– 英語/日本語バイリンガル歌詞

歌詞と翻訳

[日本語]

視覚とは、物体が発する光や反射する光に基づいて物体を知覚することです。

人間の目は可視光のみを検出できます。可視光とは、電磁放射線のうち非常に狭い範囲のことです。

波長で言えば、およそ400ナノメートルから750ナノメートルの間です。

目は光学的な要素と神経系の要素で構成されています。光学的な要素はカメラのように機能し、像を捉え、焦点を合わせます。

神経系の要素は、これらの像を神経インパルスに変換し、脳に送ります。

主な光学的な要素は、角膜、水晶体、虹彩です。角膜と水晶体は光を屈折させ、網膜上に像を結びます。虹彩は絞りの役割を果たし、

瞳孔の大きさを調整することで、目に届く光の量を調節します。

神経系の要素は、網膜と視神経です。網膜は目の内側の表面を覆う光を感知する組織です。

光は網膜の光受容体細胞によって吸収されます。

その光学情報は、いくつかの細胞層を通過し、そこで活動電位に変換され、視神経を通じて脳の視覚野に送られます。

黄斑は網膜の中心部分で、最も鮮明な中心視覚が得られる場所です。

視神経乳頭は、視神経が目を出る部分で、光受容体細胞はありません。

これは視野内の盲点に対応します。もし物体がその部分に落ちると、

視覚情報は生成されません。しかし、視界に黒い穴を残すのではなく、

脳は物体の周囲の視覚情報でそれを埋めます。

網膜の主な光受容体細胞は桿体細胞と錐体細胞です。桿体細胞は夜間の視覚を担当し、

弱い光を検出できますが、解像度は低く、色を区別できません。錐体細胞は明るい日光の下で機能し、

色を検出し、高解像度の詳細を提供します。錐体細胞には3種類あり、それぞれが最もよく吸収する色にちなんで名付けられています：

赤、緑、青です。色は、これらの錐体細胞から来る信号の割合に基づいて知覚されます。

色覚異常は、ある種類の錐体細胞が欠けているときに起こります。

光受容体細胞が光を検出する能力は、

視色素と呼ばれる光受容体分子によるものです。

桿体細胞ではロドプシン、錐体細胞ではヨードプシンです。これらの分子は2つの成分から成ります：

オプシンと呼ばれるタンパク質と、レチナールと呼ばれるビタミンA誘導体です。レチナール成分は

すべての視色素で同一ですが、オプシンは桿体細胞と各錐体細胞のタイプで異なります。

異なるオプシンは異なる波長を吸収し、異なる色を検出できるようにします。

暗闇では、光受容体細胞にいわゆる暗電流が存在します。

これはcGMPの存在によるもので、ナトリウムの恒常的な流入を許します。細胞は脱分極し、

双極細胞とのシナプスでグルタミン酸という神経伝達物質を放出します。

レチナールには2つの異性体があります：シス型とトランス型です。暗闇では、

シス型がオプシンと結合し、不活性状態を保ちます。レチナールが光を吸収すると、

トランス型に変わり、オプシンから分離します。これによりオプシンが活性化され、酵素となります。

この酵素はcGMPを分解し、ナトリウムチャネルが閉じ、暗電流が止まり、グルタミン酸の分泌も止まります。

グルタミン酸の減少は、双極細胞に光が吸収されたことを伝えます。

その情報は、次に節細胞に伝えられます。節細胞は、網膜内で活動電位を生成し、

脳に送る唯一の細胞です。

平均して、1つの節細胞は100本以上の桿体細胞からの信号を受け取ります。この

収束の程度は、桿体細胞の高い感度の基盤となっています。弱い光は桿体細胞に弱い信号しか生み出しませんが、

これらの信号が数百集まると、1つの強い信号となり、1つの節細胞に作用します。しかし、信号が網膜の広い領域から来るため、

像の解像度は低くなります。錐体細胞の収束度ははるかに低いです。

特に黄斑には桿体細胞はなく、錐体細胞のみが存在し、各錐体細胞は1つの節細胞に信号を伝えます。

1つの節細胞が網膜の非常に小さな領域からの入力しか受けないため、この構成は高解像度の像を生成します。しかし、高解像度は低感度を伴います。

各錐体細胞は、節細胞で活動電位を生成するのに十分な強い信号で刺激される必要があるからです。これも、

弱い光では色覚がない理由を説明しています。

光受容体細胞や双極細胞の間に接続を形成する他の細胞タイプが存在します。

これらは、像内の光強度変化を検出し、コントラストや物体の縁に関する追加情報を提供します。

一部の節細胞も直接光を吸収しますが、像を形成するためではありません。これらは、

光強度に関する情報を脳幹に伝え、瞳孔の大きさを調節する反射の一部となります。また、視床下部に伝え、

睡眠覚醒サイクルへの入力となります。双極細胞は一次ニューロン、

節細胞は二次ニューロンです。節細胞の軸索は視神経を形成します。

両目の2本の視神経は、視交叉で合流します。

ここで、各目の神経線維の内側半分が脳の反対側に渡ります。

ほとんどの線維はその後視床に向かい、三次ニューロンとシナプスを形成します。三次ニューロンの軸索は、

一次視覚野に投射します。一部の線維は異なる経路を取り、

中脳で終末し、瞳孔反射や調節反射などを担当します。

左視野の物体は、脳の右側で知覚されることに注意してください。

脳の右側はまた、体の左側の運動反応を制御します。物体と同じ側です。

Here, the medial half of nerve fibers from  each eye cross to the other side of the brain.  

Most of the fibers then continue to the thalamus  and synapse with third-order neurons, whose axons  

project to the primary visual cortex. Some fibers  take a different route: they terminate in the  

midbrain and are responsible for pupillary light  reflex and accommodation reflex, among others. 

