「遠くを見る事でよりよく見える」ヒトの目の構造

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「遠くを見る事でよりよく見える」ヒトの目の構造

人間の網膜にある光を感知する細胞(光受容体)を綿密に見てみると、目に見えている景色は事実を映し出しているモノではないようです。やや鼻側と上側にずれていて、遠く見る時に最適化されるようになっているようです。

The researchers observed such offsets in both eyes of 20 healthy subjects, and speculate that the underlying fixation behavior improves overall vision.

参照元:https://www.uni-bonn.de/en/news/188-2021
– ボン大学 University of Bonn. 02. August 2021 –

私たちが物体を固定するとき、その像は、光受容体が最も密集している場所には現れません。

その位置は、細胞のピークからわずかに鼻側と上側にずれています。

このことは、ボン大学(ドイツ)で行われた最近の研究で明らかになり、Current Biology誌に掲載されました。

研究者たちは、健康な20人の被験者の両眼でこのようなオフセットを観察し、その基礎となる固視行動が視力全体を向上させるのではないかと推測しています。

私たちは、目をカメラに例えて考えますが、人間の網膜にある光を感知する細胞(光受容体)の分布を見ると、この例えは当てはまりません。

デジタルカメラのセンサーは、何百万個もの感光体がセンサー面に均等に配置されています。

この画素はすべて同じ大きさで、均一に並んでいます。

一方、人間の網膜には、杆体視細胞と錐体視細胞という2種類の画素があります。

杆体は薄暗い場所での視認に役立ち、錐体は色や細かい部分を見ることができます。

杆体は薄暗い場所での視認を助け、錐体は色や細かい部分を見ることができますが、錐体は大きさや間隔が大きく異なります。

最も鮮明に見える中心部である「窩」では、1平方ミリメートルあたり20万個もの錐体が存在しますが、周辺部では約5,000個にまで減少します。

これは、カメラの解像度が視野内で変化し、最終的な画像にシャープな部分とそうでない部分が出てくるのと同じです。

ボン大学病院眼科の適応光学・視覚心理物理学グループの責任者であるWolf Harmening博士は話します。

「人間の場合、錐体の集まり方は、焦点自体の中で変化し、その中心には鋭いピークがあります。私たちは、ある物体に焦点を合わせるとき、その像がちょうどその場所に来るように目を合わせます。少なくとも、これまでの一般的な仮定はそうでした。」

Harmening博士の同僚であるジェニー・ロレン・ライニガー氏は、博士論文の一環として、これが全くの事実ではないことを発見しました。

彼女の研究によると、固定された物体は、錐体密度が最も高い場所に対して、鼻側と上側に、系統的にシフトしていることがわかりました。

ライニガー氏は話します。

「20人の被験者を調べたところ、全員にこの傾向が見られました。しかし、その方向は常に同じで、2つの目の間で対称になっていました。また、1年後に繰り返し測定したところ、同じ場所が見つかりました。」

一見、矛盾しているように思えます。

なぜ私たちは、見るために網膜の最も鋭い部分を使わないのでしょうか?

もしかすると、この “トリック “によって、目の最大の解像度を、画像の中で最も必要とする部分に確保することができるのかもしれません。

ライニガー氏は話します。

「床などの水平面を見たとき、固視点よりも上にある物体は遠くにあります。これは、私たちの身の回りにあるほとんどのものがそうです。高い位置にあるものは、少し小さく見えます。このように視線を移動させることで、シースルー現象が起きている視野を拡大することができるのです。」

この行動は、2つの目で見ることへの適応ではないかと研究者たちは推測しています。

観察された画像のずれは非常に小さいです。

Harmening博士は話します。

「これを検出できたのは、過去20年間の技術的、方法的な進歩によるものです。ボン大学の研究者たちは、レーザーを使った補償光学検眼鏡を使用しており、被験者の目の中の個々の錐体を直接見ることができます。」

Harmening博士は、ボン大学の学際的研究分野「Life and Health」のメンバーであり、ボン医療画像センターの一員でもあります。

人間の網膜には、700万個もの小さな色の受容体がありますが、私たちが一点に焦点を合わせるときに使うのは、そのうちのごく一部、おそらく数十個だけで、しかも一生を通じて同じものを使う可能性があります。

細胞を対象とした視力検査を行うことで、健康や病気においてどの受容体が最も重要なのかを理解することができるでしょう。

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