눈은 마음의 창이다. 이런 말이 있지.
난 사람을 볼 때 눈을 먼저 본다. 눈에서 진짜 다 드러나고 알 수 있는 것 같다.
그런데 이게 그냥 있는 말이 아니라는 사아실.
눈은 신경세포가 외부로 돌출된 것이다. 드러난 뇌 구조다.
그러니까 생각을 하고 눈으로 눈을 보는 것이 진정한 내면의 소통이 아니겠냐.
눈 이야기는 이미 많은 사람들이 알 것 같다.
눈의 구조라거나 시신경 망막 같은 이야기.
그래서 난 눈을 타고 올라가서 뇌까지 간다. 신경세포까지.
순서: 눈의 구조-시각신경-뇌
- 눈의 구조
우리 눈알은 동그랗게 생겼다. 계란처럼 살짝 찌그러진 형태.
가장 겉면에는 얇은 렌즈가 있다. 이게 각막.
각막은 눈을 보호하고 빛을 모아주는 역할을 한다. 돋보기처럼.
각막을 통해 들어온 빛는 동공으로 지나간다.
동공은 눈을 보면 시꺼먼 동그란 부분 그게 동공이다.
그 크기는 홍채에 의해 조절이 된다.
홍채는 근육덩어리다. 근육이 늘어났다가 줄어들었다가 하면서 동공이 커졌다가 작아졌다가 한다.
그리고 색깔이 있다. 눈동자 색이 홍채 색.
고양이는 극단적으로 커졌다가 작아졌다가 하지.
빛이 별로 없는 곳에서는 빛을 많이 받아들여야 보이기 때문에 커진다.
보인다 라는 것은 빛을 받아들임을 이야기 한다.
지구상 모든 자연물은 빛을 반사한다. 그 반사된 빛을 가지고
사람이 물체를 본다고 판단하는 것이다.
간략히 보면 사진을 계~속 찍는 거다. 사진기의 원리는 이전 글들에 여러번 언급 했음.
(글 아래에 글쓴이 다른글 눌러서 '디스플레이 원리' 참고)
카메라는 눈의 구조를 배낀 것이다.
즉 위처럼 각막을 지난 빛이 동공으로 들어오면
거기서 그 빛을 인식하는 것이다.
다시 눈으로 돌아오면 각막을 지나 동공으로 들어간 빛은
수정체에 맞닿는다. 수정체는 빛을 정확히 망막에 닿도록 조절해준다. 여기에도 근육이 필요한다.
수정체는 젤리처럼 생각하면 되는데 위아래에서 눌러주면 중간부분이 두꺼워지고 잡아당기면 얇아지자나. 그 원리임.
이렇게 각막과 동공과 수정체를 지나면 유리체로 들어간다.
유리체는 계란의 흰자 같은 거임. (눈에 노른자는 없다 ㅋ)
투명한 젤 형태이고 99%물. 눈동자가 계란 모양 유지하도록 해준다.
빛이 제대로 통과되도록 경로를 깨끗하고 안전하게 유지시켜줌.
그냥 빛이 잘 지나가게 하는 통로임.
통로를 지나가면 망막에 닿는다
돋보기로 햇빛 아래에 두면 빛이 모이잖아.
각막이랑 수정체가 그렇게 하는데 그 빛이 망막에 닿음.
조그마한 점처럼.
그니까 태양 직빵으로 보면 망막이 타버린다.
옛날 중국인들이 이런짓 많이 했다지. 망원경 만들고 나서. 중세 유럽인들도 마찬가지.
그래도 당시 그런 희생으로 태양 흑점도 관측함.
암튼 망막에 닿은 빛는 시각세포를 자극한다.
자극하면 시세포가 뇌로 신호를 전달함.
'이런 장면이 보여요~!'하고.
여기까지가 기본적인 눈까리의 구조다.
포유류 눈은 다 이 상태일거임.
아님 말고. 동물 종류까진 잘 모르겠어.
- 시각신경
시각세포는 빛을 어떻게 받아들이는 것일까.
망막에 닿은 빛은 시세포를 자극한다.
별거 아니고 시각세포임.
근데 진짜 별거 아니고 빛이 들어오면 세포 안에 들어있는 물질이 분해됨.
세포는 조그마한 알약처럼 생겼고 진짜 무지하게 빼곡히 모여있다.
이 알약들이 각자 역할이 다른데 크게 2가지로 나뉜다.
명암을 구분하고 색을 구분한다.
그니까 말하자면 그림판에서 색을 뽑아낸다고 해봐.
명도와 채도가 있잖아.
얼마나 밝은지 어두운지, 그리고 어떤 색인지.
흑백으로 밝기를 판단하고 색을 씌우는 거임.
이때 색은 RGB로 인식한다.
