyniły im krzywdy. Gdy użyliśmy światła zielonego, żółtego czy czerwonego, nic się nie działo. Toksyczność retinalu powodowana działaniem światła niebieskiego jest uniwersalna. Może zabić każdy typ komórek, mówi Karunarathne.

Naukowcy odkryli, że alfa-tokoferol, forma witaminy E, który jest naturalnym przeciwutleniaczem, chroni komórki przed śmiercią. Problem jednak w tym, że z wiekiem nasz układ odpornościowy się osłabia i tracimy zdolność do obrony przed retinalem rozkładającym się pod wpływem niebieskiego światła. Dlatego też do utraty wzroku z tego powodu dochodzi na późniejszych etapach życia.

Przed negatywnym wpływem niebieskiego światła możemy chronić oczy nosząc okulary z odpowiednim filtrem. Naukowcy radzą też, byśmy nie patrzyli w ciemności w ekrany smartfonów czy komputerów.

Każdego roku w USA diagnozuje się ponad 2 miliony nowych przypadków degeneracji plamki żółtej. Dzięki zdobyciu większej liczby informacji na temat przyczyn i mechanizmów tego schorzenia możemy poszukać sposobów na ochronę oczu dzieci dorastających w świecie technologii, stwierdzają uczeni.


« powrót do artykułu

Share this post


Link to post
Share on other sites

Strzeżcie się błękitnego nieba. Pomalujcie okna srebrem. Wychodźcie tylko w nocy.

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 hour ago, Ksen said:

Strzeżcie się błękitnego nieba. Pomalujcie okna srebrem. Wychodźcie tylko w nocy.

Przy pracy na komputerze:  Strzeżcie się produktów Apple i Google (białe tło). Używajcie pluginów do przeglądarek ściemniających tło, oraz usuwających niebieską składową barwy.

Starać się jeździć autem za dnia.