Note that objects in the left visual field  are perceived by the right side of the brain,  

which also controls motor responses of the  body’s left side – the same side as the objects.

[英語]

Vision is the perception of objects based  on the light that they emit or reflect.  

Human eyes can only detect visible light -  a narrow range of electromagnetic radiation,  

roughly from 400 to 750 nm in wavelengths. 

The eye consists of optical components, which  work like a camera, capturing and focusing images;  

and neural components that convert these images  into nerve impulses and send them to the brain. 

The main optical components are the cornea,  the lens, and the iris. The cornea and the  

lens refract light and focus the image on  the retina. The iris acts as an aperture,  

it controls the amount of light that enters  the eye by adjusting the size of the pupil. 

The neural components are the retina - a  light-sensitive tissue lining the inner  

surface of the eye, and the optic nerve. Light  is absorbed by photoreceptor cells in the retina.  

The optical information is then passed through  several cell layers, where it is converted into  

action potentials and sent, via the optic  nerve, to the visual cortex of the brain. 

The fovea is the central part of the retina  where the sharpest central vision is achievable. 

The optic disk, where the optic nerve  leaves the eye, has no photoreceptor cells.  

It corresponds to the blind spot in the  visual field. If an object falls on that spot,  

it would generate no visual information. However,  instead of leaving a black hole in the vision,  

the brain fills it in with visual  information from around the object. 

The major photoreceptor cells of the retina  are rods and cones. Rod cells are responsible  

for night vision. They can detect dim light,  but provide low-resolution images and cannot  

differentiate colors. Cones function in bright  day light. They detect colors, and provide high  

resolution details. There are 3 kinds of cones  named after the color that they absorb best:  

red, green and blue. A color is perceived based  on proportions of signals coming from these cones.  

Color blindness occurs when a person  lacks a certain kind of cones. 

The ability of photoreceptor cells to detect light  

is due to their light-receptor  molecules, called visual pigments.  

It’s rhodopsin in rods, and iodopsins in  cones. These molecules consist of 2 components:  

a protein called opsin, and a vitamin A-derivative  called retinal. The retinal component is  

identical for all visual pigments, but the opsin  is different for rods and each type of cones.  

