暗闇で視覚が適応する速度を上げると主張したり実証したりしている、証拠のレベルが異なるさまざまな方法があります。
レッドライトとレンズ編集
桿体細胞のピーク感度は530ナノメートルの波長なので、視覚スペクトルのすべての色を知覚することはできません。 桿体細胞は長波長に鈍感なため、暗順応を促進するために赤いライトや赤いレンズのメガネを使うことが一般的になっている。 暗順応を大幅に促進するためには、低輝度の環境に入る30分前にこの習慣を始めるのが理想的である。 この方法によって、暗順応の準備をしながらも、視力（昼の視力）を維持することができます。 赤色光に鈍感なため、杆体細胞の漂白が進まず、ロドプシン光色素が活性型に回復するのを待つことができます。
暗順応のための赤色レンズのコンセプトは、Antoine Béclèreによる実験と彼の初期の放射線学的研究に基づいています。 1916年、科学者のWilhelm Trendelenburgは、放射線技師が透視処置中に画面を見るために目を適応させるために、最初の赤色適応ゴーグルを発明した。 錐体の色素が最初で、杆体のオプシンタンパク質はその後に進化したと考えられている。 約2億7,500万年前に爬虫類の祖先から哺乳類に進化した後、夜行性の時期があり、この時期には複雑な色覚は失われた。 哺乳類は夜行性であったため、低輝度環境下での感度が高く、視力も4色性から2色性へと低下した。 夜行性生活への移行は、夜間に月が発する青色光を吸収するために、より多くの桿体光受容体を必要とする。 霊長類が三色性を獲得したのは、約5500万年前、地球の表面温度が上昇し始めた頃と考えられている。 霊長類はもともと夜行性ではなく昼行性であったため、より精密な光視系が必要とされた。
応用編
- 飛行士は暗闇で離陸する前に、飛行機の外が見えるように赤いレンズのメガネやゴーグルをかけるのが一般的です。 さらに、飛行中、コックピットは薄暗い赤色のライトで照らされている。 この照明は、パイロットが外を見るための暗視力を維持しながら、計器や地図を読むことができるようにするためのものです。
- 潜水艦。 潜水艦の場合、夜間に浮上したり潜望鏡の深度に到達したりするため、「赤色装備」と呼ばれることがある。 このような場合、船外を見る前に見張りの目が暗闇に慣れるように、特定の区画内の照明が赤色に切り替わる。 さらに、潜水艦のコンパートメントは、乗組員のために夜間の状況を模擬するために赤色光で照らされることもある。
ビタミンAEdit
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ビタミンAは人間の目が正常に機能するために必要です。 人間の杆体細胞に見られる光色素ロドプシンは、ビタミンAの一種であるレチナールがオプシンタンパク質と結合したものです。 ロドプシンは光を吸収すると白化し、レチナールとオプシンに分解される。 レチナールは、オプシンと再結合してロドプシンを再構成するか、遊離のレチノールに変換されるかの2つの運命をたどる。 アメリカの科学者ジョージ・ウォルドは、視覚システムがビタミンAを消費し、その補充を食事に依存していることを初めて認識しました。 ビタミンAは、健康な視力以外にも、人体で多くの機能を果たしています。健康な免疫システムを維持し、正常な成長と発達を促進するために不可欠です。 平均的な成人男性は1日あたり900マイクログラム、女性は700マイクログラムのビタミンAを摂取する必要があります。 9691>
ビタミンAEの供給源
ビタミンAは、動物と植物の両方から、それぞれレチノイドとカロテノイドとして供給されています。 レチノイドは心血管系に吸収されるとすぐに体内で利用されますが、植物性のカロテノイドは体内で利用される前にレチノールに変換される必要があります。 動物性のビタミンAは、レバー、乳製品、魚類に多く含まれています。
進化の背景編集
ビタミンAベースのオプシンタンパク質は、約30億年前に始まった進化の歴史のほとんどで、生物の光を感知するために使用されてきた。 この機能は単細胞生物からホモ・サピエンスを含む多細胞生物へと受け継がれてきた。 レチナールは、視細胞の吸光度を可視光領域にシフトさせるため、このビタミンは光を感知するために進化によって選択された可能性が最も高い。 この吸光度の変化は、地球上の生物にとって特に重要である。なぜなら、この変化は、地球表面における太陽光のピーク放射照度とおおむね一致しているからである。 レチナールが人間の視覚に欠かせない存在に進化した第二の理由は、光にさらされると大きな構造変化を起こすからです。 この構造変化によって、光受容体タンパク質は沈黙状態と活性化状態を区別しやすくなり、視覚の光伝達をよりよく制御できるようになると考えられている。 