¿La luz roja preserva tu visión nocturna?

Esta es una muy buena pregunta. Los laboratorios científicos utilizan habitualmente la luz roja para realizar disecciones de retinas con poca luz y, por supuesto, se utiliza en otros contextos con poca luz, como el desarrollo de planchas de impresión.

En los dos contextos anteriores, tiene un tema claro: la retina que se disecciona o la placa de impresión que se revela. En el caso de la placa de impresión, la película se ha diseñado para que no reaccione específicamente a la luz roja, por lo que se usa luz roja porque sus ojos pueden verla, pero la película no reacciona . De manera similar, en algunos entornos científicos, tiene sentido usar luz roja durante las disecciones. Los ratones carecen de una opsina de longitud de onda larga y, por lo tanto, el uso de una luz roja tenue permite al experimentador tener una ventaja visual relativa en comparación con el ratón cuando se mantiene adaptado a la oscuridad.

Pero en el caso por el que preguntas, no hay película ni animal que sirva de segunda parte. Entonces, ¿hay alguna ventaja intrínseca en el uso de la luz roja? Resulta que lo hay. La fóvea, que está en el centro de nuestro ojo y se usa para una visión de alta agudeza, no tiene bastones y tiene principalmente conos sensibles a L o rojos. Tenga en cuenta el área central de alta densidad que carece de conos sensibles al azul y tiene conos rojos a verdes 2:1 .

Entonces, al tener presente la luz roja, estimulas esta área. Pero la luz roja también está presente en la luz blanca, ¿por qué no usarla? La respuesta de Leonardo es la más cercana, pero está un poco fuera de lugar. La luz roja se usa porque estimula preferentemente los conos L más que los bastones , pero definitivamente no puede preservar la visión nocturna usando luz roja. ¿Por que no? Bueno, puede parecer que es posible estimular exclusivamente los conos desde la figura de sensibilidad cromática.

Pero esa cifra es 1) normalizada y 2) no es indicativa del procesamiento de señales sinápticas. Miles de bastones pueden converger en una sola célula ganglionar, donde la convergencia de conos en la fóvea puede ser del orden de un solo cono por célula ganglionar. En lo que respecta a la percepción, para comparar la línea de la barra negra de arriba con la línea roja del cono en L, tendría que aumentarla dramáticamente en tamaño. Hablando en términos prácticos, es casi imposible estimular las vías de los conos sin estimular las vías de los bastones cuando se utiliza un LED de espectro relativamente amplio alimentado con una batería. Tal vez con un láser infrarrojo de alta potencia.

Entonces, el propósito de usar luz roja es intentar equilibrar la activación de los bastones de alta sensibilidad (insensibles al rojo) con la de los conos de baja sensibilidad (pero sensibles al rojo) en la fóvea. Mientras usa un nivel similar de activación de varilla con luz azul, percibiría un "punto ciego" donde está su fóvea.

Finalmente, las células intrínsecamente fotosensibles (las células de melanopsina que aparecen) no tienen en cuenta este procesamiento. Estas células se activan solo con niveles de luz extraordinariamente brillantes y, por lo tanto, no entran en conversaciones relacionadas con la visión nocturna.

Aquí hay una comparación del rango de sensibilidades de longitud de onda para ambas células de varilla (etiquetadas como R) con los 3 subtipos de células de conos (etiquetadas como S, M y L) de Wikipedia .

Si uno está expuesto a la luz roja (por encima de ~ 650 nm), activaría principalmente los conos de tipo L (posiblemente alguna activación de tipo M), pero no la activación de la barra. Los bastones son las células receptoras de poca luz en nuestros ojos y, como tales, son muy sensibles a la densidad o brillo de los fotones que ingresan al ojo.

Esta es solo mi especulación, pero creo que es plausible que si estuviera en un entorno completamente oscuro con solo una luz roja, filtrando las frecuencias más altas, la visión nocturna podría salvarse en el sentido de que no activamos las células de varilla.

Otra razón por la que ahora se patrocinan las luces rojas para la iluminación nocturna es porque se supone que son más seguras en términos de interferencia en el ciclo circadiano. Esto no está relacionado con una mejor visión, sino con una mejor salud.

