Hans KIMs 10 minutes reading / 12 DARK ADAPTATION - Effects of stimulus wavelength The dark adaptation curve given in Fig. 3–10 was obtained with a stimulus of 420 nm. What form does the dark adaptation curve take if the stimulus is 650 nm (Fig. 3–11)? This curve is substantially different: it shows only a cone portion—the rod aspect is missing. This result should not be surprising after reconsidering Fig. 3–7, which shows that the photochromatic interval for a 650 nm is zero. Because the scotopic system is not more sensitive than the photopic system, there is not an obvious rod–cone break (Hecht et al., 1937). In contrast, the photochromatic interval for the 420-nm stimulus is large; consequently, this stimulus produces a dark adaptation curve with a prominent rod–cone break (see Fig. 3–10). The role of stimulus wavelength in determining the form of a dark adaptation curve is further examined in Fig. 3–12. On the left of this figure are dark adaptation curves for stimuli of 465 and 610 nm; on the right are threshold scotopic and photopic functions. These threshold functions are the reciprocal of the sensitivity curves given in Fig. 3–7. Consider the 465-nm stimulus. After approximately 15 minutes of dark adaptation, the cone plateau is reached, representing the minimum threshold (or maximum sensitivity) for the photopic system. The dotted line, which extends from this cone plateau and intersects the photopic threshold function at 465 nm, shows that the cone plateau corresponds to a specific point on the photopic threshold function. The rod portion of the dark adaptation curve for 465 nm levels off at approximately 40 minutes, and has been extended to intersect the scotopic threshold function. This type of analysis is useful because it illustrates the photochromatic interval in terms of both dark adaptation curves and spectral threshold functions. For a dark adaptation curve, the photochromatic interval is the separation of the cone and rod plateaus. When viewing the spectral threshold functions, this same photochromatic interval is the difference between scotopic and photopic thresholds. Why is the rod–cone break for the 465-nm stimulus more prominent and earlier than for the 610-nm stimulus? Part of the answer relates to the absorption properties of rhodopsin. As illustrated by Fig. 3–4C, the probability that a molecule of rhodopsin will absorb a quantum of 465 nm is relatively high. Therefore, early during dark adaptation, after relatively little rhodopsin has regenerated, the sensitivity of the scotopic system surpasses that of the photopic system. The situation is different for 610 nm. It is considerably less probable that a molecule of rhodopsin will absorb a quantum of 610 nm. Only after a relatively large amount of rhodopsin has regenerated—late during dark adaptation—has the scotopic system recovered to the point where it is more sensitive than the photopic system. 암순응 - 자극 파장의 효과 그림 3-10의 암순응 곡선은 420nm의 자극에 대해 그려졌다. 만약 그 자극이 650nm라면 암순응 곡선은 어떠한 형태가 될까(그림 3-11)? 이 곡선은 완전히 다르다. 즉, 그 곡선은 간체의 양상은 없고 단지 추체 부분만이 나타나게 된다. 그림 3-7을 살펴봤을 때 650nm에서의 광변색 간격이 0이라는 것을 안다면 이러한 결과는 결코 놀라운 일이 아니다. 왜냐하면 명확한 간체-추체 분기점이 존재하지 않으면 명순응 시스템보다 암순응 시스템은 더 감각적이지 않기 때문이다. 반대로 420nm 자극에서는 광변색 간격이 크기 때문에 이러한 자극은 확실한 간체-추체 분기점을 갖는 암순응을 만들어 낸다(그림 3-10). 암순응 곡선의 형태를 결정하는데 있어서 자극 파장의 역할은 그림 3-12를 통해서 더 확실하게 설명된다. 이 그림의 좌측은 465nm와 610nm의 자극에 대한 암순응 곡선이고 오른쪽은 암순응과 명순응 함수의 역치이다. 이러한 역치 함수들은 그림 3-7에서 보여지는 민감도 곡선과 상반된다. 465nm 자극을 생각했을 때 암순응이 시작된지 약 15분 후에 추체 안정기에 도달하여 명순응 시스템이 최소 역치(최대 민감도)가 된다. 추체 안정기에서 시작되어 465nm의 명순응 역치 함수를 가로지르는 점선은 추체 안정기가 명순응 역치 함수의 특정 지점에 대응된다는 것을 보여준다. 약 45분쯤에 평평해지는 465nm에 대한 암순응 곡선의 간체 부분은 암순응 역치 함수를 가로지를 때까지 계속 진행한다. 암순응 곡선과 스펙트럼 역치의 함수에 대한 각각의 관계를 통해서 광변색 간격을 설명할 수 있기 때문에 이러한 형태의 분석은 유용하다. 암순응 곡선에서 광변색 간격은 추체와 간체 안정기의 떨어진 정도이다. 스펙트럼 역치 함수에서 광변색 간격은 암순응과 명순응 역치 사이의 차이이다. 465nm 자극에 대한 간체-추체 분기점은 610nm 자극과 비교해서 왜 더 두드러지고 더 빠르게 나타나는가? 그 대답의 일부는 로돕신의 흡수 특성과 관계된다. 그림 3-4C에서 묘사된 것 처럼 로돕신 분자가 465nm의 양자를 흡수할 가능성은 상대적으로 높다. 따라서 암순응 초기에 상대적으로 적은 롭돕신이 재생된 후에 암순응 시스템의 민감도는 명순응 시스템을 능가한다. 그 상황은 610nm에서는 다르게 나타난다. 로돕신 분자가 610nm의 양자를 흡수할 가능성은 매우 낮다. 단지 상대적으로 많은 로돕신이 재생된 후(늦은 암순응기)에 암순응 시스템은 명순응 시스템보다 더 민감하게 회복된다. -Source : Steven SCHWARTZ, Visual perception a clinical orientation 4th ed. pp. 30-42. ** 오늘의 키워드 : 파장(wavelength), 광변색 간격(photochromatic interval)
Posted on: Mon, 05 Jan 2015 05:03:05 +0000
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