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눈
눈(目)은 빛을 감지하는 감각 기관이다. 다양한 종류의 동물들이 빛을 감지하는 기관을 지니고 있다. 가장 간단한 구조의 눈은 주변의 밝고 어두움의 정도, 즉 명도만을 구분한다. 좀 더 복잡한 형태의 눈은 색을 감지하며 인간과 같이 가장 복잡한 형태의 눈은 시야의 대부분이 겹치는 한 쌍의 눈으로 원근감을 감지한다. 토끼나 카멜레온과 같이 시야가 겹치는 범위가 극히 적은 동물들도 있다.
상세
눈은 시각 시스템의 기관이다. 그들은 유기체 비전, 시각적 세부 사항을 처리하는 능력, 비전과 무관한 여러 개의 사진 반응 기능을 제공한다. 눈은 빛을 감지하여, 이를 뉴런의 전기 화학 자극으로 변환한다. 고등 생물에서, 눈은 주변 환경으로부터 빛을 모으고, 횡경막을 통해 강도를 조절하고, 조절 가능한 렌즈 어셈블리를 통해 이미지를 형성하고, 이 이미지를 전기 신호 세트로 변환하는 복잡한 광학 시스템이며, 시신경을 통해 시각 피질과 뇌의 다른 영역을 연결하는 복잡한 신경 경로를 통해 이 신호를 뇌로 전송한다.
물체를 식별해 내는 해결력을 가진 눈은 근본적으로 다른 10가지 형태로 나 왔으며 동물의 96%가 복잡한 광학 시스템을 가지고 있다. 이미지 해석 눈은 연체동물, 크로데이트 (chordates) 및 아소포즈 (arthropods) 부분에 존재한다. 미생물에서와 같이 가장 단순한 '눈'은 주변 환경이 밝거나 어두움을 탐지하지만 일주 리듬의 동반에 충분하다. 보다 복잡한 눈의 기능을 보면, 망막 감광성 신경절 세포는 망막 시상 하부의 경로를 따라 신호를 슈퍼 아키메틱 뉴셀리 (suprachiasmatic nuclei)로 보내서 일주 항적 조절을 하고 전엽 영역을 동공 반사 작용을 조절한다.
여러 종류의 눈
척추동물의 대부분과 특정한 연체동물들은 눈 안쪽에 빛을 감지하고 이를 전기적 신호로 바꿔주는 세포들이 있다. 이 세포들을 망막이라고 한다. 망막에 의해 빛은 전기 신호로 전환되어 시신경을 통해 뇌로 전달된다. 대개의 경우 눈의 내부는 유리액이라 불리는 투명한 젤(gel)로 채워져 있고, 외부에 빛을 받아들이는 조직으로 초점을 조절하는 수정체와 빛의 양을 조절하는 홍채가 있다. 두족류, 어류, 양서류 및 뱀의 경우 수정체의 두깨가 고정되어 있어 카메라의 렌즈와 같이 수정체를 이동하여 초점을 맞춘다.
거의 모든 절지동물은 겹눈을 갖고 있다. 겹눈은 수많은 시각 조직이 모여있는 모양으로 이를 이용하여 하나의 영상을 감지한다고 알려져 있다.(겹눈으로 감지된 영상은 다중 영상이 아닌 화소로 구분되는 단일 영상일 것이라 여겨진다) 각각의 시각 조직에는 각각의 수정체와 감광세포가 있다. 어떤 겹눈은 2만 8천여개의 시각 조직으로 구성되어 있으며 각각의 시각 조직은 육각형의 벌집 모양으로 짜여 있어 주변을 360도 모두 감지할 수 있다. 겹눈은 움직임의 포착에 매우 민감하다. 절지동물의 일종인 부채벌레목에 속하는 곤충들은 비교적 적은 수의 시각 기관으로 된 한 쌍의 겹눈을 지니고 있는데 각각 다른 방향을 볼 수 있어 주변을 다중 영상으로 감지한다고 알려져 있다.
