Credit: Johnny Tam, National Eye Institute, NIH
Каждый день во всем мире офтальмологи заняты проведением диагностики зрения. Глядя через расширенный зрачок пациента, они могут видеть сетчатку — ткань размером с почтовую марку, выстилающую заднюю часть внутреннего глаза — и искать проблемы, которые могут сигнализировать о развитии потери зрения.
В частности, публикуемые нами изображения показывают область внешней сетчатки, которая является частью ткани, наблюдаемой во время расширенного осмотра глаза. Благодаря колоризации и другим методам зритель может легко различить светочувствительные, определяющие цвет колбочки (оранжевые) и гораздо меньшие, чувствительные к слабому свету палочки (синие).
Эти снимки в высоком разрешении сделаны Джонни Тэмом, исследователем из Национального института глаз NIH. Работая с Альфредо Дуброй из Стэнфордского университета в Пало-Альто, Калифорния, Тэм и его команда выяснили, как ограничить искажение света палочковыми клетками при визуализации. Решение задачи оказалось в том, чтобы осветить глаз, используя меньше света, предоставленного в виде ореола вместо обычного сплошного круглого луча.
Но решение исследователей наткнулось на временную загвоздку, когда гало, отраженное от палочек и колбочек, создало собственное, нежелательное кольцо света. Чтобы блокировать его, команда Тэма ввела крошечное отверстие, называемое суб-воздушным диском. Наряду с использованием технологии адаптивной оптики [1] для коррекции других искажений света, ученые получили очень четкие изображения отдельных палочек и колбочек. Недавно они опубликовали свои выводы в журнале Optica [2]
Разрешение, полученное с помощью этих методов, настолько улучшено (на 33% лучше, чем с помощью современных методов), что можно даже визуализировать крошечные внутренние сегменты как палочек, так и колбочек. В колбочках, например, эти внутренние сегменты помогают направить свет, поступающий в глаз, на другие, фоточувствительные части, которые поглощают отдельные фотоны света. Затем свет преобразуется в электрические сигналы, которые направляются к зрительным центрам мозга в затылочной коре, что позволяет нам видеть.
Подготовил Алексей Паевский
[1] Noninvasive imaging of the human rod photoreceptor mosaic using a confocal adaptive optics scanning ophthalmoscope. Dubra A, Sulai Y, Norris JL, Cooper RF, Dubis AM, Williams DR, Carroll J. Biomed Opt Express. 2011 Jul 1;2(7):1864-76.
[1] In-vivo sub-diffraction adaptive optics imaging of photoreceptors in the human eye with annular pupil illumination and sub-Airy detection . Rongwen L, Aguilera N, Liu T, Liu J, Giannini JP, Li J, Bower AJ, Dubra A, Tam J. Optica 2021 8, 333-343. https://doi.org/10.1364/OPTICA.414206
