Ảnh chụp võng mạc của mắt người, chụp bằng thiết bị chẩn đoán lâm sàng chuyên nghiệp. Độ tương phản và độ bão hòa được làm rõ hơn so với ảnh chụp gốc. (Ảnh: iStockphoto.com/esp_imaging)
Các nhà nghiên cứu ở Mĩ khẳng định họ đã hiểu rõ cách thức quá trình thị giác bị kích thích bởi ánh sáng đi vào mắt. Họ đề xuất rằng sự kích hoạt ban đầu ấy được cung cấp bởi những quá trình điện chứ không phải những biến đổi cơ trong võng mạc như người ta đã tin tưởng trong 50 năm qua. Nghiên cứu được thực hiện bởi một đội, đứng đầu là Kenneth Foster tại trường Đại học Syracuse ở Mĩ.
Lâu nay người ta nghĩ rằng giai đoạn đầu tiên trong sự nhìn là khi ánh sáng đi tới võng mạc ở phía sau mắt và từng photon bị hấp thụ bởi các phân tử cảm quang. Các nhà sinh lí học lưu ý rằng sự hấp thụ này làm cho các phần thuộc những phân tử này gọi là chromophore thay đổi hình dạng. Người ta tin rằng quá trình này làm phân cực điện các chromophore, từ đó tạo nên một điện trường kích thích những quá trình hóa học phân tử khác mang lại một tín hiệu gửi lên não.
Nhưng Foster và các đồng nghiệp của ông nghi ngờ sự giải thích này và họ muốn xác định xem sự thay đổi hình dạng này – một quá trình gọi là đồng phân hóa – thật ra có phải là quá trình đầu tiên trong sự nhìn hay không. Vì thế, các nhà nghiên cứu đã bố trí làm kìm nén các chromophore, ngăn không cho chúng biến đổi hình dạng, để xem kết cục là gì.
Các nhà nghiên cứu cho tổng hợp chromophore bị thiếu một nhóm hóa chất chủ chốt. Những chromophore này khi đó được cấy vào tảo sống đơn bào tên là Chlamydomonas reinhardtii. Sau một loạt thử nghiệm, đội của Foster để ý thấy rằng, bất chấp sự thay đổi này, tảo vẫn tiếp tục phản ứng với ánh sáng kích thích theo kiểu y như cũ.
Các nhà nghiên cứu cho rằng sự phân bố lại các electron bên trong chromophore là đủ để làm phân cực chromophore và một sự thay đổi hình dạng, do đó, là không cần thiết cho sự kích hoạt ban đầu. Foster phát biểu rằng cơ chế này thật ra đã được đề xuất hồi thập niên 1970 nhưng các thủ tục sinh hóa khi ấy chưa đạt trình độ để chứng minh ý tưởng này bằng thực nghiệm.
Foster tin rằng việc hiểu rõ hơn cơ chế vật lí và các hoạt động hóa sinh trong quá trình nhìn có thể dẫn tới các ứng dụng thực tế. “[Các protein thụ-hóa] là mục tiêu cho khoảng một nửa ngành dược, vì thế sự hiểu biết tốt hơn về thiết kế của chúng có thể có tầm quan trọng trong y khoa”, ông nói.
Nguồn: physicsworld.com
