感覺系統

光訊號轉導

光訊號轉導是眼睛把光變成電的巧妙手法。光只是一種叫光子的能量微粒,可大腦只能聽懂神經細胞所說的電訊號和化學訊號。於是眼睛後部那些專門捕光的細胞——因形狀而得名的視桿細胞和視錐細胞——會跑一場微型的化學接力賽,把「剛有一個光子落在這裡」這件事,改寫成「我外壁兩側的電壓剛剛發生了變化」。這種電壓變化是視覺系統其餘部分能讀懂的語言,也是一切「看見」的最最起點。

它的運作就像一排倒下的多米諾骨牌,一個事件觸發下一個,而訊號在每一步都被放大。每個視桿或視錐細胞裡都有一種對光敏感的分子,叫做視色素(視桿細胞裡的是視紫紅質),它的核心是一小段結構,光子一擊中它就立刻彎折。這一彎折喚醒一種輔助蛋白,輔助蛋白又開啟一種酶,這種酶再分解掉一種信使分子——原本正是這種信使把細胞膜上的一扇扇小門,也就是離子通道,撐著開著的。信使一旦被分解,這些門便啪地關上,流進來的帶電粒子減少,細胞內部的電壓就向更負的方向擺動。一個被捕獲的光子能關上成千上萬扇門,這也是為什麼在真正漆黑的夜裡,單個視桿細胞能對單個光子作出反應。這正是光訊號轉導之所以重要的原因:它是那次分子層面的交接,讓一閃而過的光變成神經訊號,是視覺裡其餘一切賴以建立的根基。

奇妙的是,光讓這些細胞變得更「安靜」而非更「響亮」——被捕獲的光子會關閉通道、把電壓推向更負,這與大多數感覺細胞的反應正好相反。

又稱
visual transduction光转导光轉導视觉转导視覺轉導