人が物を見る仕組み

視覚情報となる光は、まず「角膜」「瞳孔」を通過します。そのあとに「水晶体」によってピントが調節され、ゼリー状の組織である「硝子体」を通過して眼球最奥部の「網膜」に到達します。

正視の場合の焦点位置 正視の場合の焦点位置

入ってきた光の焦点が網膜で合う状態を正視と呼びます。この焦点が合わない状態が近視・遠視・乱視と呼ばれる、裸眼でよく物が見えない状態です。

近視の場合の焦点位置 近視の場合の焦点位置
網膜より手前で焦点が合う
遠視の場合の焦点位置 遠視の場合の焦点位置
網膜より後ろで焦点が合う
乱視の場合の焦点位置 乱視の場合の焦点位置
焦点が一点に集まらない

角膜

角膜
形状
厚さ:約0.5mm 直径:約12mm
水晶体と虹彩を覆っています。
役割
眼球の保護:外壁として眼球を保護します。
光の屈折:光を屈折させ、網膜に焦点を合わせます。

水晶体

水晶体
形状
厚さ:約4mm 直径:約9mm
角膜の後方にあります。若いうちは無色透明です。
役割
光の屈折:光を屈折させ、網膜に焦点を合わせます。
網膜の保護:紫外線を吸収し、網膜を保護します。

硝子体

硝子体
形状
水晶体の後方にあり、透明なゼリー状の組織でタンパク質(コラーゲン)からできています。眼球内で一番の容積を占める組織で、弾力性があります。水晶体の後ろに接し、眼球の奥で網膜と一部接しています。
役割
眼球の保護:外からの圧力や刺激を吸収して、眼球を保護します。
光の屈折:光を屈折させ、網膜に焦点を合わせます。

網膜

網膜
形状
厚さ:約0.2~0.3mm 直径:約40mm
10層の薄い膜状で眼球の後ろ側の内壁を覆っています。内側の9層は神経網膜といい、外側の1層は網膜色素上皮細胞といいます。
役割
脳へ伝達:視神経を通じて脳の視覚中枢へ光を送ります。
実像化:目で捉えた物体を意識させ、実像化させます。

視力を生み出す黄斑

網膜の中央部分は黄斑(おうはん)と呼ばれ、視細胞が密集しています。視細胞には物を細かい部分まで見たり、色を見分けたりする役割があります。

黄斑は名前のとおり黄色がかっています。常に光によるストレスを受けるため、他の網膜の部分より強くできています。

黄斑の中央にある窪みには中心窩(ちゅうしんか)があり、最も高い視力が出ます。通常の視力検査表(ランドルト環検査表)で測る視力はこの中心窩の視力のことを指します。

黄斑の位置 黄斑の位置
ランドルト環検査表 ランドルト環検査表

色を識別する仕組み

網膜の内側にある神経網膜には、光を感じ取る視細胞があり、大きく分けると錐体(すいたい)と桿体(かんたい)の2つがあります。

錐体は光の色や明るさを感じます。機能を活性化させるには多くの光が必要なため、暗所ではほとんど活動しません。黄斑に多く存在します。

一方、桿体は感度がよく、暗い所でも弱い光を感知することができます。物の形はわかりますが、色の判別はできません。つまり、人間は暗いところでは色を認識することができないのです。

人は青錐体・緑錐体・赤錐体の3つの錐体を持っています。青錐体は青色光を、緑錐体は緑色光を、赤錐体は赤色光を感じています。これら錐体の感度の割合を利用して色を区別しています。

神経網膜の拡大図 神経網膜の拡大図

物を立体的に見る仕組み

人間の左右の眼は5~7cmほど離れているため、見ている対象との位置関係が左右で異なります。そのため、左右の眼で見ている映像も微妙に異なります。

顔の正面に人差し指を立て、片方ずつ眼を開けると指の位置が移動して見えます。指と眼の距離が近いほど、左右差が大きくなります。こうすると、眼球が捉える情報には左右差があることを感じることができます。

異なる情報を一つの情報として認知するのは、大脳の視覚野と呼ばれる部分です。視覚野で左右の異なる情報を比べ、誤差を自動計算し、立体感や遠近感をつくります。

左右の大脳にある視覚野は脳幹をとおして繋がっています。そのため、一度に広い範囲を見ることができます。このように、眼球と脳の働きの連携によって初めて私たちは「見る」ことができるのです。

網膜から脳へ伝達する仕組み

網膜に写った像だけでは、物を認識することができません。光は網膜を通り、視細胞によって電気信号に変換されます。

そして、その電気信号は視神経線維を通って視神経乳頭で1ヵ所に束ねられます。さらに左右の視神経が交差し(視交叉)、外側膝状体(がいそくしつじょうたい)を通って、大脳皮質の視覚野・視覚性連合野へと伝わっていきます。最終的に大脳で情報の統合を行い、脳の他の部分とも連動して、色・動き・形・遠近といった感覚が得られます。

このように、網膜から脳までの間で複雑な処理が行われてはじめて、人間は視覚情報を認識することができるのです。

網膜から脳への伝達の流れ 網膜から脳への伝達の流れ

再生機能のない網膜

網膜は再生機能がないため、一度損傷すると修復されません。

網膜が剥がれる網膜剥離という病気を患った場合、早期に治療をしないと失明する可能性があります。また、網膜は他人の網膜を移植したり、水晶体のように人工物を用いたりすることはできません。

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