19.10:

視覚

JoVE Core
生物学
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JoVE Core 生物学
Vision

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01:24 min
March 11, 2019

視覚は、目の網膜で光が感知され、神経信号に変換されています。そして、その情報は脳で分析され、解釈されます。まず、目の前から入ってきた光は、角膜と水晶体によって焦点が合わされ、目の奥にある薄い神経組織である網膜に到達します。眼球の凸レンズによる屈折のため、網膜には映像が上下逆に映し出されます。

光は、網膜の奥にある桿体視細胞と錐体視細胞で吸収され、神経伝達物質の放出速度が低下します。杆体と錐体の視細胞は、光の光子を検出するだけでなく、光の波長に応じて最大の反応を示す種類が異なるため、色情報もここで符号化されます。

光受容体は、視覚情報を網膜の中央付近にある双極細胞に送り、その後、網膜の前部にある神経節細胞に投影されます。水平細胞とアマクリン細胞は、これらの細胞タイプ間の横方向の相互作用を仲介し、複数の光受容体からの情報を統合します。この統合は、エッジのような単純な特徴を検出するなど、視覚情報の初期処理に役立ちます。

網膜神経節細胞の軸索は、グリア細胞とともに視神経を構成し、視覚情報を脳に伝達します。視神経は脳の基底部で部分的に交差しており、両眼からの入力を脳の両側で受けることで、奥行きを認識することができます。

ほとんどの視神経線維は、脳の視床にある外側帯状核でシナプスを形成し、色や動きなどの異なる特性を並行して処理します。視床は、その情報を脳の後部にある一次視覚野(V1)に送ります。V1の細胞は、特定の方向や動きの方向など、より複雑な視覚特性に反応します。V1には明確な視野の地図があり、比較的大きな領域は、光受容体の密度が最も高い網膜の中心部である「窩」からの情報を処理するために使われます。

視覚情報はV1から大脳皮質の隣接領域に送られ、物体や顔の識別、視覚刺激の空間的位置の決定など、さらに高度な処理が行われます。