Edited by kremien

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.
Note: Your post will require moderator approval before it will be visible.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Międzynarodowy zespół naukowy opracował metodę przechowywania danych, która niemal nie zużywa energii. Cyfrowe dane są zapisane na nośniku magnetycznym, który nie potrzebuje zasilania. Cała metoda jest niezwykle szybka i rozwiązuje problem zwiększenia wydajności przetwarzania danych bez zwiększania poboru energii.
      Obecnie centra bazodanowe odpowiadają za 2–5 procent światowego zużycia energii. W czasie ich pracy generowane są olbrzymie ilości ciepła, które wymagają dużych ilości energii przeznaczonej na chłodzenie. Problem jest na tyle poważny, że np. Microsoft zatopił centra bazodanowe w oceanie, by je lepiej chłodzić i obniżyć koszty.
      Większość danych przechowywanych jest w formie cyfrowej, gdzie 0 i 1 są reprezentowane za orientacji domen magnetycznych. Nad materiałem magnetycznym przesuwa się głowica odczytująco/zapisująca.
      Teraz na łamach Nature dowiadujemy się o nowej metodzie zapisu, która wykorzystuje niezwykle krótkie, trwające bilionowe części sekundy, impulsy światła, które wysyłane są do anten umieszczonych na magnesach. Całość pracuje niezwykle szybko i niemal nie zużywa przy tym energii, gdyż temperatura magnesów nie rośnie.
      Autorzy nowej metody wykorzystali impulsy światła w zakresie dalekiej podczerwieni, w paśmie teraherców. Jednak nawet najpotężniejsze terahercowe źródła światła nie są na tyle mocne, by zmienić orientację pola magnetycznego. Przełom nadszedł, gdy uczeni opracowali wydajny mechanizm sprzęgania pomiędzy spinem pola magnetycznego i terahercowym polem elektrycznym. Następnie stworzyli miniaturowe anteny, które pozwalają skoncentrować, a zatem i wzmocnić pole elektryczne światła. Okazało się ono na tyle silne, że można za jego pomocą zmieniać spin w ciągu bilionowych części sekundy.
      Temperatura magnesu nie rośnie podczas pracy, gdyż cały proces zapisu wymaga jednego kwanta energii na spin. Rekordowo niski pobór energii czyni tę metodę skalowalną. Przyszłe systemy do składowania danych będą mogły wykorzystać również świetne zdefiniowanie przestrzenne anten, co pozwoli na stworzenie praktycznych układów pamięci magnetycznej o maksymalnej prędkości i efektywności energetycznej, mówi jeden z autorów badań, doktor Rościsław Michajłowskij z Lancaster University.
      Uczony planuje przeprowadzenie kolejnych badań, podczas których chce wykorzystać nowy ultraszybki laser z Lancaster University oraz akceleratory z Cockroft Institute zdolne do generowania intensywnych impulsów światła. Chce w ten sposób określić praktyczne i fundamentalne limity prędkości i energii dla zapisu magnetycznego.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Obecnie choroba Alzheimera jest nieuleczalna. Istnieje nieco leków, które czasowo poprawiają funkcjonowanie chorych, jednak żaden z nich nie powstrzymuje ani znacząco nie spowalnia postępów choroby. Wszystkie dotychczasowe próby farmakologicznego leczenia zawiodły.
      Tymczasem pojawiła się nadzieja na leczenie bez użycia środków chemicznych.
      W najnowszym numerze Cell czytamy o eksperymentach, w wyniku których w mózgach myszy z alzheimerem poddanych działaniu światła i dźwięku doszło do zmniejszenia liczby blaszek amyloidowych oraz splątków neurofibrylarnych.
      To fascynujący artykuł. I bardzo prowokacyjny pomysł. To nieinwazyjny, łatwy do zastosowania i tani sposób. Jeśli przynosiłoby to korzyści ludziom, byłoby cudownie, mówi neurolog Shannon Macauley z Wake Forest School of Medicine, która nie była zaangażowana w opisywane badania.
