眼球の解剖学

眼は、3つの組織層からなる球状の中空構造です。外側の層である繊維状のチュニックは、白い構造である強膜と透明な角膜で構成されています。強膜は眼表面の一部を包み込み、そのほとんどは見えません。しかし、「白目」は他の種と比較して、人間にははっきりと見えます。目の前部が透明な覆いである角膜は、光の透過を可能にします。目の中間層である血管チュニックは、主に脈絡膜、毛様体、および虹彩で構成されています。脈絡膜は、毛様体の後ろに位置する眼球に血液を供給する高度に血管新生された結合組織です。筋肉の実体である毛様体は、小帯線維または懸垂靭帯によって水晶体にリンクされています。これらはレンズの湾曲を助け、目の後ろに光が集まるのを容易にします。目の色付きの部分である虹彩は、毛様体を覆い、目の前面に見えます。虹彩は輪状の筋肉で、瞳孔を拡張または収縮させ、光の侵入を可能にする中央の目の開口部です。虹彩は明るい光で瞳孔を収縮させ、薄暗い光で瞳孔を広げます。最も内側の層である神経チュニックまたは網膜は、光知覚で神経組織を収容します。

目は、前空洞と後空洞の2つの異なるセクションに分割できます。角膜と水晶体の間の前部空洞(虹彩と毛様体を包み込む)は、房水として知られる軽い液体で満たされています。一方、後腔は水晶体の後ろの領域から、網膜が配置されている眼球の内側の後ろまで拡大します。この空洞は、硝子体液と呼ばれるより濃厚な液体で満たされています。

網膜は、視覚信号の予備処理専用の異なる細胞を持つ多数の層で構成される複雑な構造です。光受容体、すなわち桿体と錐体は、膜電位を変化させることによって光エネルギーに反応します。この変化は、光受容体が外側のシナプス層の双極細胞に放出する神経伝達物質の量に影響を与えます。網膜では、光受容体を内側のシナプス層に位置する網膜神経節細胞(RGC)にリンクするのは双極細胞です。アマクリン細胞は、RGCが活動電位を生成する前に網膜内での処理を助けます。網膜の最深層に位置するRGCの軸索は、視神経乳頭で凝集して眼から出ます。これらの軸索は網膜を横切るため、視神経の発症がある目の後部には光受容体がありません。これにより、網膜に「盲点」が生じ、私たちの視野には同等の盲点が生じます。

網膜の複雑な構造は、異なる細胞が配置された複数の層で構成されており、そのすべてが視覚的な手がかりの最初の解釈に重要な役割を果たします。光受容体、特に桿体と錐体は光エネルギーに敏感であり、この感度はそれらの膜電位の変化を促します。このシフトは、その後、外側のシナプス層の双極細胞に放出される神経伝達物質の量を決定します。双極細胞は、網膜内の内シナプス層にある光受容体と網膜神経節細胞(RGC)との間の仲介者です。網膜内の処理は、RGCが活動電位を生成する前にアマクリン細胞によって支援されます。網膜の最内側の層に位置するRGCの軸索は、視神経乳頭で収束し、視神経として眼から出ます。これらの軸索が網膜を通過するため、視神経の起源である眼の後部には視細胞がありません。これにより、網膜に「盲点」が生じ、視野内の同一の盲点が反映されます。

網膜内の視細胞(桿体と錐体)は、軸索、RGC、双極細胞、および網膜血管の背後にあることに注意することが重要です。これらの構造は、光が視細胞に到達する前にかなりの量の光を吸収します。しかし、中心窩は網膜の中心にあり、小さな領域には支持細胞や血管がなく、光受容体だけが収容されています。そのため、視力(視界の明瞭さ)は、他の網膜構造による入射光の吸収が最小限に抑えられるため、中心窩で最適です。中心窩の中心から任意の方向に離れると、視力が著しく低下します。中心窩の各視細胞は、単一のRGCに接続されています。したがって、RGCは複数の視細胞からの入力を融合する必要がなく、視覚伝達の精度が向上します。

逆に、網膜の末梢では、いくつかの光受容体が(双極細胞を介して)50対1の比率でRGCに収束します。中心窩と末梢網膜の間の視力の差は明白です—目を動かさずにこの段落の中央にある単語に焦点を合わせると、最初または最後の単語がぼやけて焦点が合っていないように見えます。末梢網膜は、周辺視野で画像を作成する役割を果たします。ただし、これらの画像は不明瞭でぼやけたエッジを持っていることが多く、単語はより明確に識別できる必要があります。したがって、目の神経機能のかなりの部分は、重要な視覚刺激が中心窩に集中するように目と頭を動かすことに集中しています。

光受容体は、眼で光を捉える細胞であり、内部セグメントと外部セグメントの2つの異なるコンポーネントで構成されています。前者は核や他のさまざまな細胞小器官を宿し、後者は光受容を可能にするニッチ領域です。桿体と錐体の2つの異なるタイプの光受容体が存在し、それらの外部セグメントの形態によって特徴付けられます。棒状のセグメントにちなんで名付けられたロッドには、感光性色素のロドプシンで満たされた膜状の円盤が収納されています。一方、錐体光受容体は、細胞膜の陥入内に光感受性色素を保持し、その外部セグメントは円錐形をとります。錐体光受容体は、3つの光色素、すなわちオプシンを有し、それぞれが特定の光波長に応答する。可視光の色はその波長によって決まり、人間の目の中の光顔料は、赤、緑、青の3つの基本色を識別するのに長けています。