[ezup]

Дневное животное


Так сложилось, что эволюция наделила человека хорошим бинокулярным зрением, но обделила способностями к ночной жизни. Мы не ночные хищники, в темное время суток нам рефлекторно хочется спать, поэтому и большие глаза, как у сов и кошачьих, нам без надобности. Но охотиться ночью человек со временем все-таки научился, причем нередко на себе подобных. Однако эволюция – это очень неторопливый процесс, да и все правила естественного отбора мы напрочь нарушили… В общем, пришлось с этой проблемой справляться при помощи головного мозга. Так появились разного рода активные и пассивные приборы ночного видения, а также тепловизоры. Все они неплохо справляются со своими обязанностями, но вот стоят немало и далеко не все страны даже развитого мира способны разработать собственными силами такое техническое чудо.

Стараниями ученых такие приборы могут вскоре уйти на пенсию

Поэтому простое и недорогое средство, способное трансформировать человеческое зрение в «кошачье», всегда будет в тренде. Первое, что приходит на ум, – это искусственно расширить зрачок до такой степени, чтобы главные светочувствительные рецепторы палочки получили больше скудного ночного освещения. И даже средство для этого есть – атропин. Но вот обратно зрачок под атропином сокращаться не хочет, что чревато повреждения глазного дна от яркого света. В качестве еще одного варианта медикаментозного улучшения ночного зрения условно можно рассматривать вещество "хлорин е6". Почему условно? Потому, что лить себе в глаза всякую непроверенную «химию» чревато непростыми последствиями – это знает каждый здравомыслящий. Но вот в США команда биохакеров (так они себя именуют) Science for the Masses «Наука для масс» осмелились в 2015 году провести такой эксперимент на добровольце. Кстати, называют они себя гордо еще одним титулом – независимые ученые. В рамках эксперимента ребята влили в каждый глаз добровольца в три приема по 50 мкл раствора хлорина е6, который используется для лечения рака и расстройств ночного зрения. Собственно, никакого принципиального ноу-хау тут и нет – лекарство и до них использовалось в подобных лечебных целях. Но вот кое-какие усовершенствования независимые ученые все-таки внесли.

Ход эксперимента от независимых исследователей команды "Наука для масс"

Для защиты от яркого свет испытуемый получил темные линзы, а также дополнительно закрыл глаза светозащитными очками. Первые же опыты показали уникальные для человеческого глаза способности к ночному видению. В полной темноте (для человека, конечно) испытуемый различал фигуру на расстоянии в 10 метров, а режиме «безлунная ночь» в лесу смог увидеть людей на расстоянии в 100 метров. Эффект длился несколько часов, после чего не наступили побочные эффекты, что, пожалуй, является главным достижением независимых исследователей. Говорить о долгожданном обретении ночного зрения от хлориновых капель пока не приходится. Во-первых, неизвестно, как отреагируют глаза других испытуемых – опыт проведен всего на одном человеке. Во-вторых, долговременные эффекты от регулярного или эпизодического применения препарата также неизвестны. И, наконец, третье. Даже если хлорин окажется эффективным средством для практического использования, как будет реагировать глаз на внезапную вспышку? К примеру, от стрелкового оружия? Успеет ли зрачок сократиться до таких размеров, чтобы сохранить «разогретое» хлорином глазное дно? В общем, вопросов к таким научным открытиям гораздо больше, чем ответов на них.

Тонкая настройка


Гораздо более профессионально подошли к вопросу медикаментозного обострения ночного зрения исследователи из Медицинской школы Университета Массачусетса и китайского Университета науки и технологии. В начале 2019 года были разработаны наночастицы, способные преобразовывать инфракрасный спектр в синий. Собственно, в этом и заключается ключевая идея проекта – перенастроить чувствительность нашего зрения на другой, невидимый ранее инфракрасный диапазон. И здесь отпадут всякие переживания по поводу «засветки» от яркого света в темноте – рефлекторная система будет справляться с ним в обычном «гражданском» режиме. Примечательно, что наноинженеры столкнулись с непростой задачей повышающего преобразования энергии. Рабочую наночастицу не в каждой лаборатории соорудишь, а тут надо еще научить её преобразовывать несколько энергетически слабых ИК-фотонов в один более мощный «синий» фотон. Перед нами типичный электронно-оптический преобразователь из классических приборов ночного видения. И, кстати, для дальнейших испытаний наночастицы чуть перенастроили, и они научились преобразовывать ИК-изучение в зеленый свет. Именно к зеленому глаза млекопитающих имеют наибольшую чувствительность.

Примерно так выглядит глазное дно после тонкой перенастройки на инфракрасное зрение. Белым выделены наночастицы, прикрепившиеся с помощью специфических белков к рецепторам глаза

В отличие от независимых ученых-биохакеров, естествоиспытатели из Массачусетса испытали новинку не сразу на человеке, а предварительно на мышах. Подопытные животные после инъекций растворов с наночастицами на несколько недель получили способность видеть окружающий мир в ближней инфракрасной области, при этом не теряя способности к обычному зрению. Вначале исследователи инструментально с помощью электроэнцефалограммы доказали, что ИК-лучи вызывают реакцию рецепторов глазного дна мышей. А сложные поведенческие тесты обнаружили способность мышей реагировать на невидимый ранее свет и даже различать проецируемые с его помощью фигуры. Пока среди побочных эффектов зафиксировали только временное помутнение хрусталика, но исследователи считают это несущественным.

Если отодвинуть на второй план эйфорию группы исследователей из Массачусетса по поводу успехов с наночастицами, то окажется, что за океаном разработано средство, способное заметно изменить характер боевых действий. С одной стороны, человек получит долгоиграющее средства для замены громоздких ПНВ. А с другой, появится еще один канал раздражающего воздействия на человеческий глаз. Учитывая, что немалая часть рецепторов сетчатки глаза будет настроена на инфракрасное зрение, острота или "разрешение" обычного неминуемо должно снизиться. Военные специалисты всеми этим факторами не преминут воспользоваться. Как говорится, на каждое действие обязательно будет своё противодействие. Поэтому лучше оставить внедрение подобных технологий на откуп специалистам от медицины.

Автор:

Евгений Федоров

Использованы фотографии:

mikeshouts.com, habr.com, nalabaze.ru