Günün Özü!
King Arthur (2004) filminden; Bir insanı diz çöktüren hiçbir şeyden hoşlanmıyorum. (Lancelot)/ I don t like anything that puts a man on his knees. |
Son Haberler
- Âşık Beyin: Sevgililer günü için özetleme
- Kuantum Beyin Kitabını Satın Alabilirsiniz
- Bilinç: Antikçağdan Bilincin Yeniden Keşfine
- NeuroQuantology’nin 10 Yıllık Öyküsü: Uzun ve ince bir yol
- Kuantum fiziğinin günümüzde günlük ve sosyal hayata yansımaları
- Neden aşk duygusu var?
- Yılın cinsellik araştırması
- Elektron aşkı
Your Language?
Giriş
Radyo Dinle
Facebook'ta Bu Yazıyı Paylaş
Facebook'ta Bu Yazıyı Paylaş| Tek Foton (Kuantum) Gözlerimizle Algılanabilir mi? |
 |
 |
| Dr. Sultan Tarlacı tarafından yazıldı | |||||
|
Canlılardaki görme tam olarak fotokimyasal bir olaydır ve en iyi örneğidir. Görme, göz küresi içini kaplayan retina denilen bölgede başlar. Retina, sinirsel retina ve pigment epitelinden oluşan iki tabakalı bir yapıdır. Sinirsel retina, ışık algılayıcıları olan fotoreseptörler (ışığa duyarlı alıcılar) aracılığı ile ışığı hisseder. Fotoreseptörler foton enerjisini elektrik enerjisine çevirirler. Bir araya gelen retina hücreleri ışıkla ilgili bilgilerin ilk işleme tabi tutulduğu yerdir. Fotoreseptörler çomaklar ve koniler olmak üzere iki gruba ayrılırlar. Genel olarak birbirlerine benzerler ve dış kısımlarında gerçekleşen kimyasal dönüşümlerle fotonları elektrik sinyallerine çevirirler. Retinada yer alan kimyasal maddelerin yapısal şekli fotonların etkisi ile değişir (izomerleşme). Bu değişiklik hücrede bir dizi metabolik olayı uyararak foton enerjisi elektrik akımına dönüşür ve beyine ulaşan elektriksel akımlar ile görme sağlanır.
Işık etkisinin oluştuğu yer gözde retinadır. Retina göz küresinin iç kısmının %72’sini kaplayan 0.5 mm kalınlığında tabakadır. Bu tabaka ışığa duyarlı hücrelerin üst üste dizilmesinden oluşur. Retinada toplam 125 milyon ışığa duyarlı alıcı hücre bulunurken, bunlar beynin ilgili alanlarına, görme sinirini oluşturan 1 milyon uzantıları ile ulaştırılırlar. Işık retinanın iç tabakalarından geçer ve ardından en derin tabakadaki ışığa duyarlı hücrelere ulaşır. Sonra bir dizi kimyasal basamala görme sağlanır.
Tek Kuantum Fotonunu Algılamak
Tüm makinelerde ve biyolojik yapılarda, herhangi bir uyaran olmadan değişik nedenlerle, zemin gürültüsü denilen anormal ama düşük genlikli çıktılar oluşur. Gürültü, birçok aletin sorunudur ve retinadaki çomaklarda bunun dışında değildir. İnsanda ve gözde de hiçbir foton uyarımı gelmeden, ısı nedeni ile kimyasal değişiklikler oluşur ve sanki foton uyarısı varmış gibi yanıtlar gözlenir. Karanlıktaki zemin gürültüsü, herhangi bir uyaran olmadan, istirahat halinde, yapıdaki dalgalanmalar ve çevresel nedenlerle ortaya çıkan parazitler olarak düşünülebilir. Özellikle ısıya bağlı (foton ile değil) 11-cis-retinal izomerizasyonu (yani atom sayısı ve kimyasal formülü değişmeden uzaysal şeklinde değişme) gösterilmiştir. Bu çok nadirdir ve gözde 420-470 yılda (bazı çalışmalara göre 2000) bir kez olabileceği hesaplanmıştır. Koniler, çomaklara göre daha gürültülüdürler. Kendiliğinden ısıya bağlı izomerizasyon oranı ve ihtimali çok az olduğundan, ısıya karşı dayanıklılığın çok fazla olduğu söylenebilir. Böylece birçok molekül hücrede bozunmadan paketlenmiş kalır ve ışığı yakalama yeteneği artar. Tek fotonun etkisinin ısının neden olduğu zaman gürültüsü ile karışma ihtimali azalır. Çomaklar karanlıkta görmeyi sağlarlar ve karanlığa uyum sağlamış birisinin 5-7 fotonu seçebileceği tespit edilmiştir. Bazı araştırmacılarca ise insanlarda ışığı seçme eşiğini 2 foton olarak öne sürmüştür. Semender gözünden alınan ve yapay ortamda desteklenen tek bir çomağın, belli olasılıklar dâhilinde, tek fotona yanıt verdiği gösterilmiştir. Bazı çalışmacılar da, beynin 1, 2 ve 3 fotonu ayırabileceğini öne sürmüştür. Tek fotona verilen yanıt konilerde çomaklara göre 10-100 kat daha zayıf ve kısa sürelidir. Tek fotonun tek çomak üzerine etkisi ile 107 katyonun hücre içine girişini engellediği gösterilmiştir. Bu sayıda katyon ise görmeyi (daha doğrusu ışık algısını) sağlayabilir.
Kaynaklar Baylor DA. Photoreceptor signals and vision. Proctor lecture. Invest Ophthalmol Vis Sci 1987;28:34-49 Burns ME, Baylor DA. Activation, deactivation, and adaptation in vertebrate photoreceptor cells. Annual Review Neuroscience 2001;24:779-805. Hecht S, Shlaer S ve Pirenne M. Energy, quanta and vision, J Gen Physiol 1942;25:819–840 van der Velden HA. The number of quanta necessary for the perception of light in the human eye. Ophthalmologica 1946;111:321–331. Rieke F. Single-photon detection by rod cells of the retina. Reviews of Modern Physics 1998;70:1027-1036. Sakitt B. Counting every quantum. J Physiol (London) 1972;223:131–150. Menon ST ve ark. Rhodopsin: Structural Basis of Molecular Physiology. Physiol Rev 2001;81:1659-1688
Powered by !JoomlaComment 3.26
3.26 Copyright (C) 2008 Compojoom.com / Copyright (C) 2007 Alain Georgette / Copyright (C) 2006 Frantisek Hliva. All rights reserved." |
|||||
| LAST_UPDATED2 |