Different opsins absorb different wavelengths,  allowing detection of different colors. 

In the dark, there is a so-called  dark current in photoreceptor cells.  

This is due to the presence of cGMP, which  permits a constant influx of sodium. The cells are  

depolarized, they release the neurotransmitter  glutamate at the synapse with bipolar cells. 

The retinal exists in 2 conformations:  cis and trans. In the dark,  

the cis-form is bound to opsin, keeping  it inactive. As the retinal absorbs light,  

it changes to trans-form and dissociates from the  opsin, which now becomes an active enzyme. The  

enzyme degrades cGMP, sodium channel closes, dark  current stops and so does glutamate secretion.  

The drop in glutamate tells the bipolar  cells that light has been absorbed.  

The information is then transmitted  to ganglion cells - the only cells  

within the retina that generate action  potentials and send them to the brain. 

On average, each ganglion cell receives  signals from over a hundred of rods. This  

degree of convergence is at the basis of the high  sensitivity of rod cells. A dim light produces  

only a weak signal in a rod, but together,  hundreds of these signals converge and become  

one strong signal acting on a single ganglion  cell. However, as the signal comes from a large  

area of the retina, the image resolution is poor. The cones have a much lower degree of convergence.  

The fovea in particular has only cones and  no rods, and each cone conveys signal to one  

ganglion cell. Because one ganglion cell receives  input from a very small area of the retina, this  

setup produces high resolution images. But high  resolution comes with low sensitivity, because  

each cone must be stimulated with a signal  strong enough to generate action potentials  

in the ganglion cell. This also explains  why there is no color vision in dim light. 

There exist other cell types that form  connections between photoreceptor cells,  

or bipolar cells. They detect changes in light  intensity within an image and provide additional  

information about contrast and edges of objects. Some of the ganglion cells also absorb light  

directly, but not for the purpose of forming  images. They transmit information about light  

intensity to the brainstem, as part of the reflex  that controls pupil size; and to the hypothalamus,  

as input for the sleep-wake cycle. The bipolar cells are first-order neurons,  

and ganglion cells are second-order neurons. The  axons of ganglion cells form the optic nerve.  

The 2 optic nerves from the 2  eyes converge at the optic chiasm.  

Here, the medial half of nerve fibers from  each eye cross to the other side of the brain.  

Most of the fibers then continue to the thalamus  and synapse with third-order neurons, whose axons  

project to the primary visual cortex. Some fibers  take a different route: they terminate in the  

midbrain and are responsible for pupillary light  reflex and accommodation reflex, among others. 

Note that objects in the left visual field  are perceived by the right side of the brain,  

which also controls motor responses of the  body’s left side – the same side as the objects.

主要な語彙

語彙	意味
vision /ˈvɪʒən/ B1	noun - 視力; ビジョン
light /laɪt/ A1	noun - 光; ライト noun - 軽い; 薄い verb - 照らす; 点ける
eye /aɪ/ A1	noun - 目; 眼
detect /dɪˈtɛkt/ B1	verb - 検知する; 発見する
visible /ˈvɪzəbl̩/ B1	adjective - 見える; 可視の
radiation /ˌreɪ.diˈeɪ.ʃən/ B2	noun - 放射; 放射線
wavelength /ˈweɪv.lɛŋkθ/ C1	noun - 波長
cornea /ˈkɔːr.ni.ə/ C2	noun - 角膜
lens /lɛnz/ B2	noun - レンズ; 網膜レンズ
iris /ˈaɪrɪs/ C1	noun - 虹彩 noun - アヤメの花
pupil /ˈpjuːpl/ B1	noun - 瞳孔 noun - 生徒
retina /ˈrɛtənə/ C2	noun - 網膜
optic /ˈɒptɪk/ C1	adjective - 視覚の; 光学の
nerve /nɜːrv/ B1	noun - 神経
cell /sɛl/ A2	noun - 細胞
rod /rɒd/ C1	noun - 杆細胞
cone /koʊn/ C1	noun - 錐細胞
brain /breɪn/ A2	noun - 脳