      Wszystko zaczęło się w 2015 roku, gdy neurolog Li-Huei Tsai, dyrektor The Picower Institute for Learning and Memory w MIT prowadziła eksperyment, którego celem było manipulowanie aktywnością mózgu myszy za pomocą błysków białego światła.
      Gdy duże grupy neuronów wspólnie oscylują, dochodzi do powstawania fal mózgowych. Tsai poddawała myszy działaniom światła o częstotliwości 40 Hz, czyli migającego 40 razy na sekundę. W odpowiedzi ich mózgach pojawiły się fale gamma o częstotliwości 40 Hz. Wówczas stało się coś niespodziewanego, o czym uczona przekonała się, gdy poddała mózgi myszy sekcji.
      Zauważyła wówczas, że zmniejszyła się w nich liczba blaszek amyloidowych i splątków neurofibrylarnych. To było coś niezwykłego. Stymulowanie za pomocą błyskającego światła wywołała silną odpowiedź mikrogleju. To komórki odpornościowe mózgu, które oczyszczają go z resztek i toksyn, w tym z amyloidu. W chorobie Alzheimera ich działanie jest upośledzone, jednak wydaje się, że światło przywraca im ich zdolności, mówi uczona.
      Proces oczyszczania przebiegł tylko w korze wzrokowej, gdzie mózg przetwarza informacje uzyskiwane ze światła. Uczona postanowiła sprawdzić, czy możliwe jest pobudzenie innych obszarów mózgu i do światła o częstotliwości 40 Hz dodała dźwięk podobny do kliknięć delfina, również o częstotliwości 40 Hz. Badane myszy umieszczono w pomieszczeniu, gdzie przez godzinę dziennie przez tydzień były poddawane działaniu zarówno światła jak i dźwięku. Okazało się, że liczba blaszek amyloidowych i splątków neurofibrynalnych zmniejszyła się nie tylko w korze wzrokowej i słuchowej, ale również w korze przedczołowej i w hipokampie.
      To jedna z najważniejszych informacji, gdyż są to centra uczenia się i pamięci. A liczba blaszek i splątków zmniejszyła się o 40–50 procent. To imponujące, mówi Macauley.
      Tsai poddała swoje myszy testom poznawczym. Miały one przyjrzeć się obiektom, które już wcześniej znały oraz takim, które widziały po raz pierwszy. Okazało się, że myszy, które nie było poddawane terapii za pomocą światła i dźwięku traktowały wcześniej widziany obiekt jak zupełnie nowy. To wskazuje na problemy z pamięcią, mówi Tsai. Z kolei myszy poddawane terapii spędziły na badaniu widzianego wcześniej obiektu o 1/3 czasu mniej niż myszy nieleczone. To niewiarygodne. Po raz pierwszy stwierdziliśmy, że nieinwazyjna stymulacja poprawiła funkcje poznawcze. Tego nie zrobił lek, przeciwciało czy cokolwiek innego. Tylko światło i dźwięk, mówi uczona.
      Naukowcy nie wiedzą, dlaczego uzyskali takie wyniki. Jedna z możliwych hipotez mówi, że w mózgach chorych na alzheimera mamy do czynienia z nieregularną aktywnością neuronów. Stymulacja za pomocą regularnych sygnałów może dostrajać mózg do odpowiedniej pracy.
      Uczeni nie wiedzą też, czy podobny efekt można będzie zauważyć przy innych częstotliwościach światła i dźwięku. I, co najważniejsze, nie wiedzą też, czy podobne skutki uda się uzyskać u ludzi.
      Li-Huei Tsai już pracuje nad odpowiedziami na te pytanie. Wraz z kolegą Edem Boydenem założyła firmę Cognito Therapeutics i rozpoczęła testy na ludziach. Na razie zauważono, że stymulacja światłem i dźwiękiem wydaje się zwiększać ilość fal gamma u zdrowych osób i nie występują żadne skutki uboczne. Nikt się nie pochorował, nikt się na nic nie skarżył. Jednak minie dużo czasu zanim będziemy mogli mówić o ewentualnych działaniach terapeutycznych. Jeśli ta metoda działa, to pierwsze potwierdzenie otrzymamy nie wcześniej niż po pięciu latach eksperymentów, zastrzega uczona.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Inżynierowie z MIT i Penn State University odkryli, że w odpowiednich warunkach krople zwykłej czystej wody umieszczone na przezroczystym podłożu tworzą żywe kolory bez dodatku atramentów czy tuszy. W artykule opublikowanym na łamach Nature uczeni informują, że na powierzchni pokrytej mgiełką z kropli wody oświetlonych pojedynczą lampą można uzyskać żywe kolory pod warunkiem, że wszystkie krople są tych samych rozmiarów.
