Excitaciones espurias en un fotoestimulador para cinco tipos de fotorreceptores en la retina de humanos

PAZ FILGUEIRA, CLEMENTE; CAO, DINGCAI; BARRIONUEVO, PABLO A.

San Miguel de Tucumán

Encuentro; 101a Reunión de la Asociación Física Argentina; 2016

El ojo del ser humano contiene cinco tipos de fotorreceptores: los conos tipo S, M y L que permiten la visión de color, los bastones cuya sensibilidad permite la visión en situaciones de iluminación escasa, y las células melanopsínicas que están emparentadas con procesos no-visuales como el ciclo circadiano y el reflejo pupilar. Para estudiar su interacción y el grado y tipo de participación en las vías que proyectan a áreas cerebrales, es necesario generar estimulaciones que evoquen la respuesta de solo un tipo de fotorreceptor ?silenciando? la respuesta del resto. Recientemente se ha desarrollado un fotoestimulador que cumple estos requerimientos de una manera no-invasiva para ser usado en humanos [1]. No o obstante se ha observado que existen excitaciones espurias (Ee) en los otros fotorreceptores durante este proceso. En este trabajo se presenta un método de verificación del proceso de generación del estímulo según la cuantificación de dichas señales espurias.Cinco LEDs en combinación con filtros dicroicos pasa-banda y filtros neutros de 20% de transmitancia formaron los cinco primarios del fotoestimulador: azul (B), cian (C), verde (G), ámbar (A) y rojo (R); cuyas longitudes de onda pico fueron: 460 nm (B), 488 nm (C), 544 nm (G), 592 nm (A) y 632 nm (R). Un espectroradiómetro Photoresearch PR715 fue usado para caracterizar las luces primarias. Las luces de los primarios se transportaron por fibras ópticas para ser mezclada por un homogeneizador seguido de un difusor, formando así un campo uniforme. Una lente de campo acromática (Ø=50mm y f=100mm) junto con una pupila estenopeica (Ø=2mm) permitieron visión maxweliana. Las piezas de soporte fueron hechas a medida usando una impresora 3D. La intensidad de los LEDs fueron controlados mediante modulación por ancho de pulso provista por una placa Arduino y por un software desarrollado en C objetivo. La característica radiación vs corriente de los LEDs se midió con un luminancímetro LMT L1009 y mediante modelos polinómicos se corrigieron los patrones alinéales. El error del modelo respecto de las mediciones fue menor a 3,7% en todos los casos. La iluminancia retiniana expresada en Troland (Td) se obtuvo mediante mediciones de iluminancia con el luxímetro LMT B360F y aplicando el procedimiento explicado por Wyszecki y Stiles [2] para visión maxweliana. Los valores máximos de los primarios fueron 3489 Td (B), 1291 Td (C), 2620 Td (G), 3729 Td (A) y 2084 Td (R).