Door nanodeeltjes in de ogen van muizen te injecteren, zijn Chinese onderzoekers erin geslaagd ze tijdelijk nachtzicht te geven.
Zoogdieren – ook mensen – kunnen geen licht met een golflengte langer dan 700 nanometer waarnemen. Infraroodlicht, met een golflengte tussen de 780 en 1000 nanometer, is dus niet met het blote oog te zien. Toch is het een team van neurowetenschappers van de University of Science and Technology in China en de University of Massachusetts Medical School in de VS gelukt om muizen een tijdlang infraroodlicht te laten zien, waardoor ze in het donker konden kijken. Hoe? Door nanodeeltjes te injecteren die infraroodlicht omzetten in waarneembaar licht, schrijft het team in Cell.
Lees ook: Waarom zie je groen door een nachtzichtkijker?
Lichtgevoelig
De nanodeeltjes die de Chinese en Amerikaanse onderzoekers hebben ontwikkeld, absorberen fotonen (lichtdeeltjes) bij lange golflengten (van rond de 1000 nanometer) en stralen ze uit op kortere golflengten, van ongeveer 535 nanometer, wat overeenkomt met groen licht.
Deze deeltjes binden aan eiwitten die op hun beurt hechten aan fotoreceptoren – de lichtgevoelige cellen in het oog die licht in zenuwimpulsen omzetten. De wetenschappers injecteerden de nanodeeltjes vervolgens in de ogen van muizen waar ze zich met succes aan de fotoreceptoren wisten te hechten.
De lichtgevoelige zenuwcellen reageerden op nabij-infraroodlicht (near-infrared light, met golflengten tussen circa 750 en 2500 nm) door de gebieden voor visuele verwerking van de hersenen te activeren. Ofwel de muizenhersenen verwerkten het infraroodlicht als visuele informatie en zagen groen licht. Daarnaast behielden ze het vermogen om normaal licht te zien.
Het elektromagnetische spectrum. Het zichtbare spectrum heeft een golflengte tussen 380 nm (violet) en 780 nm (rood). © 123RF
Nachtspelletjes
Om te testen of de muizen echt infraroodlicht konden waarnemen, voerden de onderzoekers verschillende experimenten met ze uit. Tijdens een proef moesten de knaagdieren kiezen tussen twee dozen, waarvan er een was ‘verlicht’ met infraroodlicht. De andere doos was dat niet.
Normaal gesproken zullen muizen – die nachtdieren zijn – op zoek gaan naar de donkerste plek (doos in dit geval). De onbehandelde muizen vertoonden geen voorkeur tussen de twee dozen, omdat ze het infraroodlicht niet konden zien. Beide dozen waren immers voor hen even donker. Maar de gemodificeerde muizen gaven de voorkeur aan de doos die niet was verlicht met infraroodlicht.
In een ander experiment leerde het team beide soorten muizen om groen licht te associëren met een elektrische schok. De ‘supermuizen’ met nachtvisie verstijfden ook van angst als ze infraroodlicht zagen.
Lange weg te gaan
Dit roept natuurlijk de vraag op wat wij mensen aan deze wetenschappelijke ontwikkeling hebben. Het antwoord luidt: voorlopig nog niks. Het zou natuurlijk erg handig zijn als mensen later geen nachtzichtkijkers meer hoeven te dragen, maar van zichzelf al ‘superzicht’ hebben. Vooral tijdens militaire operaties komt dit erg van pas.
Maar neurowetenschapper Glen Jeffery, van de University College London, is niet overtuigd. “Het menselijke visuele systeem is in de loop van miljoenen jaren geëvolueerd om gevoelig te zijn voor een zeer specifiek deel van het elektromagnetische spectrum”, vertelt hij aan Nature.
“Het netvlies is het niet gewend om infraroodlicht te zien. Het is onzeker hoe mensen het beeld zouden interpreteren: de omgeving kan bijvoorbeeld een stuk helderder lijken en de beelden kunnen te heftig of overweldigend zijn.”
Bronnen: Cell, Nature, New Atlas, Gizmodo
Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Bestel dan hier ons nieuwste nummer. Abonnee worden? Dat kan hier!