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視覚が生じる仕組みとして、視細胞が光を感じるとあるのですが、私が知りたいのは...

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ID非公開さん

2018/5/1814:20:38

視覚が生じる仕組みとして、視細胞が光を感じるとあるのですが、私が知りたいのはそこではありません。視細胞が光を光だと認識できる理由、メカニズムを知りたいのです。

光には微弱な圧力がありますよね?目を押すとチラチラと光が見えます。このことから私は勝手に、光の圧力を視細胞が感じることで光を見ることができると思っています。逆に直接圧力をかけても光が見えるのは視細胞が勘違いをしていると思っています。
本当のところはどうなのでしょうか。

補足圧力ではなかったのですね。我ながらよくこじつけられていたと思っていたのですがw

レチナールは光を受けると数ミリ秒で構造が変わるそうですが、この説明でも光が"光"のままなんですよね。
"光がこう作用するからレチナールの構造を変える"というところまで理解したいところです。光は粒子と波の性質を兼ね備えると言われますが…。

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nug********さん

2018/5/1814:59:17

圧力ではありません.視細胞には,桿体細胞と錐体細胞があります.桿体細胞には,視物質と呼ばれるロドプシン=タンパク質(オプシン)+レチナールが含まれています.レチナールは,ビタミンAから作られます.光を受けたレチナールは数ミリ秒でその分子構造に変化が起きます.これによってタンパク質部分(オプシン)に構造変化が起きます.光を受容していずオプシンの構造変化が起きていないときは、細胞膜のチャネル(イオンを通す通路)は開いた状態であり,細胞内にNa+やCa2+が流入しています.光を受容してオプシンの構造変化が起きるとチャネルが閉じ,細胞が電気的に興奮します.視細胞は,グルタミン酸を放出しているのですが,この電気的な興奮は,グルタミン酸の放出量を減少させます.すると,この変化が視細胞に続く双極細胞などの神経細胞に伝えられ,神経を経て脳にその情報が伝えられます.
また,ヒトの錐体細胞には,赤,緑,青に感受性の高い3種類の視物質がそれぞれ含まれています.そして,これら錐体細胞からの信号応答が統合されることにより、色覚が生じます.
次のサイトをご覧ください↓
http://optica.cocolog-nifty.com/blog/2012/03/post-2a2f.html
さらに最新の研究も含め詳細な説明は次のサイトをご覧ください↓
https://bsd.neuroinf.jp/wiki/%E3%83%AD%E3%83%89%E3%83%97%E3%82%B7%E...

  • nug********さん

    2018/5/1815:40:20

    補足のご質問に対する回答内容は,ご紹介させていただきましたサイトに載っておりますので,ご一読ください.
    光化学反応です.レチナールの構造のシス型からトランス型への構造変化が起こるのは,可視光線(のエネルギー)が(レチナール)分子の電子エネルギー状態を変化させるからです.

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noi********さん

2018/5/1816:19:18

>>"光がこう作用するからレチナールの構造を変える"というところまで理解したいところです。


「光化学反応」とか「視細胞の光受容メカニズム」で検索すれば、詳しい情報が得られます。基礎知識がないと理解できないと思います。


私は、化学の知識がないのでうまく説明できませんが。以前調べたメモから引用すると次のようなことのようです。個人的メモなので、幾つかの論文を混ぜていたり、原文通りではないので、正確には次の論文等をご参照ください。


2015年9月2日 視細胞の光受容メカニズム 今元 泰 京都大学大学院理学研究科
https://www.jstage.jst.go.jp/article/biophys/55/6/55_299/_pdf




--------------


(参考:私の個人的メモ。正確な引用ではないです)

レチナールの光化学反応は、フェムト秒領域。

光子1個で反応が生じる。

光子の吸収により、11シス型レチナールが、全トランス型へ変異することにより開始される。

視物質の構造変化は,ionic lock が切れることによって誘導される。

脊椎動物の視物質の特徴としてGタンパク
質の活性化効率が高いことが知られているが,このionic lockの移動が,
分子進化上の大きな転換点になったのではないかと考えられている.


--------------

尚、視覚というのは、脳が造るものです。

眼球は、光刺激を神経インパルスに変換して、コントラスト強調などいくつかの前処理をして、脳に伝達するのが役目です。

視覚自体は、脳のなかで、眼球からの情報を参考にして、再構成されるものです。

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man********さん

2018/5/1814:53:28

そんなことをしても見えない人がほとんどだと思いますよ。

カメラのセンサーを押しても、フィルムを押しても感光はしません。人間の目も同じ理屈で光を感じるので、圧力云々はあなたの勝手な思い込みです。

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