갑각류의 일종인 갯가재의 일종인 사마귀 새우는 모든 동물 중에서 가장 복잡한 색각을 지녀 극도로 미세한 빛의 차이도 감지한다고 알려져 있다.
현재는 화석으로만 남아있는 삼엽충의 눈은 매우 독특한 구조를 보인다. 그들의 수정체는 투명한 방해석 결정이었으며 현재 거의 모든 절지동물의 눈이 부드러운 조직으로 이루어져 있는 점과 비교할 때 매우 특이한 형태였다. 삼엽충은 천여개의 시각 조직으로 이루어진 하나의 겹눈을 지니고 있었다.
단순한 형태의 눈인 홑눈은 명도만을 감지할 수 있다. 달팽이의 눈은 주변을 볼 수 있는 것이 아니라 밝고 어두운 정도만을 느낄 수 있다. 이것을 이용하여 달팽이는 직사광선이 내리쬐는 곳을 피할 수 있다. 몇몇 종류의 거미는 거대한 홑눈을 갖고 있으며 이것으로 사냥감을 확인한다. 어떤 곤충들은 애벌레일 때 홑눈만을 갖고 사물을 구별하는 종류도 있다.
사람의 눈
눈의 길이는 24mm 정도이며 탁구공만한 크기이다. 눈의 구조는 역할에 따라 공막과 포도막, 망막으로 나눌 수 있다.
공막은 안구의 가장 바깥 층으로 흰색을 띄고 있으며 눈의 모양을 유지시켜준다. 각막과 빛을 굴절시키는 방수, 수정체, 유리체액이 공막내에 존재한다.
포도막은 혈관막이라고 하며, 홍채와 맥락막을 포함한다. 포도막은 풍부한 혈관으로 눈에 산소와 영양분을 공급해준다.
망막은 눈의 가장 안쪽 층에 있으며 신경이 분포하는 층이다. 망막 중 빛이 직접 도달하는 부분을 황반이라고 하며, 여기서 가장 세밀하게 빛을 감지한다.
우리 눈의 눈꺼풀은 외부자극으로부터 눈을 보호하고 빛의 양을 조절하는 역할을 한다. 눈물샘은 각막의 표면을 유지하고, 이물질을 세척해주는데 필요한 눈물을 배출한다.
- 기억과 지식의 기본이 되는 눈의 역할
'백문이 불여일견'이라는 말이 있듯이 본다는 것은 매우 중요하며, 사람이 가진 기억이나 지식의 대다수는 눈을 통해 얻은 것이다.
눈은 시각정보를 수집해 신경경로를 통해 뇌로 전달한다. 예를 들어 움직이고 있는 자동차를 봤다면 눈은 자동차가 있다는 사실 뿐 아니라 자동차가 무슨 색이며 어떤 종류인지, 움직이는지 정지해 있는지, 움직인다면 어느 정도의 속도로, 어느 방향으로 움직이는지, 주변은 어두운지 밝은지 등 셀 수 없는 정보를 짧은 순간 받아들여 뇌로 전달한다.
흔히 눈을 카메라에 비유하곤 하는데 각막은 렌즈 앞면, 공막은 몸체, 홍채는 조리개, 망막은 필름, 수정체는 렌즈 후면이라고 하지만 실제 눈은 그 어떤 고성능 카메라와도 비교할 수 없이 정교하고 복잡한 과정을 통해 보는 기능을 수행한다.
- 눈에서 뇌까지, 시각정보의 전달
눈으로 들어온 빛은 시신경 경로를 통해 대뇌까지 전달된다. 이러한 과정을 통해 눈으로 본 것이 뇌에서 인식된다. 시각의 경로는 눈의 가장 앞부분인 각막부터 가장 뒷부분인 시각세포까지 전달되어 모인 정보를 시신경을 통해 다시 대뇌까지 전달해 인지하게 된다.
