두 눈의 눈동자는 우리가 보고자 하는 방향에 맞춰 같은 방향으로 움직입니다. 어떻게 독립적으로 움직일 수가 없는데, 각각 다른 방향으로 눈동자를 자유롭게 움직일 수 있다면 조금 더 시야가 넓어지지 않았을까요?
이와 관련해 사시라고 해서 본인이 원치 않아도 2개의 눈동자가 다른 방향을 보는 사람이 있습니다. 또한, 사시가 아님에도 인위적으로 눈동자의 방향을 자유롭게 움직일 수 있는 사람도 종종 있습니다. 여기서 주제의 의문이 생깁니다. 왜 두 눈동자는 같은 방향으로 움직이고, 독립적으로 움직이는 것은 왜 힘들까요?
먼저 눈동자가 어떻게 움직이는지 이해하는 게 좋을 것 같습니다. 오른손잡이 중에서는 96%, 왼손잡이와 양손잡이 중에서 70%는 좌뇌가 우성 대뇌반구라고 합니다. 이 좌뇌에서 눈동자를 움직이도록 하는 신호가 시작하는데, 이해를 돕기 위해 눈동자가 왼쪽으로 움직일 때의 메커니즘을 알아보겠습니다.
좌뇌에서 발생한 신호는 뇌들보(양쪽 대뇌반구 피질을 연결하는 신경섬유다발)를 가로질러 우뇌로 이동합니다. 그리고 우뇌에서는 뇌교(뇌간의 중뇌와 연수 사이에 있는 부분) 왼쪽에 있는 여섯 번째 뇌신경인 외전신경을 교차하면서 왼쪽 눈의 외직근을 활성화합니다.
눈에는 안구 운동을 제어하는 6개의 근육이 있습니다. 4개의 안근을 직근이라고 하고, 나머지 2개를 사근이라고 합니다. 왼쪽 눈의 외직근을 활성화하면 왼쪽 눈동자는 왼쪽으로 움직입니다.
이때 오른쪽 눈은 내직근을 활성화해서 왼쪽으로 움직이고, 신경핵 간의 연결을 잇는 내측종속은 오른쪽 눈의 외직근이 활성화하는 것을 억제해주어서 오른쪽 눈동자가 왼쪽으로 잘 움직일 수 있도록 해줍니다. 이 메커니즘을 통해서 사람은 두 눈동자를 왼쪽으로 움직일 수 있습니다.
그리고 두 눈동자가 같은 방향으로 움직이는 목적은 양안 시각을 유지하기 위해서입니다. 시야에는 단안 시각과 양안 시각이 있습니다. 한쪽 눈만으로 볼 수 있는 시야가 단안 시각이고, 양쪽 눈이 겹친 시야가 양안 시각입니다. 양안 시각이 발달하면 입체감과 원근감을 잘 느낄 수 있고, 단안 시각이 발달하면 시야에 사각이 적어지므로 외부의 위험 요소로부터 자신을 보호할 수 있습니다.
참고로 우리 신체가 양안 시각을 유지하기 위해 양쪽 눈이 동등한 신경 지배를 받아서 동시 운동을 한다는 법칙을 헤링의 법칙이라고 합니다. 근데 앞서 언급했듯이 눈동자의 방향을 독립적으로 움직일 수 있는 사람들이 있습니다.
이를 근거로 헤링의 법칙이 틀렸다고 주장하는 사람들이 있는데, 아직 명확히 밝혀진 내용은 아니나 근육의 움직임을 이용해서 눈동자를 움직일 수 있다면 충분히 조절할 수 있습니다. 이또한 일시적으로만 가능하고, 무의식적으로는 불가능합니다.
그렇다면 두 눈동자를 독립적으로 자유롭게 움직이는 카멜레온은 뭘까요? 카멜레온의 두 눈은 다른 역할을 합니다. 한쪽 눈은 목표로 하는 지점을 계속 추적하고, 나머지 한쪽 눈은 주변을 살피는 용도로 사용합니다.
이런 일이 가능한 이유는 뇌의 서로 다른 부분에서 지시하기 때문이고, 이런 카멜레온도 눈동자를 굴리다가 마지막에는 목표로 하는 지점에 최종적으로 초점을 맞춥니다. 즉, 눈동자를 잠깐만 따로 이용할 뿐입니다. 궁금증이 해결되셨나요?
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