그니까 빛을 받아들이는 세포는 2가지 종류가 있고
하나는 얼마나 밝은지 알아내고
하나는 R G B가 어떤 비율로 들어있는지 알아내는 거다.
빛이 세포로 들어오면 안의 특정 물질이 분해되는데
빛이 얼마나 밝은가에 따라서 밝은 빛이 에너지가 크기 때문에 물질이 더 많이 분해되고
각각의 빨강초록파랑도 마찬가지로 분해되는 양에 따라 비율을 알아낸다.
이 분해되는 물질이 없으면 색맹이 되고 야맹증이 되고 그러는 거다. 이게 비타민A로 만들어진다고 하니 섭취해보자.
그렇게 분해되는 물질들은 가만 있는 게 아니고
전기 신호를 만들어낸다. 전기를 발생시킨다.
내가 쓰는 글마다 전기가 나오지? 응 전기가 짱이야. 근데 전기가 언제까지나 통하지는 않는데.. 그것은 바로 우주의 비밀을 밝힐 때 중성미자 분석이 필요한데 중성미자는 전기랑 무관한 놈. 이건 나중에 써보도록 하겠다.
아무튼 전기를 발생시키는데 이 전기라는게 중요하다 라는 말.
전기 신호가 나온다는 건 전자기기의 전기랑은 좀 다르다.
전자기기의 전기는 +극 -극에 따라 전자가 직접 움직이는데
생체전기에서는 전자가 직접 움직이는 것이 아니고
화학적으로 움직인다.
그러니까 이렇게 한 번 보자.
+++++++++++++++☆
+가 차있는 일자관 주위로 -가 가득 둘러싸고 있다.
그런데
-+-+-----------
+---+++++++++++☆
--+------------
이렇게 겉면의 -가 관 속으로 들어갔다. +를 쪼까내고.
그러면 저 부분에서 - 전기가 생겨난다.
저기서 이렇게 그림이 변한다.
----------+----
+++++++++----☆
---------+---
관 속의 -의 위치가 오른쪽으로 옮겨갔다.
이러면 전기 신호가 왼쪽에서 오른쪽으로 옮겨간 것이다.
이게 바로 생체에서 전기가 흐르는 원리다.
그러니까 신경세포는 기다란 관을 가지고 있는데
이 관을 둘러싸고 +와 -가 오가면서 전기가 흐르는 것이다.
이 작동을 세포가 직접 한다.
+를 띈 원자를 바깥으로 빼내고 -를 띈 원자를 집어넣는다.
이 작동을 끊임없이 아주아주 빠르게 한다.
지금도 글을 읽고 있다면 펌프질을 계속 하고 있는 것.
눈 감고 자도 일어난다.
- 뇌
사실 좀 쉽게 알려주려고 플러스 마이너스 했는데
신경세포에서 저 안에는 Na+ 랑 K+ 가 있다. 둘다 플러스고 마이너스는 없다.
안쪽에 나트륨이 더 많게 마구 집어넣거나 칼륨을 마구 집어넣거나 하면서 전기 신호를 전달한다.
+가 무지하게 많은 구역이 생기면 그 구역은 다른 지역보다 상대적으로 더 +잖아. 그걸로 전기 신호 퉁치는 거임.
그러니까 우리가 소금 같은 거 무기질 많이 안 먹자나?
그럼 신경계 파탄나는거. 근데 물 생수만 잘 마셔도 칼륨 충족 어느정도는 됨 ㅋㅋ
암튼 이게 생물체 전기 신호의 원리인데.
시세포에서 물질이 분해되며 나온 전기 신호를 이렇게 전달한다.
그런데 시세포가 아주 길어서 뇌까지 한줄로 연결되는건 아님.
중간중간 다른 신경세포로 전달이 되어야 한다는 말씀.
이 과정이 진행되는 공간을 시냅스라고 한다.
synapse인데 synaptics 같은 말 많이 보잖아. 신경회로.
뇌용어에서 따온 거다.
시냅스에 전기 신호가 닿으면 일이 벌어진다.
작은 소포 박스 안에 화학 물질이 담겨있다.
그게 톡 터진다. 그러면 시냅스(끈적한 물로 채워져있음)로 뿜어져 나오는데 그게 반대편 신경세포에 닿는단 말이지.
그러면 전기 신호가 전달되는 것이다.
화학물질이 닿으면 각 물질마다 가지고 있는 전기적 성질로 인해서 그쪽 신경세포에서 이만한 정보를 전달해야 하는구나 하고 전기 신호가 전달되기 시작하는 것. 펌핑질 시작이다.
이게 계속 반복되면서 뇌로 전달된다. 뇌에서는 이걸 받아들이지.
신경세포가 60조개인가? 이정도로 알고 있는데
모든 신경세포가 이짓을 한다고 생각해봐. 엄청난일.
이 중에 많은 것들이 시각처리에 종사한다.