El ojo de los mamíferos detecta la luz mediante las células de cono y rodado convencionales. Sin embargo, recientemente se ha identificado un tercer tipo de célula sensible a la luz . Este tercer sensor de luz se basa en células positivas para melanopsina . Mientras que las células de bastón y cono responden mejor a la luz blanca de espectro completo, las células de melanopsina solo responden a un ancho de banda específico de luz azul, en el rango de 446-477 nanómetros. Estas células conectan y regulan los centros cerebrales responsables de los ritmos circadianos. Por lo tanto, durante la noche, la exposición a la luz azul podría interferir con los ritmos circadianos, lo que facilita la aparición de la depresión y otros trastornos metabólicos asociados con el ciclo circadiano . Consulte otra pregunta de EE.. La luz blanca contiene también luz azul, mientras que la luz roja no. Aparentemente, esta es la razón para afirmar que la luz roja es menos dañina. Sin embargo, no hay evidencia clínica disponible que yo sepa, y el umbral de luz azul requerido para estimular los receptores de melanopsina probablemente esté por encima de la iluminación nocturna común.

Referencias:

1. Hattar S, Lucas RJ, Mrosovsky N, Thompson S, Douglas RH, Hankins MW, Lem J, Biel M, Hofmann F, Foster RG, et al. . 2003. Los sistemas fotorreceptores de melanopsina y bastón-cono explican todas las principales funciones visuales accesorias en ratones. Naturaleza 424: 76–81.
2. Holzmann DC . 2010. ¿Qué hay en un color? El efecto único en la salud humana de la luz azul. Perspectivas de salud ambiental 118: A22–7.

Como se mencionó en la otra respuesta, la luz roja no afecta los receptores de melanopsina en los ojos. Estos receptores no solo regulan el ritmo corporal sino que también regulan los diámetros de las pupilas de los ojos . Una vez que se estimulan, el ojo cree que hay suficiente luz alrededor y las pupilas se hacen más pequeñas para proteger el ojo contra la sobreexposición, lo que reduce la sensibilidad.

Sí, la luz roja es útil SI y solo si es >650 nm. Algunas de las respuestas anteriores están cerca, pero pasan por alto el problema porque usaron la misma escala para bastones y conos en los que no están. Los bastones son varios órdenes de magnitud más sensibles que los conos y, por lo tanto, los gráficos anteriores hacen que parezca que no tienen sensibilidad hasta 700 nm, en realidad la tienen, pero no tanto.

Busque el paso fotocromático. Explica por qué funciona >650nm y está bien documentado.

Cuando estaba en la Marina en 1957, era un operador de sensores ECM en un avión de patrulla marítima P-2 Neptune, construido originalmente en 1941. Volamos patrullas de 11 horas a baja altura sobre el océano. Por la noche, todos los Gage y controles del piloto estaban iluminados con luz roja. Las linternas que teníamos estaban equipadas con lentes rojos. ¡La mayoría de los aviones de la Segunda Guerra Mundial estaban equipados de la misma manera! Por alguna razón, la teoría de la visión nocturna con luz roja era obviamente la creencia en ese entonces. Teniente Rudy Jopp, USN, Retirado.

Creo que la prueba científica más lógica y simplista en esta situación sería la aplicación. Compre lámparas de jardín rojas y lámparas de jardín blancas. Coloque varios objetos en el patio que serían cada vez más difíciles de ver en la oscuridad (como una prueba de visión donde las letras se vuelven pequeñas pero su distancia es estática).

Siéntate afuera sin luz durante una hora, más si quieres, y luego elige los objetos. Esta es su constante, con lo que comparará sus resultados. Repita al menos tres veces tomando nota de los objetos que puede ver.

Repita esto con cada lámpara, exposición durante el tiempo exacto que esperó en la oscuridad. Ambas luces deberían darle el mismo nivel de visibilidad, para mayor precisión. Tome nota de cuánto tiempo tardó en poder ver claramente cada objeto. Recomiendo a un amigo fuera de su visión para llevar la cuenta del tiempo para que no arruine la emoción al presentar la fuente de luz.

Compare los resultados y sabrá qué fuente de luz afecta más su visión nocturna.