Cideciyanらの研究では、全身性ビタミンA欠乏症（VAD）の患者において、ビタミンA補給の前と後で暗順応の長さが測定されました。 暗順応機能は、補給前、補給後1日目、補給後75日目に測定された。 その結果、ビタミンAを1日補給するだけで、視細胞白化後の暗順応の回復速度が有意に加速されることが観察された。 また、75日間の投与で暗順応はさらに促進された。 Kempらによるその後の研究では、ビタミンA欠乏症の原発性胆汁性肝硬変とクローン病を持つ被験者の暗順応が研究された。 ビタミンAの経口補給を行うと、8日以内に両患者の視覚機能は正常に回復した。 さらに、適応速度も補給後、両者で有意に改善された。 アントシアニン
アントシアニンは、4000種類もある既知のフラボノイド系植物化学物質の大部分を占めています。 この約600種類の生物活性抗酸化物質のグループは、あらゆる植物化合物の中で最も強い生理学的効果を持ちます。 また、多くの植物に青、赤、紫の鮮やかな色素を与えるため、フラボノイド系植物化学物質の中で最も目につきやすい化学物質でもあります。 また、アントシアニンには抗酸化作用、抗炎症作用、血管保護作用があるため、様々な健康効果を発揮する。 また、アントシアニンは、抗酸化作用、抗炎症作用、血管保護作用など、多様な健康効果を発揮します。ヒトでは、神経障害、動脈硬化、糖尿病、視覚障害など様々な健康状態に効果があるとされています。 アントシアニンは他の植物化学物質と頻繁に相互作用して生物学的効果を増強するため、個々の生体分子からの寄与を解読することは困難である。アントシアニンが花に明るい色を与える結果、これらの植物化学物質を含む植物は、鳥や蜂などの受粉媒介者を引き付けるのに自然に成功する。 また、そのような植物が作る果物や野菜も鮮やかな色素を持つため、動物に食べさせたり、種を散布させたりすることができます。 このような自然の仕組みにより、アントシアニンを含む植物は世界のほとんどの地域に広く分布しています。 このように、アントシアニンを含む植物は、多くの動物にとって天然の食料源となっている。 9691>
第一次および第二次世界大戦中、イギリス空軍の飛行士は大量のビルベリージャムを摂取していたことが知られています。 アントシアニンを多く含むこの食品は、夜間爆撃の任務に役立つ暗順応の促進など、多くの視覚的な利点があるため、飛行士たちはこの食品を消費したのです。 アントシアニンは植物に色素を与えるので、これは直観的に理解できます。 ブラックベリーは最もアントシアニンの多い食品で、100グラムあたり89～211ミリグラムを含んでいます。 その他、赤玉ねぎ、ブルーベリー、ビルベリー、赤キャベツ、ナスなどにも豊富に含まれています。 これらの食品を摂取することで、アントシアニン以外にも様々なファイトケミカルを摂取することができます。なぜなら、これらのファイトケミカルはもともと一緒に存在しているからです。 アントシアニンの1日の摂取量は、平均的な成人で約200ミリグラムと推定されるが、フラボノイドのサプリメントを摂取している場合、この値は1日数グラムに達する。
暗順応への影響 編集
アントシアニンは、杆体の光色素であるロドプシン再生を促進することによって、ヒトの暗順応を促進する。 アントシアニンは、光によってロドプシンから個々の成分に分解された後、オプシンに直接結合することによってこれを実現します。 アントシアニンはオプシンとの結合後、その構造を変化させ、網膜結合ポケットへのアクセスを促進させる。 アントシアニンを多く含む食事をすると、オプシンとレチナールの親和性が高まるため、ロドプシンを短時間で生成できるようになります。 このメカニズムにより、暗順応が促進され、より短時間で夜間視力を得ることができる。 参加者はアントシアニンの3つの用量のうち1つを受け取り、その結果が用量依存的に起こるかどうかを測定しました。 暗順応の期間は、すべての参加者において、補給前と補給後2時間後に測定された。 この実験の結果、アントシアニンは、プラセボと比較して、単に1つの用量レベルで暗順応を有意に促進することが示された。 データを全体として観察し、中石らは、アントシアニンが用量依存的に暗順応期間を効果的に短縮したと結論づけた。 この研究では、ブルーベリー製品の摂取後の暗順応を調べるために、2つの二重盲検プラセボ対照試験が実施されました。 いずれの試験でも、ブルーベリーアントシアニンの摂取は暗順応の長さに影響を及ぼしませんでした。 これらの結果から、Kaltらは、ブルーベリーアントシアニンは人間の視覚の暗順応の構成要素に有意な差を与えないと結論づけた
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