인간은 정보의 70%를 시각으로 얻는다며. 그러한 것이다.
- 종합
종합하여 결론을 내리면
-눈에서는 빛을 렌즈를 조절해서 받아들이고
-망막의 시세포가 자극되면 신경세포로 전달이 되고
-전달된 전기신호를 바탕으로 뇌는 그림을 그려낸다.
이 그림이 우리가 보는 장면들.
아주 간단하지? 정말 간단한 구조이지만
이런 구조를 어떻게 생명체가 만들어냈을까 생각하면
한번쯤은 신을 생각하게 되지.
정말로.. 정말로 진화에 의해 이 어마무시한 발상이 만들어졌고 복잡한 전달과정과 수없는 기재들이 만들어졌을까?
이게 우리 유전자 고작 2만개로 저장될 수 있는 정보인가?
그래서 생명체가 위대한 거야.
인간이 2만개 정보 저장하는 것 정도는 어렵지 않거든.
너거 컴퓨터에 사진 동영상 음악 파일에 기타 잡스러운 파일 더하면 몇십만개는 될걸?
근데 그걸로 눈을 만들 수 있느냐 하면 아니거든.
거기다 글을 읽고 사진을 보고 사람을 보고 자연을 볼 때
그걸 다 구별해서 읽어내잖아. 실시간으로.
눈 떠있는 시간을 1초도 빠짐 없이.
모든 장면에서 중요한 것과 덜 중요한 것을 판단하면서.
슈퍼컴퓨터 반의 반의 반의 반 크기도 안 되는 뇌의 작은 부분과 엄지손가락만한 눈이 이걸 처리하는거.
인간이 신이 되려면 아직 멀었다.
구글이 신경회로 인공지능 만드는게 바로 이런거 하는거다.
사물을 인지하고 그것을 판단하는 것.
근데 잘 되냐? 궁금하면 Google Lens 깔아봐. 삼성 빅스비 비전도 이 기능임.
아마 이거 25시간 돌리려면 보조배터리 수십개는 필요할걸.
근데 우리가 먹는 양이 그렇게 많냐. 아니거든. 조금 먹어도 처리가 가능하거든.
인간을 만들어낼 수 있다면 과학은 끝이 아닐까 싶다.
- 잡소리
-짤막 상식.
도파민 같은 거 들어봤을 텐데 이게 바로 시냅스의 소포박스 안에 있는 화학 물질의 일종이다. 기분 좋은 신호를 전달하는 것. 마약을 먹으면 이 도파민을 계속 뿌리라고 강제로 신호를 준다. 도파민이 분비되면 몸이 흥분상태가 되고 뇌가 과부하가 걸림. 존나 강한 전기 신호를 끊임없이 보낸다. 중요한건 이 다음. 도파민이 시냅스에서 다 떨어지면 뇌는 도파민을 만들기 위해 우울한 감정을 끌어내는 물질을 분비한다. 그래야 신경세포가 안정되고 도파민 만들 준비가 되거든. 그래서 마약을 하고 나면 끊임없이 우울해진다. 진짜 미친듯이. 도파민이 아예 없으니까 우울감이 리미트 없이 증폭됨. 그러니까 자살에 가까워진다. 제대로 된 긍정적 생각 한 톨도 없이.
-뇌의 신경세포를 연구하던 한 일본 과학자는 기억이 생기고 지식이 저장될 때 신경세포에 작은 시냅스 돌기가 생기는 것을 관찰했다고 한다. 이 논문이 나온지는 몇 년 됨.
-눈을 구성하는 모든 세포는 뇌세포와 같다. 그러니 뇌가 몸 밖으로 드러난 것. 유일한 것이다.
-각막을 가지고 수술하는게 라식 라섹이다. 이 렌즈가 힘이 없거나 좀 손상되면 눈이 초점이 안 맞고 흐릿하고 잘 안 보이는데
각막을 깔끔하게 깎아서 매끈하게 만들거나
각막을 뜯어내고 인공렌즈를 얇게 붙여버리는게
라식이고 라섹이다.
-노인네들 눈을 보면 탁하고 힘아리가 없다. 홍채 동공 수정체 유리체 모두 망가져가는 것이다.
홍채에 힘이 딸리니 동공 조절이 안 돼서 눈을 보면 검게만 보이고, 색소도 빠져나간다.
수정체 근육에 힘이 안 들어가서 눈이 조절이 잘 안 된다. 그러니 시력이 나빠지고 초점도 못 맞추고 눈을 보면 상황별로 조절이 안 되고 힘아리가 없어보인다.
유리체(물)가 빠져나가고 제대로 눈을 유지 못시켜줘서 물렁물렁해보인다.
-펌핑이 인생의 진리 아닐까. 집어넣었다 빼는 과정이 신경전달인데 우리는 모두 집어넣고 빼고를 반복하잖아. 일생에 걸쳐서 말이야.