視覚はどのように機能しますか？

視界の体験は、世界からの光子が眼のレンズに当たり、網膜と呼ばれる眼の一部の光受容細胞の小さなパッチに焦点を合わせたときに始まります。 これらの細胞には、rod体と錐体の2種類があります。 コーンは色を検出するためのもので、明るい光の下でも機能します。ロッドはより敏感ですが、色盲でもあります。 人間には約1億2500万個のrod体細胞と600万個の錐体細胞があります。 いくつかの種はより多くのrod体、特に夜の生活に適応したthose体を持っています。 一部のフクロウは、私たちが慣れている視力の100倍の夜間視力を持っています。

Rod体と錐体は、光変換と呼ばれる機能を実行します。これは、入ってくる光を脳に送る電気信号に変換するだけで、視覚を可能にします。 これらの細胞はすべて、さまざまな色素分子を含む光受容タンパク質を含んでいます。 rod体では、これらはロドプシンと呼ばれます。 錐体には、さまざまな色素があり、目で異なる色を区別できます。 色素に関連する光が光受容細胞に衝突すると、光ファイバに信号が送信されますが、そうでない場合は送信されません。 光受容細胞と視覚能力は、5億4千万年以上前のカンブリア紀にまで遡る非常に古い進化的革新です。

人間の網膜には2つの注目すべき構造的特徴があります。 1つ目は中心窩であり、網膜の中心に位置する視細胞の高度に凝縮した領域です。 ここでの細胞密度は周辺部の数倍であり、何かを直接見ると、目の隅から見るよりもはるかに明確である理由を説明しています。

中心窩はまた、私たちを急速に振り向かせ、それが私たちを驚かせた場合に何かを見つめるように誘導する行動適応にも責任を負います。 中心窩が存在せず、網膜の表面全体で視細胞密度が均一である場合、これを行う必要はありません。イベントが少なくとも視野内に収まるように、頭を少し回転させるだけで済みます。 。 中心窩領域は視野の比較的小さな部分で、幅は約10度です。

網膜の2番目の注目すべき構造的特徴は、盲点です。 これは、視覚情報を取得するために光ファイバが網膜の後ろまで接続する場所であり、小さなスポットにおける光受容体の存在を排除します。 私たちの脳は私たちのために私たちの盲点を自動的に埋めますが、さまざまな視覚的なエクササイズはそれがそこにあることを証明できます。

光が電気インパルスに変換されて光ファイバーに送られると、視覚皮質が位置する脳の奥まで（途中降機を数回行った後）到達します。 視覚皮質では、検出器セルの階層が視覚データの有用な規則性を分離し、余分な情報を破棄します。 セルの1つの層は、線や曲線などを検出します。

上位レイヤーは、動きや3D形状などの規則性を検出します。 最も高い層は、通常の状況下での視覚の意識的経験に関与するゲシュタルト （全体的なシンボル）が現れる場所です 。 視覚皮質はすべての脳領域で最もよく理解されており、膨大な神経科学の文献があります。