광수용체

광수용체 (光受容體, photoreceptor)는 빛 에너지를 전기 신호로 변환하여 시각 정보를 뇌로 전달하는 특수한 신경 세포이다. 주로 망막에 분포하며, 척추동물의 경우 간상세포(막대세포, rod cell)와 원추세포(cone cell) 두 가지 주요 유형으로 나뉜다.

종류

• 간상세포 (Rod cell): 낮은 조도(어두운 환경)에서 빛을 감지하는 데 특화되어 있으며, 명암을 구별하고 야간 시력을 담당한다. 색깔을 구별하는 능력은 없다. 로돕신(rhodopsin)이라는 광색소를 포함하고 있다.

• 원추세포 (Cone cell): 밝은 조도에서 작동하며, 색깔을 구별하는 데 중요한 역할을 한다. 사람의 경우 세 가지 종류의 원추세포가 존재하며, 각각 적색, 녹색, 청색 파장의 빛에 민감하게 반응한다. 이러한 세 가지 색깔 정보를 조합하여 다양한 색상을 인식한다.

작동 원리

광수용체는 빛을 흡수하는 광색소(visual pigment)를 가지고 있다. 빛이 광색소에 닿으면 광색소의 분자 구조가 변화하고, 이 변화는 연쇄적인 생화학 반응을 유발하여 이온 채널을 개폐시킨다. 이온 채널의 개폐는 세포막의 전위차를 변화시키고, 결국 전기 신호(신경 임펄스)를 생성한다. 생성된 전기 신호는 시신경을 통해 뇌로 전달되어 시각 정보로 해석된다.

관련 질환

광수용체의 기능 이상은 다양한 시각 질환을 유발할 수 있다. 예를 들어, 간상세포의 기능 저하는 야맹증을 유발하며, 원추세포의 이상은 색각 이상(색맹)을 초래할 수 있다. 망막색소변성증은 광수용체의 점진적인 퇴행으로 인해 시력 상실을 일으키는 유전 질환이다.