■１■視覚を担う視物質のロドプシンと青オプシンは、どちらも348個のアミノ酸からなり、それをコードする遺伝子はそれぞれ第３染色体と第７染色体に存在している。赤オプシンと緑オプシンは、どちらも364個のアミノ酸からなり、それをコードする遺伝子はどちらもＸ染色体の長腕(Xq28)に存在している｡(※1)
■２■緑錐体と赤錐体の受光スペクトルは大きく重複しているが、原理的には分光吸収特性の異なる視細胞が２種類あれば、脳をそれらの出力の総体比に応じて特定の色をイメージできる。赤オプシン遺伝子と緑オプシン遺伝子は隣接している。364個のアミノ酸のうち15個だけが異なり、相同性は98％と高い。
■３■桿体細胞に含まれる視物質はロドプシンといい、オプシンとビタミンＡであるレチナールが結びついた構造をしている。オプシンと結合しているレチナールは上図左の構造をしている。これが光を受けて分子の電子エネルギー状態が変化すると構造が右図に変わり、レチナールとオプシンの結合が切れる。
■４■この構造変化が桿体細胞の刺激となり、視神経を通って脳に伝わり視覚が生じる。オプシンと結合が切れたトランス型のレチナールは暗所でシス型レチナールに戻り、オプシンと再結合する。ビタミンＡが不足するとレチナールが切れロドプシンが合成されにくくなり、暗所ではものがよく見えなくなる。
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■５■左図は大脳水平断面を上から見た概念図である。左眼の単眼領域とそこでの情報の流れをブルーで、右眼の単眼領域とそこでの情報の流れをピンクで、双眼領域と情報の交差領域での情報の流れは紫色で示してある。網膜で電気信号へと変換された情報は、神経節細胞を通って視交叉で交差している。
■６■左右の眼球は両眼で見る領域と単眼視領域があり、双眼領域は約1.5倍だ。左右の視野情報は視交叉で一部の情報が交差して、外側膝状体に伝達される。外測膝状体では大量の視覚情報のネットワークで整理分類して視放線に向かう。大脳後頭葉にある一時視覚野に届いた情報はここで統合され認識される。 |
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(※1)余談だが348日は水星会合周期であり、364は言うまでもなく13×28＝地球の１年(−１)の日数である。
(※) 画像<1>「細菌光学」vol.21
No.7 2002、<2>「pxfuel」、<3>「徹底解剖
色のしくみ｣(神星出版社) より借用・加工。
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on 20240422 Monday
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