https://frosthead.com

Een wetenschapper die per ongeluk een zonnebril heeft ontwikkeld die kleurenblindheid kan corrigeren

Op een middag in 2005 speelde Don McPherson de ultieme frisbee in Santa Cruz. Hij droeg een zonnebril toen zijn vriend, Michael Angell, zijn bril bewonderde, vroeg om ze te lenen. Toen hij de bril opzette, stond hij versteld van wat hij zag.

McPherson herinnert zich dat Angell verrast zei: "Ik kan de kegels zien", verwijzend naar een reeks oranje verkeerskegels in de buurt. Wat dit tot een verrassende constatering maakte, was dat Angell zijn hele leven kleurenblind was geweest. De zonnebril, die McPherson, een materiaalwetenschapper, had ontworpen, stelde hem in feite in staat de oranje tint voor het eerst te zien en die kleur te onderscheiden van het omringende gras en beton.

McPherson, gevestigd in Berkeley, Californië, heeft een doctoraat in de glaswetenschappen van Alfred University, oorspronkelijk gespecialiseerd in het maken van brillen voor artsen om te gebruiken als bescherming tijdens laserchirurgie. Zeldzaam aardijzer ingebed in de glazen absorbeerde een aanzienlijke hoeveelheid licht, waardoor chirurgen niet alleen veilig konden blijven, maar ook duidelijk onderscheid konden maken tussen bloed en weefsel tijdens procedures.

Chirurgen waren zelfs zo dol op de bril dat ze uit operatiekamers verdwenen. Dit was de eerste indicatie dat ze buiten het ziekenhuis konden worden gebruikt. McPherson begon ze ook nonchalant als zonnebril te dragen. "Als je ze draagt, zien alle kleuren er ongelooflijk verzadigd uit, " zegt hij. "Het laat de wereld er heel helder uitzien."

Pas toen Angell zijn zonnebril leende bij het frisbee-spel, besefte McPherson dat ze een breder doel konden dienen en diegenen die kleurenblind zijn, kunnen helpen. Nadat hij deze ontdekking had gedaan, besteedde hij tijd aan het onderzoeken van kleurenblindheid, een aandoening waarvan hij heel weinig wist en uiteindelijk een subsidie ​​aanvraagde bij de National Institutes of Health om klinische proeven te starten.

Sindsdien hebben McPherson en twee collega's, Tony Dykes en Andrew Schmeder, EnChroma Labs opgericht, een bedrijf dat zich toelegt op het ontwikkelen van dagelijkse zonnebrillen voor de 300 miljoen mensen in de wereld met een gebrek aan kleurenzicht. Ze verkopen glazen, met sportieve en trendy, Ray-Ban-achtige monturen, sinds december 2012, voor een prijs die varieert van $ 325 tot $ 450. Het EnChroma-team heeft het product aanzienlijk verfijnd en heeft de lenzen onlangs van glas veranderd in een veel meer gebruikersvriendelijk polycarbonaat in december 2014.

Een pediatrische versie van de bril, samen met een binnenmodel, zijn de volgende op het zakje voor EnChroma. Vooral voor kinderen kan het dragen van deze bril de progressie van hun kleurenblindheid stoppen. Een pediatrische versie van de bril, samen met een binnenmodel, zijn de volgende op het zakje voor EnChroma. Vooral voor kinderen kan het dragen van deze bril de progressie van hun kleurenblindheid stoppen. (EnChroma)

Hoewel het een toevallige ontdekking was, benadrukt McPherson dat de uiteindelijke productie en uitvoering van het product gebaseerd is op jarenlange strenge wetenschap. De makers experimenteren voortdurend met nieuwe iteraties. "Mijn fietstas bevat ongeveer tien brillen, verschillende versies, " zegt hij.

Om het effect van de bril verder te versterken, heeft Schmeder, een wiskundige, een geavanceerd model voor kleurenvisie in het menselijk oog gemaakt met 10.000 natuurlijke en door de mens gemaakte kleuren. Op basis hiervan heeft hij een filter voor de bril ontworpen dat de manier optimaliseert waarop een gebruiker dit brede spectrum aan tinten bekijkt.

De bril is gebaseerd op fundamentele vision science. McPherson legt uit dat alle mensen drie fotopigmenten in het oog hebben, ook bekend als kegels, die gevoelig zijn voor blauw, groen en rood. Blauw werkt redelijk onafhankelijk, terwijl de rode en groene kegels bij de meeste mensen overlappen, waardoor de perceptie van bepaalde kleuren wordt beïnvloed. Als bijvoorbeeld 10 fotonen op de rode kegel landden en 100 op de groene kegel, zou het bekeken object groener lijken. Terwijl als een gelijk aantal fotonen op de rode en groene kegels zou landen, de waargenomen kleur geel zou zijn.

Er ontstaat een probleem wanneer de rood-groene kegels teveel overlappen, een aandoening die 99 procent van de gevallen van kleurenblindheid voor zijn rekening neemt. Wanneer dit gebeurt, zou een individu in het vorige scenario, in plaats van geel, weinig of geen kleur waarnemen. De technologie van EnChroma werkt door een absorptieband op een bril te plaatsen die licht vangt, de kegels van elkaar weg te duwen en de normale verdeling van fotonen erop te herstellen.

De brillen van het bedrijf kunnen tot 80 procent van de klanten behandelen. De resterende 20 procent, inclusief de schrijver van dit recente artikel in Atlantic, die de bril testte, mist een hele klasse fotopigmenten, groen of rood - een voorwaarde die EnChroma momenteel niet kan verhelpen.

Dit jaar wordt een druk jaar voor het bedrijf, dat is gericht op het uitrollen van binnenversies van de bril, een pediatrisch model en een online test die mensen kan helpen om kleurenblindheid thuis te analyseren. Vooral voor kinderen kan het dragen van een EnChroma-bril helpen hun kleurenblindheid te corrigeren en te voorkomen dat deze verder vordert. Om het product op te schalen, werft het team opticiens en optometristen in het hele land om de glazen te testen en te delen met hun patiënten.

Marc Drucker, een gebruiker die zijn hele leven roodgroene kleurenblindheid heeft gehad, draagt ​​nu zijn zonnebril op een regelmatige basis. "Gewoon passen, het was echt transformerend, " zegt hij. "Het is heel vreemd om dingen voor het eerst in 45 jaar anders te zien."

McPherson zegt: "Het geeft me nog steeds kippenvel als iemand voorover buigt en een bloem ziet en vraagt: 'Is dat lavendel?'" Eenvoudige, alledaagse bezienswaardigheden zijn duidelijk veranderd.

Drucker kijkt uit naar de indoorversie die naar verwachting dit voorjaar uitkomt, en benadrukt de impact die EnChroma-glazen hebben gehad op zijn dagelijkse, routinematige activiteiten. "Ze zijn veranderd gaan naar de boerenmarkt, eenvoudige dingen zoals koken, " zegt hij. "Ik kijk uit naar mijn eerste regenboog."

Een wetenschapper die per ongeluk een zonnebril heeft ontwikkeld die kleurenblindheid kan corrigeren