Gözümüz Işığa Nasıl Uyum Sağlıyor?

Karanlık bir ortamdan çok aydınlık bir ortama girdiğinizde ya da çok aydınlık bir ortamdan karanlık bir ortama girdiğinizde nesneleri göremediğiniz zamanlar oldu mu? Böyle anlarda gözlerimizi ovuştururuz veya hızlı hızlı açıp kapatırız. Ve kısa bir zaman sonra görmeye başlarız. Peki bu birkaç saniye süren adaptasyon nasıl gerçekleşiyor  dersiniz?

Adaptasyon, bir canlının içine girdiği ortama, iklime, diğer canlı ve cansız koşullara uyum sağlama sürecidir. Gözlerimiz ışık değişkenliğine adaptasyon gösterir. Bu adaptasyon için gözümüzde gerçekleşen farklı mekanizmalar vardır. Bunlar göz bebeği (pupilla) açıklığının değişmesi, fotoreseptörlerin sinyallerinin yorumlanması ve retina nöronlarının beyin nöronlarıyla olan uyumudur.

Göz bebeğimiz karanlık bir ortama girdiğimizde büyür ve göze ulaşan ışık miktarının artmasını sağlar. Aksi durumda yani yoğun ışık altında ise küçülerek göze giren ışık miktarını azaltarak gözü korur. Ayrıca, yapılan çalışmalar göz bebeği boyutunun ilerleyen yaşlarda azaldığını

göstermektedir. Bu sebeple yaşlılarda ışığa olan duyarlılık yıllar geçtikçe azalır. Diğer bir mekanizma ise fotoreseptörlerin sinyal yoğunluğudur. Retinada çubuk (rods) ve koni (cones) isimlerinde iki tür fotoreseptör bulunur. Yani ışık alıcısı. Koni hücreleri genellikle renklere duyarlı iken çubuk hücreleri renklerden ziyade ışığa duyarlıdır. Bu fotoreseptör hücrelerin nöronlara verdiği sinyaller işlendikten sonra yorumlanmak için beynimizin görme merkezine (visual cortex) iletilir.

Çubuk hücreler ışığa duyarlı olan rodopsin proteini yardımıyla ışığı algılar. İnsandaki bir çubuk hücresi yaklaşık 4 × 10 7 tane (40 milyon) rodopsin içerir. Işığın varlığı ve yokluğu rodopsin reseptörünün şeklinde değişikliğe yol açar. Bu değişiklik reseptöre bağlanacak olan proteinlerin de değişmesine sebep olur. Karanlıkta bu reseptöre transdusin proteini bağlanabilirken, aydınlık ortama geçince bu proteinler arrestin proteini ile yer değiştirir. Veya tam tersi durumda yani aydınlık ortamdan karanlık ortama geçince, rodopsine bağlı olan arrestin proteinleri yerlerini transducin proteinine verirler. İşte saniyeler süren bu yer değişikliği sayesinde ışığın varlığına ve yokluğuna uyum sağlayabilir haldeyiz.

Peki ya gece körlüğünün sebebi nedir?

Rodopsin, ışığa duyarlı opsin proteinlerinden oluşur. Ayrıca rodopsin isimli bu maddelerin yapısında A vitamini bulunur. Karanlıkta A vitamini ile opsinler hızlı bir şekilde bileşerek gözü ışığa duyarlı hale getiren fotokimyevi maddeyi oluşturur. A vitaminin eksiliğinde rodopsin miktarında azalma ve buna bağlı olarak gece körlüğü görülür. “Göz hastalıkları için veya daha iyi görebilmek için havuç yemelisin.” tarzında söylemleri hepimiz duymuşuzdur. Havuç A vitaminine dönüştürülebilen beta karotenlere sahiptir. Vücut beta karoteni A vitaminine dönüştürerek kullanılabilir hale gelir. Belli ki bu bilgilere bilinçsiz de olsa aşina olmuşuz.