각막이나 수정체, 유리체, 망막, 시각세포, 시신경 중 한 곳에 각막혼탁이나 백내장, 유리체출혈, 망막박리, 시신경병증 등과 같은 이상이 생기면 대뇌에 전달되는 시자극에 문제가 생길 수 있다. 대뇌의 시피질에 뇌경색이나 출혈, 종양 등의 이상이 생기면 시자극을 인식할 수 없게 된다.
또한, 시각과 뇌의 성장이 활발한 어린 시기에 시력이 좋지 않으면 여러가지 경험이 뇌에 입력되지 않아 뇌의 성장에 문제가 생길 수 있다. 반대의 경우도 마찬가지로 눈과 뇌는 서로의 기능에서 뗄 수 없는 중요한 상호작용을 한다.
눈 건강 지키는 방법
온종일 스마트폰과 컴퓨터를 사용하는 현대인의 눈은 안구건조와 시력저하 등에 시달리기 일쑤다. 회복하기 어려운 눈 건강을 지키려면 평소 좋은 생활습관과 환경을 가지려고 노력해야하고 정기검진을 꾸준히 받아야 한다.
- 정기검진으로 눈 상태 미리 파악하기
최근 들어 심해진 황사·미세먼지 등 우리 눈을 위협하는 요소로부터 눈을 보호하기 위해서는 정기적인 안과검진이 필수다.
특히 40대 이상은 백내장, 노안 등이 진행되기 때문에 평소 시력에 문제가 없어도 검진을 통해 안질환을 조기예방하는 것이 중요하다. 또 20~30대 젊은 사람 중 시력교정술을 받았거나 혈관 관련 질환을 갖고 있다면 1년에 한 번씩 안과검진을 받으면 좋다.
- 온종일 고생한 눈, 마사지로 피로해소
온종일 모니터, 스마트폰, 책을 보느라 수고한 눈을 마사지로 풀어주면 피로해소에 도움이 된다. 취침 전 눈가를 온찜질 하면 눈의 혈액순환이 원활해지고 막혀있는 눈물샘이 열려 안구건조증에 효과적이다.
또 안구운동을 통해 굳어진 눈을 풀어주는 것도 방법이다. 집게손가락을 눈높이에 맞춰 눈앞 15cm 거리에 두고 3초간 응시한 뒤 30cm 거리로 3초간 응시한다. 이런 운동은 피로를 풀어줄 뿐만 아니라 원근조절능력을 강화해 노안예방에 좋다.
- 메마른 눈 의식적으로 깜빡이기
눈이 건조해지면 보호층이 사라져 각막염증 및 궤양 등을 유발할 수 있어 주의해야한다. 근거리 작업이 많다면 50분마다 10분 정도 멀리 보면서 긴장된 눈 근육을 풀어주는 것이 좋다. 또 의식적으로 눈을 자주 깜빡하면 눈물공급이 원활해져 증발했던 눈물이 보충된다. 눈물은 눈에 영양을 공급하면서 이물질과 세균을 제거하는 역할도 한다.
- 눈 건강 위한 실내 조명원칙 지키기
실내조명도 눈에 영향을 끼칠 수 있다. 천장 조명을 끈 채 스탠드만 켜두고 공부하면 눈이 응시하는 곳과 주위환경의 대비가 심해 눈이 쉽게 피로해진다. 시력발달기의 아이는 공부할 때 방 전체를 밝게 하고 스탠드 등 보조조명을 함께 쓰는 것이 좋다.
실내조명은 형광등보다 LED조명을 사용하는 것이 좋다. 일반 형광등은 미세한 빛의 떨림 현상으로 눈을 피로하게 만들 수 있기 때문이다. 하지만 LED조명은 빛떨림이 거의 없고 자외선과 적외선이 나오지 않아 형광등보다 눈 보호에 좋다.