      Mamy tutaj do czynienia z iryzacją, która zachodzi gdy światło wchodzi w interakcje ze strukturą geometryczną obiektu. Amerykańscy naukowcy stworzyli model, który pozwala przewidzieć, jaki kolor uzyskamy z danej kropli w zależności od jej struktury i warunków. Model ten może zostać wykorzystany do projektowania papierków lakmusowych bazujących na niewielkich kroplach czy do tworzenia zmieniających kolor tuszy i barwników używanych w produktach kosmetycznych.
      Syntetyczne barwniki używane w produktach konsumenckich w celu uzyskania żywych barw mogą nie być tak bezpieczne dla zdrowia, jak powinny. Użycie niektórych z nich jest mocno ograniczone, dlatego też przemysł poszukuje innych możliwości produkcji barwników, mówi Mathias Kolle, profesor z MIT.
      W ubiegłym roku Amy Goodling i Lauren Zarzar z Penn State badały przezroczyste krople wykonane z mieszanin olejów o różnej gęstości. Obserwowały ich interakcje na szalce Petriego. W pewnym momencie zauważyły, że krople są zadziwiająco błękitne. Zrobiły więc zdjęcie i wysłały do profesora Kolle z pytaniem, skąd się bierze taki kolor.
      Uczony początkowo sądził, że ma do czynienia z rozpraszaniem, podobnym do tego, które tworzy tęczę. Jednak krople nie były sferami ale półsferami na płaskiej powierzchni. Okazało się, że mamy do czynienia z innym zjawiskiem. Półsfery łamią symetrię, a wklęśnięta powierzchnia sfer powoduje, że pojawia się zjawisko nieobecne w idealnych sferach – całkowite wewnętrzne odbicie (TIR).
      Po trafieniu do wnętrza półsfery światło może odbić się kilkukrotnie, a sposób, w jaki promienie wchodzą w interakcje podczas opuszczania półsfery decyduje o tym, czy uzyskamy kolor czy nie. Na przykład dwa promienie białego światła wchodzące i wychodzące z półsfery pod tym samym kątem mogą w jej wnętrzu odbijać się zupełnie inaczej. Jeśli jeden z nich odbije się trzy razy, będzie miał dłuższą drogę niż ten, który odbije się dwukrotnie, zatem opuści półsferę nieco później. Jeśli dojdzie do interferencji, to różnica faz spowoduje, że zobaczymy kolor, a zjawisko to będzie znacznie silniejsze w mniejszych niż w większych kroplach.
      Uzyskany kolor zależy też od struktury półsfer, na przykład od ich rozmiaru i krzywizn. Naukowcy stworzyli matematyczny model, pozwalający im przewidzieć, jaki kolor otrzymają w danych warunkach, a następnie przetestowali go w laboratorium.
      Na szalce Petriego stworzyli cały zbiór kropli o identycznych rozmiarach, a następnie oświetlili je pojedynczym promieniem białego światła. Następnie całość rejestrowali za pomocą kamery, która krążyła wokół szalki. Zaobserwowali dzięki temu jak zmieniają się kolory w miarę zmiany kąta obserwacji. W ramach innego eksperymentu stworzyli na szalce krople o różnych rozmiarach i sprawdzali, jaki ma to wpływ na kolor. Okazało się, że w miarę jak kropla była coraz większa uzyskany kolor był coraz bardziej czerwony, ale po przekroczeniu pewnej granicy wielkości kropli powracał do niebieskiego. To zjawisko, które było zgodne z modelem teoretycznym, gdyż im większa kropla tym większe przesunięcie faz promieni światła.
      Ponadto sprawdzono też wpływ krzywizn kropli na kolor. Różne krzywizny uzyskano umieszczając krople na mniej lub bardziej hydrofobowych podłożach.
      Co jednak najbardziej interesujące z punktu widzenia praktycznych zastosowań, uczeni uzyskali podobne efekty w stałym materiale. Wydrukowali krople o różnych kształtach, wielkościach i z różnego rodzaju przezroczystych polimerów, a po poddaniu ich działaniu promieni światła okazało się, że również i w ten sposób można uzyskiwać żywe kolory.
       


