Wednesday, July 05, 2006

눈과 시각 - 1. 상의 형성

인간의 눈은 모든 생명체 중에서 가장 세련된 기능을 가진 놀라운 기관이다. 매우 정밀하게 사물을 볼 수 있어 바늘에 실을 꿰거나 작은 글씨를 읽을 수 있으며, 속도와 거리를 측정함으로써 움직이는 공을 보고 잡을 수 있다.

색깔을 인지하는 능력도 뛰어나 많은 색깔을 감지하고 밝은 곳에서 어두운 곳으로 이동한 후에도 잘 적응한다. 눈꺼풀과 눈물은 먼지와 이물질을 쓸어내어 눈을 보호하는 역할을 한다.

시각기능은 선천적으로 주어지는 지각기능 중 가장 중요한 기능으로서, 주변 환경에 대한 많은 정보를 수용하고 주변 환경 및 주변 사람들과 교감할 수 있게 한다.

눈은 매우 복잡한 생물학적 비디오 카메라라고 할 수 있다. 주위의 모든 상은 광감각층인 눈 뒤쪽의 망막에 맺히고 망막세포는 망막에 맺히는 상을 전기적 신호로 바꾸어 시신경을 통해 뇌로 전달한다.

시각적 인지는 눈뿐만 아니라 뇌의 복잡한 처리 과정을 통해 이루어진다. 피질의 한 영역에서는 양쪽 눈을 통해 들어온 정보를 종합하여 삼차원적인 상으로 만들어 제공한다.
 
또한 뇌에서는 눈을 통해 들어온 정보와 기억이나 다른 감각을 통해 인지한 정보를 종합하여 사물의 의미와 구조를 파악한다.
 
▶ 상의 형성
 
사람이 사물을 정확하게 보기 위해서는 눈을 통과한 빛이 망막에 정확하게 맺혀야 한다. 눈에는 정확한 사물의 상을 맺히게 하기 위한 구조물들이 있다. 눈의 앞에 있는 투명한 각막이 초점을 맞추는 첫번째 부분이다.
 
다음에는 수정체가 굴절률을 조절하여 가깝거나 먼 물체의 상이 정확히 망막에 맺히도록 한다. 망막에 맺히는 상은 위아래가 거꾸로 되어 있는데 뇌에서 그것을 바로 해석하여 우리가 정확히 똑바로 인식하게 한다.
 
빛이 망막에 닿으면 막대와 원뿔형의 광수용체들이 그 상에 따른 전기신호를 생산한다. 각각의 원뿔형 광수용체는 빛의 삼원색(, , ) 중 하나에 반응하며, 이를 종합하여 여러 색을 인식한다.
 
우리가 보는 사물을 구분할 수 있는 시각의 정확도는 망막의 광수용체의 밀도에 따라 결정된다. 동물들과 비교하여 인간의 시각은 매우 정확하다. 그러나 맹금류의 광수용체의 밀도는 훨씬 높아서 시각의 정확도가 더 높다. 예를 들어, 인간이 사물을 눈으로 확실히 인식할 수 있는 거리가 약 1 킬로미터라면 독수리는 5 킬로미터 정도이다.
 
망막 세포에서 생성된 전기신호는 상을 만들어 시신경을 통해 뇌로 전달된다. 양 눈에서 생성된 전기신호는 뇌의 뒤쪽에 있는 시각 피질에 전달된다. 여기서 시각 신호들이 통합되어 완전한 시야를 제공한다.