Rafael Caruso, the National Eye Institute’s Ophthalmic Genetics & Visual Function Branch in Bethesda, Md. しかし、時間が経つにつれて、だんだん部屋の中の様子がわかるようになります。 この現象は「暗順応」と呼ばれ、前の環境での光の強さにもよるが、最大になるまでに通常20～30分かかると言われている。
人間の網膜は、2種類の光感受性細胞（視細胞）によって、明るい太陽光から薄暗い星明かりまで、驚くほど幅広い光量で光を感知することができます。 1つ目の錐体（すいたい）は、昼間の視力のために進化したもので、非常に高い照度でも明るさの変化に対応することができます。 (ただし、錐体は薄暗いところでは光に反応することができません。)
夜間視用の光受容体は杆体と呼ばれます。 杆体は極端に照度の低いところでは光検出器として働くが、明るいところでは効果がなく、飽和すると言われている。 また、杆体は可視光線1個に対して確実に反応するため、光検出の物理的限界で動作している。
錐体も杆体も暗順応に関与し、薄暗い環境下で光に対する感度をゆっくりと上げていく。 錐体の方が早く順応するので、順応の最初の数分間は錐体を介した視力が反映される。 杆体はより遅く働くが、より低い照度でも活動できるため、最初の錐体媒介の順応期間の後は杆体が主導権を握る。 これは実は多くの感覚系の一般的な特徴で、ある感覚が2種類以上の受容体細胞の刺激に依存している場合、任意の時点で最も感度の高い受容体タイプが感覚を媒介します。
では、暗順応中に錐体と杆体で何が起こっているのでしょうか。 この問いに答えようとすると、まず錐体や杆体の機能の根底にあるメカニズムを考える必要がある。 視覚における唯一の光媒介事象は、可視光線と錐体または杆体のオプシン（「視覚色素」とも呼ばれる）と呼ばれる視細胞内のタンパク質分子との相互作用である。 人間の錐体には3種類のオプシンがあり、それぞれ色覚に関係する光のスペクトルに対する感度がわずかに異なっている。 一方、杆体はロドプシンという1種類のオプシンを持っています。 脊椎動物では、すべての視細胞オプシンにレチナール（レチナールアルデヒド）と呼ばれる分子が含まれています。 (
レチナール分子が光子を吸収すると、その炭化水素鎖の分子配置が変化し、光異性化として知られる過程が起こる。 光異性化後、オプシンは化学的に活性化し、錐体や杆体で一連の生化学的事象を引き起こすことができるようになり、最終的に視細胞から放出されるグルタミン酸分子の数が変化することになる。 グルタミン酸はアミノ酸の一種で神経伝達物質であり、光による視細胞への刺激に関する情報を他の網膜細胞に伝えるメッセンジャーとして機能する。 オプシン分子は、光によって活性化された後、変形したレチナール分子を放出する。 遊離型オプシン（レチナール分子を放出したオプシン）は、網膜の光に対する感度を低下させる原因となる分子であると考えられている。
この感受性の回復には、暗順応が必要である。 これは視覚色素の元の生化学的構成を回復させることによって達成される。 これには遊離オプシンと未変換のレチナールが組み合わされ、錐体オプシンおよびロドプシンが再生される。 暗順応の速度が比較的遅いのは、レチナールが視細胞に送り込まれる速度が遅いためと思われる。 このプロセスは、昼から夜への移行時に起こるゆっくりとした照度の変化に適応するように進化したため、感度の変化速度は自然照明の変化を補償するのに十分なものである。 非工業化社会で夜盲症の最も一般的な原因であるビタミンA欠乏症に加えて、遺伝性の眼病がこの状態を引き起こすことがある。 網膜色素変性症など、これらの疾患の多くは、光の検出に関与するエレガントな分子機構を駆動する多くのタンパク質をコードする遺伝子の変異によって引き起こされます。
詳しくはこちら：
光伝達、暗順応、およびロドプシン再生. T. D. Lamb and E. N. Pugh, Jr., in Investigative Ophthalmology & Visual Science, Vol.47, pages 5138-5152; 2006.を参照。
見ることの最初のステップ。 第4章、第6章、第7章、第8章。 R. W. ロディエック. シナウアー・アソシエイツ、1998.
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