우리들 주위에는 다양한 파장의 빛이 가득하지만, 인간이 볼 수 있는 빛은 파장이 380nm에서 700nm인 가시광선에 한정됩니다. 가시광선보다도 짧은 파장의 자외선, 그리고 긴 파장의 적외선은 특수한 카메라로 찍을 수는 있어도 인간의 눈으로는 볼 수 없습니다.

시각의 감각기는 눈(안구)입니다. 눈으로 들어온 빛은 각막, 수정체, 유리체를 지나서 망막으로 전달됩니다. 망막 속에는 빛을 감지하는 시세포가 약 1억 2,500만 개 있습니다. 시세포에는 시물질이라고 하는 단백질이 있는데 빛을 흡수한 다음 전기 신호로 변환하는 역할을 합니다.

시세포에는 간상세포와 원추세포라고 하는 두 종류의 세포가 있으며, 각각의 역할이 다릅니다.  간상세포는 약한 비에도 반응하기 때문에 어두운 곳에서 사물을 분간할 수 있습니다. 그러나 빛의 색(파장)은 구별하지 못합니다.

한편, 원추세포는 밝은 곳에서 색을 분간할 수 있지만, 약한 빛에는 반응하지 못합니다. 이러한 간상세포와 원추세포의 기능 차이는 세포 속에 들어 있는 시(視)물질의 차이에서 비롯된 것입니다. 간상세포 속에는 로돕신이 있어서 빛의 명암에 반응합니다. 로돕신은 비타민 A와 단백질로 합성되기 때문에 비타민 A가 부족하면 어두운 곳에서 사물을 볼 수 없게 되는 야맹증에 걸리게 됩니다.

한편, 원추세포 속에는 각각 적‧녹‧청의 3원색에 반응하는 적옵신, 녹옵신, 청옵신이 각각 포함된 적원추세포, 녹원추세포, 청원추세포가 있으며, 각 세포가 흥분하는 비율을 이용하여 색을 구별합니다. 만일 이 세 종류의 원추세포 중 1개~여러 개에 이상이 생기면 색을 인식할 수 없는 색맹이나 색약이 됩니다.

망막의 중심부와 주변부에서는 간상세포와 원추세포의 분포가 다릅니다. 망막 주변부에는 간상세포가 많고 망막 중심부(중심와라고함)에는 원추세포만이 존재합니다. 따라서 어두울 때에는 망막 주변부에서 약한 빛을 감지하고, 밝을 때에는 망막 중심부에서 색을 구별하는 것입니다.

이와 같은 분포의 차이는 밤하늘을 바라보면 직접 느낄 수 있습니다. 밤하늘의 어느 한 방향을 응시하다 보면 시야주변부에 어두운 별도 보이지만, 만약 그 어두운 별로 시선을 옮기면 갑자기 안 보이는 경우가 있습니다. 이것은 시야 주변부에서는 어두운 빛에도 반응하는 간상세포가 사용되지만, 시야의 중심부에는 약한 빛에는 반응하지 않는 원추세포만이 존재하기 때문입니다.

▲ 임종학 카이로스 성형외과 원장, 의학박사, 일본성형외과 및 피부과 전문의. 헬스코리아뉴스는 일본대학 의학부 뇌신경외과 사카타니 카오루 교수와 아오야마 나오키 교수가 공동저술하고 성형외과 및 피부과 전문의인 임종학 박사가 옮긴 ‘공부 잘하고 싶은 사람을 위한 천재로 만드는 뇌훈련법’을 연재합니다. 이 책은 임상현장에서 살아있는 인간의 뇌를 눈으로 보고 손으로 만지며 메스를 대어 치료하는 뇌신경외과 전문의가 바라보는 뇌질환 관련 다양한 경험을 흥미롭게 담아내고 있습니다. 뇌는 어떻게 만들어지는지, 인간의 뇌 구조는 어떻게 생겼는지, 우뇌와 좌뇌의 차이는 무엇인지, 뇌에 필요한 영향소는 무엇인지, 뇌가 병에 걸리지 않기 위해서는 어떻게 해야 좋은지 등 인간의 뇌와 관련한 거의 전분야를 망라하고 있습니다. 본 연재물은 뇌에 관한 독자들의 많은 궁금증에 해답을 제시할 것입니다. 많은 성원과 관심을 당부드립니다. 참고로 본 연재는 임종학 박사(카이로스성형외과 원장)와 도서출판 광문각(북스타)의 허락을 받고 진행하는 것으로 무단 전재 및 재배포를 금지합니다. 아울러 본지의 연재는 상업적 목적과 무관하며 순수한 건강 및 의학정보 제공 차원임을 밝혀둡니다. <편집자 주>

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