視覚:光や色を感じる仕組み

目の構造と機能

光は網膜にある視細胞によって受容され、その情報は大脳へと送られます。視細胞には、桿体細胞と錐体細胞があり、光は、視細胞に含まれる視物質に吸収されます。

目の構造について以下のの画像でご確認ください。

視神経細胞は片方の眼に約80万~100万個存在しています。

1個の視神経細胞には1~多数の視細胞からの情報が送られます。特に網膜の周辺部では、1個の視神経細胞に対して、100個以上の桿体細胞からの情報が送られます。 これに対して、黄斑の中心部では、1個の視神経細胞に対して一個の錐体細胞が情報を送っているため、黄斑付近の分解のは高くなっています。

明暗調節

暗いとき
瞳孔括約筋が弛緩し、瞳孔散大筋が収縮します。

明るいとき
瞳孔散大筋が弛緩し、瞳孔括約筋が収縮します。

遠近調節

近くを見るとき
毛様筋が収縮し、毛様体のつくる輪が小さくなり、チン小帯が緩み、水晶体は弾性で丸くなります。

遠くを見るとき
毛様体の弛緩で、毛様体のつくる輪は大きくなり、 チン小帯に引っ張られて、水晶体は薄くなります。

視細胞(桿体細胞・錐体細胞)

光を感じることの出来る視細胞は桿体細胞と錐体細胞に分類されます。少し難しい言葉に感じますが、英語ではrod cellとcorn cellであり、「ロッド細胞」と「コーン細胞」といった具合の形を示した言葉になります。

桿体細胞

弱光でも働き、明暗を識別しますが、色彩の識別には関与はしません。黄斑の周辺部に多いので暗所では視野の周辺部がよく見えます。視物質はロドプシンという物質です。ロドプシンはオプシンというたんぱく質にビタミンAがから作られるレチナールが結合した物質です。

レチナールは光を吸収すると構造が変化して、その変化を神経細胞が検出しています。これについては、次のページに詳細に解説しています。

錐体細胞

明所で働き、色彩の識別に関与しています。黄斑付近に多く存在しています。よって、色彩は視野の中心部でよく感じます。錐体細胞の視物質は三種類存在し、まとめてフォトプシンと呼ばれています。 フォトプシンもロドプシンとした構造を持っていて、オプシンのアミノ酸配列が微妙に異なるだけの構造となっています。

黄斑と似た音の網斑という部分ですが、ここは黄斑とは全く異なった特性を持っています。ここは視神経繊維が網膜を貫いている部分で、視細胞が存在しません。

桿体細胞と錐体細胞について、以下の動画で詳細に解説しています。

2種類の視細胞(桿体細胞と錐体細胞)とその役割
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