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視桿細胞

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視桿細胞視錐細胞能看到的各波長[1]

視桿細胞(英語:rod cell拉丁語radius)是視網膜上與視錐細胞相稱的一種細胞,主要分布在視網膜中心周圍,且較視錐細胞對光更敏感,幾乎主要全部用於夜視力,並作為外圍視力的支持。人類視網膜平均有約1億2500萬個視桿細胞。

形態

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樹突呈細桿狀,稱為視桿,視桿外節的膜盤除基部少數膜盤仍與胞膜相連,其餘大部分均在邊緣處與胞膜脫離,成為獨立的膜盤。[2]

較視錐細胞,視桿細胞更尖細、瘦長,但兩者基本結構是一樣的。色素依附在細胞上皮的外圍,維持著長時間的動態平衡,色素末端呈累起來的碟狀。視桿細胞具有相當大的面積為視色素,因此極具捕獲光線的能力。但由於其僅有一種光敏色素,而非視錐細胞的三種,因此很難形成色覺。[3]

如同視錐細胞,視桿細胞也有一個突觸末端,內里部分和外圍部分。它的突觸末端和另一個神經元形成一個突觸,內里部分含胞器細胞核,外圍部分則延向眼睛後端,並含光敏物質。[4]

光感

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1個光子就足以激發視桿細胞的活動,它對單個光子的敏感程度是視錐細胞的100多倍。也因此視桿細胞建立人類在夜晚最基本的視覺,暗視覺。視錐細胞則需要數十到上百個光子的激發。

數個視桿細胞通常由單個神經元間匯集,以收集和放大視覺信號。然而這對視敏度則有所損失,單個神經元和單個視桿細胞相連的結構可得到更清晰的視覺圖景。

視桿細胞亦較視錐細胞傳遞光信號慢,收到刺激的時間約100毫秒。而這一特性雖然使其更適應於更少量的光線,但也降低了其捕獲時空變化的能力,譬如快速閃現的圖片。

喬治·沃爾德和其他人的實驗表明,視桿細胞對510nm左右波長的綠-綠光最為敏感,對波長大於640nm的紅光則顯遲鈍。

參考文獻

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  1. ^ Bowmaker J.K. & Dartnall H.J.A. Visual pigments of rods and cones in a human retina. J. Physiol. 1980, 298: 501–511. PMC 1279132可免費查閱. PMID 7359434. doi:10.1113/jphysiol.1980.sp013097. 
  2. ^ Trepel, M. (2015). Neuroanatomie: Struktur und Funktion, 6. Ausgabe, pp. 319-323. Urban & Fischer Verlag, München.
  3. ^ "Photoreception" McGraw-Hill Encyclopedia of Science & Technology, vol. 13, p.460 2007
  4. ^ Kandel E.R., Schwartz, J.H., Jessell, T.M. (2000). Principles of Neural Science, 4th ed., pp.507-513. McGraw-Hill, New York.