중요한 감각인 시각과 눈의 구조

중요한 감각인 시각과 눈의 구조

특수감각 중에 사람들이 가장 중요하게 생각하는 감각은 시각이다. 감각세포의 75%를 시각세포가 차지하고, 대뇌피질의 70~80%가 시각 정보의 분석에 관여한다.

인간은 우주에 존재하는 빛의 스펙트럼 중에 가시광선이라 불리는 아주 좁은 범위의 파장만 볼 수 있다. 일곱 빛깔 무지개 가운데 파장이 가장 긴 것은 빨간색이고, 가장 짧은 것은 보라색이다.

빨간색보다 파장이 더 긴 것은 적외선이고, 보라색보다 파장이 짧은 것은 자외선이다. 자외선과 적외선 사이에 가시광선이 끼어 있는 형태이다.

인간의 눈은 머리의 전면을 향하고 있고 눈 사이의 거리는 매우 가깝다. 이런 눈의 형태는 대개 포식자에게서 나타는데, 눈 앞에 있는 사물의 공간 위치를 파악하기 쉬어 다른 동물들을 사냥하기에 유리하다.

반면 초식동물과 같은 사냥감이 되기 쉬운 동물들은 두 눈이 머리 양 옆에 위치하거나 눈 사이가 먼 경우가 많은데, 주변 환경을 넓게 봐서 포식자로부터 빠르게 도망갈 수 있도록 진화된 것이다.

 

눈의 구조를 카메라와 비교하여 설명을 많이 한다. 수정체에서 빛이 굴절되어 망막에 거꾸로 상을 맺지만, 이는 눈의 기능 중 극히 일부분에 불과하다.

눈의 가장 바깥쪽에는 각막이 있고 그 속에는 홍채와 동공이 있다. 동공 안쪽에는 액체로 가득 찬 수정체가 있고, 눈 뒷부분에는 망막이 있다. 망막은 맺힌 상을 신경신호로 바꿔서 시신경에 전달한다.

홍채는 빛의 강도에 따라 동공의 크기를 조절한다. 홍채의 색과 형태는 사람마다 다르기 때문에 홍채인식을 사용할 수 있는 것이다.

홍채의 색깔은 멜라닌색소에 따라 결정되는데, 이 색소가 많은 경우에는 눈이 흑갈색이나 갈색을 드러내고, 적으면 파란색이나 초록색을 띤다. 동서양 사람의 눈 색깔이 다른 것은 멜라닌색소의 양의 차이 때문이다.

홍채는 직물 모양으로 구성되어 있는데, 촘촘한 정도에 따라 사람의 성격과 체질이 달라진다. 촘촘한 모양의 홍채를 가진 사람은 강하고 급한 성격이고, 듬성듬성한 모양의 홍채를 가진 사람은 느긋한 성격을 가진다.

동공을 지난 빛은 수정체에서 굴정되어 망막에서 상을 맺는다. 동공을 자세히 보면 망막에 동맥과 정맥이 많이 분포해 있는 것을 볼 수 있는데, 인체에서 동맥과 정맥을 대놓고 모두 보여주는 곳이 망막이다.

이 때문에 고혈압이나 당뇨 환자들은 안과에서 주기적으로 망막 검사를 받는다. 혈압 조절이 안되면 망막혈관 폐쇄나 당뇨망막병증이 발생할 확률이 높기 때문이다.

망막에는 시신경을 통해 시각정보를 전달하는 시각세포들이 모여있다. 망막 중심부에서 관자놀이 쪽으로 약간 떨어진 곳에 중심와라고 불리는 함몰부가 있다. 이곳은 빛깔을 구분하는 힘과 시력이 가장 뛰어난 부분이다.

망막에는 원뿔세포와 막대세포의 2가지 시각세포가 있다. 원뿔세포는 물체를 정확하게 보고 색을 구분하며, 주로 중심와에 모여 있으며 낮에 활동한다.

반면 막대세포는 망막 전체에 퍼져있고, 빛을 예민하게 감지하여 아주 약한 빛도 볼 수 있으며 밤에 활동한다. 다만 막대세포는 물체의 형체는 구분하지만 색은 구분하지 못한다.

원뿔세포와 막대세포는 시각정보를 전기신호로 바꾸는 역할을 한다. 변환된 시각정보를 뇌의 시각중추까지 전달하는 것이 시신경이다. 그런데 물체의 상이 시신경에 맺히더라도 시각세포가 없기에 그 상을 인지할 수 없다.

동공을 통해 들어온 빛이 수정체를 채운 액체를 통과해서 망막에 상을 맺고, 망막에서 처리된 시각정보는 시신경을 타고 뇌로 들어간다. 후두부의 시각중추는 이 정보를 인식하고 분석한다.