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.
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-대한민국 의학전문지 헬스코리아뉴스-