- 녹황색채소 등 눈 건강에 좋은 음식 섭취
눈 건강에 좋은 대표적인 영양소 오메가3는 눈물막을 튼튼하게 보호하고 눈을 촉촉하게 유지하는 데 도움을 준다. 고등어, 참치, 연어와 같은 생선과 해조류에 풍부한 것으로 알려졌다. 또 아스타잔틴은 항산화기능이 탁월해, 눈 피로와 건조함을 완화해준다. 일반적으로 새우, 가재, 게 등의 갑각류와 연어, 도미 등 붉은 생선에 있다.
눈의 면역력이 떨어졌다면 칼륨이 풍부한 음식을 섭취하는 것도 방법이다. 칼륨은 눈 조직을 보호하고 시력감퇴를 예방하는 성분으로 아보카도, 바나나, 사과, 감자, 콩 등에 많이 포함되어 있다.[1]
사람 눈은 왜 앞에 달렸을까
사람의 눈은 두개다. 이유는 알 수 없지만, 곤충이나 거미외의 어류 이상의 고등생물은 모두 눈이 두개다.
예외적으로 파충류나 양서류 중에 세 번째의 눈을 가지고 있는 경우가 있는데, 송과선(Pineal gland)의 변형으로, 빛을 감지하는 정도의 역할을 한다고 한다.
이를 제외한 동물들은 대부분 눈이 두 개다.
눈이 두개라는 것은 매우 의미가 있다. 사람의 눈은 얼굴의 앞쪽에 위치하므로, 약 120도 정도 시야가 겹친다. 시야가 겹치는 부분은 왼쪽 눈과 오른쪽 눈 모두로 보기 때문에 거리감과 입체감을 느낄 수 있다. 만약 눈이 한 개라면 거리 감각이 없어지므로, 2차원적으로 사물을 인식할 수 밖에 없다.
정확한 거리 감각을 가져야하는 동물들은 눈이 앞쪽에 위치한다. 사냥을 하는 동물들은 사냥감과의 거리가 중요하기 때문에 눈이 앞쪽에 위치하는 경우가 많다. 가장 눈이 좋다는 독수리의 경우 약 90도 정도 시야가 겹치므로, 상당히 정확하게 먹이를 낚아챌 수 있다. 높은 창공에서 작은 들쥐 한 마리를 발견하고 초고속으로 강하하여 한치의 오차도 없이 잡는데는, 정밀한 시력도 중요하지만, 두눈이 협동을 해야하는 입체시가 중요한 것이다.
반면, 먹히지 않기 위해서 도망가야하는 동물들은 거리감각 보다는 넓은 시야가 더 중요하다. 어디에서 맹수가 나타날지 모르므로, 뒤통수에도 눈이 달고 싶으리라. 그렇다고 거리감각이 하나도 없을 수는 없으므로, 최대한 양쪽을 넓게 보도록 눈이 얼굴의 측면에 달린 경우가 많다.
사람의 눈은 입체시를 중시하기 때문에, 맹금류나 맹수 보다도 더 시야가 겹치는 면적이 넓다. 반면 시야는 초식 동물들 보다 좁은 편으로, 주변을 보기 위해서는 고개를 돌리는 수 밖에 없다. 다행히 맹수의 추격을 받을 염려는 많지 않지만, 진화론으로 따진다면 사람은 역시 도망가는 쪽보다는 사냥을 하는 쪽인 것같다.
동영상
각주
- ↑ 이선영 기자,〈스마트한 세상 속 눈 건강 지키는 5가지 방법〉, 《시사저널》, 2021-02-18
참고자료
- 〈눈〉, 《서울아산병원》
- 〈눈〉, 《위키백과》
- 〈눈〉, 《나무위키》
- 강북삼성병원, 〈눈의 구조〉, 《네이버블로그》, 2014-11-11
- 이선영 기자,〈스마트한 세상 속 눈 건강 지키는 5가지 방법〉, 《시사저널》, 2021-02-18
같이 보기
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