メジャー向け生物学Ⅱ

学習成果

  • 目に見られる構造を特定できる

目の光受容細胞は、光の神経インパルスへの変換が起こる場所で、目の裏側の内面の網膜(図1参照)に位置しています。 しかし、光はそのままでは網膜に到達しない。 光は他の層を通過し、網膜で解釈できるように処理されます(図1b)。 目の前の透明な層である角膜と、角膜の後ろにある透明な凸状の構造物である水晶体は、ともに光を屈折させて網膜上の像に焦点を合わせます。 水晶体と角膜の間にある円形の筋肉質のリングで、眼球に入る光の量を調節しています。 光が強いと虹彩は収縮し、その中心にある瞳孔を小さくします。

左の図は人間の眼球で、丸く、硝子体液で満たされています。 視神経と網膜血管は目の奥から出ています。 眼球の前面には水晶体があり、その中央には瞳孔があります。 水晶体は虹彩で覆われ、その虹彩は角膜で覆われています。 角膜と虹彩の間にあるゲル状の物質が房水です。 網膜は目の内側にある膜です。 2枚目の図は、網膜の表面に視神経があることを示す拡大図です。 視神経の下には神経節細胞の層があり、その下には双極細胞の層があります。 神経節も双極子も、根のような付属物をもつ神経細胞である。 双極細胞層の下には、杆体と錐体がある。 杆体と錐体は構造が似ていて柱状である。

図1. (a)人間の目の断面を示す。 (b)網膜の層を示す吹き出し。

練習問題

人間の目に関する次の記述のうち誤っているものはどれか。

  1. 桿体は色を、錐体は灰色の濃淡のみを検出する。
  2. 光が網膜に入ってくると神経節細胞および双極細胞を経て目の奥の光受容体に到達する。
  3. 虹彩は、目に入ってくる光の量を調節する。
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Statement a is false.

この図は、杆体と錐体がともに長い柱状の細胞で、核が下の部分にあることを示しています。 杆体は錐体より長い。 竿の外側のセグメントにはロドプシンが含まれています。 錐体の外側の部分には、他の光色素が含まれています。 図2.錐体外部の下には油滴がある。 網膜の視細胞は、杆体と錐体である。 杆体は弱い光に反応し、濃淡のある色しか認識できない。 錐体は強い光に反応し、色覚をつかさどる。 (credit: modification of work by Piotr Sliwa)

水晶体の主な機能は、網膜と中心窩に光を集めることである。 水晶体は動的なもので、眼が視野の中の近くのものや遠くのものに静止するときに、光の焦点を合わせたり直したりする。 水晶体は筋肉によって平らに伸ばされたり、厚くされたりして、そこから入ってくる光の焦点距離を変え、網膜に鋭く焦点を合わせているのです。 加齢とともに水晶体の柔軟性が失われると、老眼と呼ばれる遠視の症状が現れます。 老視は、像の焦点が網膜より後ろにあるために起こります。 老視は、遠視の一種である遠視と同じように、眼球が短すぎるために起こる障害です。 どちらの障害も、遠くの映像は鮮明に見えますが、近くの映像はぼやけて見えます。 近視は、眼球が細長く、網膜の手前にピントが合ってしまうことで起こります。

網膜の視細胞には杆体と錐体の2種類があり、図2のように大まかな見た目で名前がつけられています。 杆体は強い光感受性を持ち、網膜の外縁に位置しています。 杆体は光に強く、網膜の外縁部にあり、暗い光を感知して、主に周辺部や夜間の視力に利用されます。 錐体は弱い光感受性を持ち、網膜の中心付近に位置しています。

眼球の中央奥にある鋭敏な視覚を担う領域が鳩目(Fovea)です。 錐体の密度が高い。 明るいところで視線を対象物に近づけて熱心に調べるとき、眼は対象物の像が鳩目にかかるように向きを変える。 しかし、夜空の星などを薄暗いところで見るときは、周辺視の方がよく見える。これは、網膜の中心にある錐体ではなく、周辺にある杆体が、暗いところでよく働くからである。 人間では、錐体が窩の杆体をはるかに上回っています。

目の解剖学的構造を確認し、各部分をクリックして識別を練習します。

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