スペクトルの赤端にある光の波長は、桿体をわずかに刺激するだけで、錐体は十分に機能します。これにより、目は暗闇に素早く順応することができます。
暗い部屋から突然明るい遊び場に足を踏み入れると、目を細めてしまいます。太陽のまぶしい猛攻撃はほとんど目がくらむようです!一方、太陽の下で長時間過ごした直後に、薄暗い部屋の中を歩くと、突然暗くなった周囲を理解しようとして、目が大きく見開かれていることに気づきます。
基本的に、明るい場所から薄暗い場所に移動するとき、またはその逆の場合、目が順応するまでに時間がかかります。
ここで疑問が生じます:放射線科医やパイロットなど、特定の専門家は、薄暗い場所で最大の視覚感度を必要とします...彼らは明るさの突然の変化にどのように適応するのでしょうか?
簡単に言えば、彼らは明るい光の中で赤いゴーグルを着用しています!
しかし、なぜですか?
調べてみましょう…しかし、いくつかの基本を見ていく前ではありません.
パイロットは薄暗いコックピットで作業しますが、高い視力が必要です。放射線技師も同じです。 (写真提供:Sunshine Seeds/Shutterstock)
目の解剖学
目は水平に伸びた球体のような形をしており、前方の 6 分の 1 しか見えていません。目の残りの部分は、頭蓋骨の眼窩に含まれています。
眼は、最も外側の繊維層、中間の血管層、および内側の神経層の 3 つの層で構成されています。
外側の線維層には、強膜と角膜の 2 つの主要な構造が含まれています。強膜は目の「白」であり、角膜は透明な部分です。
中間血管層は、虹彩、瞳孔、脈絡膜、毛様体で構成されています。瞳孔は光が目に入る開口部のようなもので、虹彩は入る光の量を制御するシャッターのようなものです.
目の3番目の最も内側の層は網膜です。これは、外界のイメージが形成されるスクリーンのようなものです。網膜は、桿体と錐体と呼ばれる光受容体を含む目の光に敏感な神経層です。光受容体は、光を検出し、電気信号の形で視覚インパルスを脳に送る特殊なニューロンです。
この図は、さまざまな部分を側面から見た人間の目を示しています。(写真提供:solar22/Shutterstock)
光受容
光受容とは、桿体や錐体などの光受容体が目に入る光波を吸収して電気信号に変換し、視覚処理のために脳に送信する方法を説明するプロセスです。
光受容体には 3 つの主要なセグメントがあります。
それらには、光を検出する受容体の部分である外側のセグメントと、細胞体を含む内側のセグメントがあります。最後に、光受容体には介在ニューロンに接続するシナプス終末があり、信号を視神経に伝達するのに役立ちます。
ロッド
桿体は主に網膜の周辺に位置しています。桿体の外側部分には、カーテンのプリーツのようにディスクを形成する細胞膜のひだがあります。これらのディスクには、光によって活性化されるロドプシンと呼ばれるタンパク質が高密度に含まれています。ロドプシンは「ビジュアル パープル」とも呼ばれます。
ロッドには大量のロドプシンが含まれているため、光に非常に敏感です。ロッドを活性化するには、単一の光子だけが必要です。そのため、ロッドを使用すると、暗い照明条件、つまり夜間でも見ることができます。ただし、ロドプシンは異なる波長の光を区別できないため、黒と白の視覚しかできません。
この図は、桿体細胞と錐体細胞の構造を示しています。(写真提供:Designua/Shutterstock)
コーン
錐体は、網膜の小さなくぼみである中心窩に集中しています。それらは中心窩を最高の視力の領域にします。桿体と同様に、錐体にも円板を形成する細胞膜の襞があります。ただし、円柱のような形をしたロッドとは異なり、コーンの外側のセグメントはアイスクリーム コーンのような形をしているため、名前が説明されています。
錐体では、ディスクはフォトプシン (光によって活性化される別の分子) と呼ばれる低濃度のタンパク質で覆われています。したがって、錐体は光に対する感度が比較的低く、活性化するには数百の光子が必要です。したがって、コーンは主に明るい光の状態、つまり日中に役立ちます。
ただし、錐体は主に色の検出に役立ちます。錐体細胞には、赤、緑、青の 3 種類があり、それぞれが特定の波長の光によってのみ活性化される異なる種類のフォトプシンで覆われています。それらの組み合わせにより、考えられるすべての色を見ることができます!
たとえば、赤いバラを見ると、赤い錐体のみが活性化されますが、紫の花を見ると、赤と青の錐体の両方が活性化されます!
明暗順応
暗順応とは、一定期間暗闇にとどまった後、目が光に対してより視覚的に敏感になる能力です。明るい光の下では、ロッドの視覚色素であるロドプシンが継続的に分解されます。ロドプシンの再生にかかる時間は、暗順応と呼ばれます。桿体が適切に機能するために必要なロドプシンを構築するのに時間がかかるため、暗順応には約 20 分かかります。
逆に、薄暗い環境から明るい環境に移動すると、目が明るさに順応するまで、光が強烈で不快なほど明るく見えることがあります。このプロセスは 5 分間にわたって行われ、光順応と呼ばれます。
赤信号と適応
放射線科医、航空機パイロット、および薄暗い照明で最大の視覚感度を必要とするその他の人々は、明るい光の中で赤いゴーグルを着用すると、暗順応するために暗闇で 20 分間待つ必要がなくなります。
スペクトルの赤端にある光の波長は、桿体をわずかに刺激するだけで、錐体は十分に機能します。したがって、赤い眼鏡をかけている人は、桿体が暗闇に順応するのに通常かかる時間中に、明るい光の中で見ることができます.
ですから、次にクールな色合いのパイロットを見かけたら、それは単なるスタイルのためではないことを思い出してください!