      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Wypalanie ponad 20 papierosów dziennie może prowadzić do uszkodzenia wzroku.
      W badaniu uwzględniono 71 zdrowych osób, które w ciągu życia wypaliły mniej niż 15 papierosów, oraz 63 osoby ze zdiagnozowanym uzależnieniem, które nigdy nie próbowały zerwać z nałogiem i wypalały ponad 20 papierosów dziennie. Ochotników w wieku 25-45 lat zbadano za pomocą tablic służących do oceny ostrości wzroku; wszyscy mieli wzrok normalny bądź skorygowany do normalnego.
      Podczas eksperymentu sprawdzano, jak dobrze badani radzą sobie z rozróżnianiem subtelnych różnic odcieni (poziomów kontrastu) i kolorów. Naukowcy sadzali ich w odległości 1,5 m od 19-calowego monitora CRT.
      Okazało się, że u palaczy występowały znaczące zmiany w widzeniu barwnym w zakresie niebiesko-żółtym i czerwono-zielonym (cechowała ich obniżona zdolność dyskryminacji kontrastów i barw). To sugeruje, że przyjmowanie substancji o działaniu neurotoksycznym może prowadzić do utraty widzenia barwnego.
      Wcześniejsze badania wskazywały, że długotrwałe palenie podwaja ryzyko związanego z wiekiem zwyrodnienia plamki żółtej. Powiązano je także z żółknięciem soczewki oraz zapaleniem [błony naczyniowej]. Nasze badania pokazują, że wypalanie dużej liczby papierosów lub przewlekła ekspozycja na substancje związane z ich używaniem wpływają na rozróżnianie wzrokowe [...] - podkreśla Steven Silverstein z Rutgers University.
      Badania, których wyniki ukazały się w Psychiatry Research, nie dają fizjologicznego wyjaśnienia zaobserwowanych zjawisk, ale naukowcy podejrzewają, że przyczyną są uszkodzenia naczyń i neuronów siatkówki.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Zapomnijmy o standardowych drukarkach 3D. Na Uniwersytecie Kalifornijskim powstał bowiem "replikator", urządzenie nazwane tak od maszyn ze Star Treka. To rodzaj drukarki 3D, która tworzy obiekty nie warstwa po po warstwie, ale od razu w jednym przebiegu.
      Urządzenie działa jak odwrócony tomograf komputerowy, wyjaśnia Hayden Taylor, inżynier z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley. Tomografy komputerowe serię zdjęć wokół ciała pacjenta, a następnie komputer składa zdjęcia w trójwymiarowy obraz. Tymczasem, jak widzimy na przykładzie replikatora, proces ten można odwrócić.
      Uczeni zdali sobie sprawę, że jeśli mamy komputerowy model trójwymiarowego obiektu, to można obliczyć jak ten obiekt będzie wyglądał w dwóch wymiarach fotografowanych z różnych kątów. Maszyna tworzy więc serię zdjęć 2D z trójwymiarowego obiektu, następnie zdjęcia te wędrują do projektora, który zaczyna wyświetlać je na przezroczystym cylindrze wypełnionym syntetyczną żywicą, akrylanem. Cylinder obraca się i jest oświetlany przez projektor. W ten sposób można niezależnie kontrolować ilość światła docierającego do każdego punktu w żywicy. Gdy całkowita ilość światła przekroczy pewien próg, płynna żywica staje się ciałem stałym, mówi Taylor. Dzieje się tak, gdyż żywica absorbuje fotony, a gdy jest ich odpowiednia ilość, zachodzi w niej polimeryzacja. W efekcie z płynnej żywicy otrzymujemy stały trójwymiarowy obiekt. W ciągu około dwóch minut można wyprodukować obiekt o długości kilku centymetrów. Pozostała płynna żywica jest usuwana.
      Cały proces jest znacznie bardziej elastyczny niż istniejące techniki 3D. Można na przykład tworzyć obiekty, wewnątrz których znajdują się inne obiekty. Ponadto stworzone w replikatorze przedmioty mają bardziej gładką powierzchnię niż te tworzone w drukarkach 3D. Dzięki temu replikatora będzie można używać do produkcji komponentów optycznych czy medycznych.
      Replikator ma wiele zalet w porównaniu z drukarkami 3D. Drukarki takie tworzą obiekty warstwa po warstwie, przez co na krawędziach powstaje schodkowanie. Ponadto źle współpracują one z elastycznymi materiałami, gdyż te mogą się deformować w procesie druku. Jakby tego było mało, drukowanie niektórych kształtów, np. łuków, wymaga wsporników. Replikator jest pozbawiony tych wad. Co więcej, naukowcy wykorzystali w nim zwykły projektor wideo. Jak mówi Taylor, do uzyskania prostych kształtów wystarczy tutaj przezroczysty cylinder wypełniony żywicą, który musi się obracać oraz standardowy projektor.
      W tej chwili naukowcy są w stanie produkować obiekty o długości do 10 centymetrów. To pierwszy przypadek, gdy nie musimy budować obiektu 3D warstwa po warstwie. Mamy tutaj do czynienia z prawdziwie trójwymiarowym drukiem 3D, cieszy się Brett Kelly, jeden z twórców replikatora.
      Mamy nadzieję, że w ten sposób otworzyliśmy przed innymi zespołami naukowymi okazję do eksploracji tej fascynującej dziedziny technologii, jaką jest druk 3D, dodaje Maxim Shusteff z Lawrence Livermore National Laboratory.
       


      « powrót do artykułu
×
×
  • Create New...