光はどのように認識されるのか

眼は、角膜、虹彩、瞳孔、レンズ、網膜層など複数の部位から構成される視覚器官です。その他に硝子体、中心窩、黄斑、強膜、視神経が含まれます。

眼には光子の強さと色を検出する特殊な細胞、杆体（ロッド）と錐体（コーン）があり、光子を神経信号に変換して脳へ送ります。

外層

外層は白目の強膜と、虹彩と瞳孔を覆う透明な角膜で構成されます。角膜は涙膜で覆われ、眼を潤します。角膜のすぐ裏には透明な液体が満たされた房水室があり、眼圧を保ちます。

光はまず瞳孔を通って眼内に入ります。

中層は血管が豊富な脈絡膜で、栄養供給や温度調節を行います。脈絡膜は虹彩を取り囲み、虹彩は光量に応じて収縮・拡張し、瞳孔の大きさも調整します。

虹彩の後ろにあるレンズは二重凸形の透明体で、近くや遠くの像に合わせて形を変え、光を網膜に焦点を合わせます。

内層は網膜を構成する細胞層で、光受容細胞である杆体と錐体が含まれます。網膜は眼球の後部に位置し、レンズから届く光像を神経インパルスに変換し、視神経を通じて脳へ送ります。

網膜には数百万個の光受容細胞が存在し、主に杆体と錐体に分かれます。杆体は網膜の周辺に多く分布し、暗所や周辺視野の検出に重要です。錐体は中心部に集中し、明るい光、細部、色彩の視覚を担います。人間の眼には約1,200万本の杆体と約6,000万本の錐体が存在します。

杆体と錐体が光情報を電気信号に変換すると、その信号は網膜の視神経層を経て視神経に集められます。視神経は眼球の後部（視神経乳頭）で網膜から離れますが、この部位には光受容細胞がなく「盲点」と呼ばれます。視神経を通じて送られた信号は脳の視覚野で画像として認識されます。