Око та зір людини
Реальні технології та здібності
Електронний мікроскоп та прилад нічного бачення, телескоп та магнітний томограф. Ці прилади дали людині відчути себе суперменом. А сьогодні наука готова втілити мрію ще більш зухвалу, об'єднати всі понад здібності в одному приладі та замінити їм біологічне око.
Очі – основний робочий інструмент снайпера. Для професійного стрільця вони також важливі, як гарна гвинтівка. Здається, зір снайпера бездоганний. Однак навіть найзіркіші у світі очі беззахисні. Кожні 5 секунд у всьому світі з різних причин сліпне одна доросла людина. Щохвилини дитина. Життя у темряві, хто хоч раз бачив світло, стає важким випробуванням. А ще 50 років тому, максимум, що могла запропонувати медицина замість справжнього ока, це скляне око.
Виробництво людських очей
Москва.Цех із виробництва людських очей. Тут уже півстоліття роблять те, що вважається дзеркалом душі. Кожне око виготовляють індивідуально. Спочатку підбирають колір білкової оболонки. Потім розписують райдужку, фарб для райдужної оболонки більше сотні. Але на жаль усі ці гарні очі, не більше ніж косметичний протез.
Сьогодні вчений прагнуть створити імплантанти нового покоління, які за кілометри дозволять розрізняти найдрібніші предмети, розширять видимий діапазон, наділять людину цифровим зором.
Протез ока – айборг
Очі – головний інструмент пізнання світу. Зір дає нам можливість дізнатися про навколишній світ більше, ніж решта почуттів. 90 відсотків усієї інформації людина отримує візуально. Однак можливості зору, дані природою обмежено навіть у найзоріших у світі очей.
Гострота зору
Якщо окуліст каже, що у вас є одиниця, цеозначає, що ви власник середнього зору. У деяких цей показник значно вищий. Іноді до 1,5 одиниць. Це уроджені здібності. Але чи можна їх посилити штучним шляхом? Людина, наділена понад баченням у кілька десятків одиниць, без телескопа зможе розрізнити супутники Юпітера. З винаходом лазерної хірургії таке майбутнє перестало сприйматися фантастикою.
Тайгер Вудс, неперевершений гольфіст людства. Щоб покращити свої здобутки, спортсмен зробив своїм очам оновлення. Збільшив собі гостроту зору з допомогою лазерної хірургії. Сьогодні, за власним зізнанням, Американський гольфіст бачить далі за звичайних людей.
Лазерний промінь, керований комп'ютером, усуває дефекти та нерівності зовнішньої біологічної лінзи ока(рогівка). Під час операції її шліфують так, щоб промені світла якомога чіткіше фокусувалися на сітківці. Таким чином, людина отримує гостріший зір, ніж зір, отриманий від природи. Відкриття лазерної офтальмології зацікавило військових. У бойових діях, перевага над противником набагато важливіша, ніж на полі для гольфу. За спеціальною програмою пентагону було прооперовано понад 16000 американських солдатів.
Супер зір ідеальний для професійних пілотів і снайперів було досягнуто. Але не зовсім. Дослідження показали, зір у бійців став набагато гострішим, але ось нічне бачення у них виявилося гіршим, ніж у простих людей. Було встановлено, що лазерна корекція тут не до чого. Вся справа у реакції головного мозку на тюнінг очей. У нас природою закладено рівномірний зір, якщо ми штучно збільшуємо гостроту, ми втрачаємо здатність бачити добре в сутінки.
Заміна кришталика
В даний час найбільш просунутим методом отримання супер зору,є заміна кришталика. Людина може бачити чітко як далеко, так і поблизу. Автоматично налаштовуватися на предмети, що знаходяться на різній відстані від очей завдяки м'язам, що з'єднують кришталик зі стінками очей. Ці м'язи здатні скорочуватися та розслаблятися, що призводить до кривизни радіусу лінзи.
Як зробити процес створення кришталика таким, щоб він зміг також змінювати свою форму, як це робить біологічна тканина. Це питання хвилювало вчених десятиліттями. Тільки вирішивши це завдання, можна буде поставити нове, набути гостроти зору тварин. Відповідь була знайдена при винаході нового оптичного дива, рухомого полімерного кришталика.
Штучні кришталики - це полімерні лінзи в підлогу сантиметра завдовжки і підлогу міліметра завтовшки. Перші промислові кришталики було зроблено з допомогою твердого оргскла. Лінза останнього покоління настільки пластична, що під час операції її можна згорнути в трубочку і імплантувати ще більш мініатюрний отвір. Штучні лінзи мають жовтий відтінок, таким має і біологічна лінза. Так нас природа захищає від жорсткого ультрафіолету, до сприйняття якого наше око не пристосоване. Крім того, полімерні матеріали зношуються набагато повільніше, ніж біологічні. І така недуга, як катаракта, силіконової лінзи не загрожує. Але незважаючи на явну перевагу над біологічним кришталиком, силіконовий кришталик супер здібності людині дати не може. Використання найпрогресивніших технологій скуто рамками, які поставила природа.
Сприйняття світла та кольору
За обробку світлового випромінювання сигнали, зрозумілі мозку, включає внутрішня оболонка ока. Сітківка та її особливі клітини. За баченням світу кольоровим відповідають клітини – колбочки. Один колір колб сприймає зеленийколір, інший синю та червону. Цих трьох кольорів мозку достатньо, щоб змішуючи їх набувати тисячі відтінків. Незважаючи на уявну різноманітність кольорів навколо нас, видимий спектр людиною обмежений. Наше око сприймає хвилі частотою всього від 400 до 800 тераГц. Це діапазон від червоного до фіолетового.
Людське око не здатне бачити інфрачервоне випромінювання, доступне крокодилам та зміям. Не може людина бачити і в ультрафіолетовому кольорі. А ось метелики завдяки своєму дару знаходять нектар. Причому чим яскравіше кольори в ультрафіолеті, тим привабливішими вони здаються комахою. Адже зір у такому діапазоні людині було б дуже корисним, наприклад, в оцінці мальовничих полотен.
Чи може людина штучно збільшити свій діапазон, змінивши свою сітківку? До відповіді це питання наблизився Американський офтальмолог Алон Чоу. Він замінив загиблі світлочутливі клітини, одного зі своїх пацієнтів, кремнієвим мікрочіпом. Завдяки штучній сітківці, що втратили зір, можуть бачити не лише контури та розміри предмета, а й розрізняти контрастність та відтінки кольорів. І все це завдяки імплантанту, товщина якого менша за людське волосся. Такий імплантант наділяє своїх власників здатністю бачити теплове випромінювання предметів.
За те, щоб відрізнити світло від пітьми, відповідають ті ж клітини сітківки. Фоторецептори вловлюють світло і перетворюють його на нервові імпульси, зрозумілі мозку. Але як би недосконала була наша нервова система, вона поступається звіриним почуттям.
Біонічне око
Зараз з'явилися технології, які можуть повернути зір, здавалося, у безвихідному становищі. Очі людині можуть замінитибіонічні очі. Ці очі дозволяють бачити навколишній світ тим, хто навіть втратив надію бачити світло денним.Завдяки новому біонічному зору люди починають впевнено орієнтуватися в просторі. Можуть без сторонньої допомоги перейти дорогу.
Технологій для відновлення зору достатньо, залишилася справа за малим. Поєднати всі ці технології в одне єдине ціле – супер око.