O encéfalo é um meio excitável no qual ondas de excitação se propagam em várias escalas de tempo e espaço. Potenciais de axônios ''unidimensionais'' (escala de milisegundos) ao longo da membrana axonal e ondas de depressão alastrante (segundos a minutos) nas três dimensões do neurópilo da substância cinzenta (complexo de membranas interagentes) são exemplos de ondas de excitação. Na retina, ondas de excitação têm um sinal óptico intrínseco proeminente (IOS). Este sinal óptico é criado pelo espalhamento da luz e tem componentes diferentes nos extremos azul e vermelho do espectro visível. Pudemos observar a erupcão da onda na retina e medir as mudanças ópticas na transição crítica da quiescência à onda propagada. Os resultados demonstram a presença de flutuações precedendo a propagação e sugerem uma transição de fase. Interpretamos estes resultados baseados em uma extrapolação dos experimentos de Tasaki com potenciais de ação e transições de fase volumétrica em polímeros. Assim, o espalhamento da luz vermelha parece ser uma transição de fase volumétrica na matriz extracelular que seria causada pelas interações entre o revestimento da membrana celular e os complexos extracelulares de carboidratos e proteínas. Se esta hipótese fosse correta, o forçar de um fluxo de corrente extracelular deveria criar um sinal semelhante em outro tecido, desde que tal tecido fosse também transparente à luz e tivesse um espaço extracelular similarmente reduzido. Este tecido controle existe e é a lente cristalina. A exceção dos experimentos confimou as mudanças ópticas. As transições de fase dos polímeros extra-celulares poderia ser uma parte importante das correlações a longa distância encontradas durante a propagação de ondas no sistema nervoso central.
sinais ópticos intrínsecos; transição de fase volumétrica; polímeros; depressão alastrante; substância cinzenta central; matriz extracelular
