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ここにあるのは、だれかが実際に調べ、考え、作ってきたことを集めたメモです。気になったら、ページの下の「参考にした情報源」から、もとの本や記事、それを生み出した人たちに、直接ふれてみてください。このメモには書ききれないおもしろさが、そこにあります。

赤い りんごは、みんなに おなじ 赤に 見えて いるの?

色の見え方は、目の中の3つのセンサーでどう決まるのか

色覚はどう決まる? 錐体・遺伝子・色覚多様性

分野:からだ

「りんごは 赤い」と、みんな 言います。でも、その 赤は、ほんとうに みんな おなじ 見え方なのでしょうか。

この メモでは、目の 中に ある 3しゅるいの センサーと、見え方の ちがいが 生まれる わけ、学校での 気くばりまで、じゅんに 見て いきます。

赤いりんごを見て、「赤い」と答える人は多いでしょう。けれども、その赤が一人ひとりの目にまったく同じに映っているのかどうかは、言葉だけでは確かめにくい話です。

この場では、網膜にある3種類のセンサー、赤と緑のセンサーが似ている理由、男性に多いといわれる理由、2017年に出された「色覚多様性」という呼び方、そして学校での配慮までを、複数の資料を突き合わせてたどります。

色を感じる細胞は、網膜の錐体である。ヒトでは3種類あり、その反応のちがいをもとに網膜や脳が色の情報を処理する。赤と緑の視物質の遺伝子はX染色体に並び、互いにきわめて似ているため、赤緑の色覚の違いは男性に多い[1]。

ここでは、3種類の錐体、1986年の遺伝子解読、日本人での頻度、2017年の「色覚多様性」の提案、2003年度以降の学校の色覚検査の扱いを、眼科・遺伝学・行政の資料から整理する。

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1. 目の 中には、どんな センサーが あるの?

1. 網膜にある、色を感じる3種類の細胞

1. 網膜の錐体は、光をどう感じるのか

目の おくの 網膜もうまくには、光を 感じる 細胞さいぼうが ならんで います。そのうち、色を 感じる ものを 錐体すいたいと いいます。

錐体すいたいには 3しゅるいが あります。赤い 光に よく はんのうする L、緑の 光に よく はんのうする M、青い 光に よく はんのうする Sです[1][2]。

数は、ひとつの 目に 500万こ ぐらいと 考えられて います[4]。かぞえ方に よって、ちがう 数が 出る ことも あります。

目の奥にある網膜には、光を受けとる視細胞が並んでいます。明るい場所で働き、色を感じるのが錐体すいたいです[3]。

ヒトの錐体は3種類あります。赤などの長い波長の光によく反応するL錐体、緑などの中くらいの波長に反応するM錐体、青などの短い波長に反応するS錐体です[1][2]。

一つの網膜にある錐体の数は、8つの網膜を測った研究で平均約460万個と報告されています。一般向けの解説には600〜700万個という数字もあり、数え方や資料で幅があります[4]。ここでは「500万前後」くらいに受けとってください。

網膜の視細胞は、明所で働く錐体と、暗所で働く桿体に大別される。ヒトの錐体は3種類で、吸収する光の波長が長い順にL錐体・M錐体・S錐体と呼ばれ、それぞれ赤・緑・青の光に主に反応する[3][1]。日本眼科学会も、先天色覚異常はこの錐体細胞の異常によって起こると説明している[2]。

錐体の総数は、Curcioらが8つのヒト網膜を測った報告で平均約460万個(408〜529万個)とされる[4]。ただし概説書には600〜700万個とする記述もあり、標本や数え方で値が動くため、本稿では「500万前後」にとどめる。なお暗所での錐体と桿体の交代は、既存のメモ「暗順応のしくみ」で扱っているので深入りしない。

2. 色は、どうやって 決まるの?

2. 「どれが強く反応したか」のちがいが、色の材料になる

2. 色は、3つの反応のちがいからどう作られるのか

ひとつの センサーだけでは、色は 決まりません。L・M・Sの 3つが、どれくらいの 強さで はんのうしたかの ちがいを もとに、網膜もうまくや 脳のうが 色の 情報じょうほうを 作って います[5]。

たとえば、3人の 見はり番が いる ところを 思いうかべて ください。「こっちは 強い」「こっちは 弱い」と それぞれ ほうこくします。その ほうこくが、色の 情報じょうほうの ざいりょうに なる イメージです。

ただし、本当は 人では なく 細胞さいぼうですし、しくみは もっと ややこしいです。

L・M・Sの錐体は、それぞれ得意な波長の光でとくに強く反応します。ただし、たとえば赤い光にはLだけが反応する、というわけではありません。同じ光に3種類が少しずつちがう強さで反応し、その3つの反応のちがいをもとに、網膜や脳が色の情報を処理すると説明されます[5]。

3人の見はり番が「私のところは強い」「私のところは弱い」と報告し合い、それが状況を判断する材料になる、という場面に似ています。ただし本当の錐体は人ではなく細胞で、光をとらえる色素の性質で反応が決まります。

各錐体がいちばん強く反応する波長は、資料によって値が違います。ある資料ではS 420 nm・M 530 nm・L 約560 nm、別の資料ではS 446・M 555・L 599 nmと書かれています。本文では「青・緑・赤あたり」と受けとめておけば十分です。

色は、個々の錐体の応答そのものではなく、3種類の応答の違いをもとに、網膜や脳が処理して得る情報である[5]。したがって赤い光に反応するのはL錐体だけ、という理解は正確でなく、ふつうは複数の錐体が異なる強度で同時に反応する。

各錐体の吸収ピークは資料で異なる。S 420 nm・M 530 nm・L 約560 nmとする記述がある一方、標準観察者としてS 446 nm・M 555 nm・L 599 nmとする記述もある[5]。測定条件や定義の違いが背景にあると考えられ、単一の値には決めにくい。本稿では「青・緑・赤の領域付近」とだけ書く。

3. 赤と 緑の センサーは、そっくり

3. 遺伝子で見ると、赤と緑はとても近い

3. 赤と緑の視物質遺伝子は、X染色体にどう並ぶのか

センサーの 色の もとは、遺伝子いでんしに 書かれた ことから 作られます。1986年、ネイサンズさんたちは、青・緑・赤の 3つの 遺伝子いでんしを 読みとったと はっぴょうしました[6]。

しらべた ところ、赤と 緑の 色の もとに なる たんぱく質しつは、やく96%も おなじでした。100こ ならべて、96こ が おなじ くらいです。青は、赤とも 緑とも、43%ほどしか おなじでは ありません[6]。

さらに、赤と 緑の 遺伝子いでんしは、せんしょくたいの うちの Xと いう 1本に、前後に ならんで いると いわれます。青の 遺伝子いでんしは べつの せんしょくたいに あります[7]。

1986年、Nathansらは、青・緑・赤の光を感じる色素の遺伝子を取り出して読み解いたと報告しました。赤緑の色覚のちがいと、赤・緑の遺伝子の変化との関係は、同じ1986年に別の研究でも調べられています。

そのとき報じられた数字が印象的です。赤と緑の色素は互いに約96%同じで、青の色素とは約43%しか同じでないという内容です。この数字は、遺伝子そのものではなく色素のたんぱく質の一致率です[6]。

さらに、赤(L)と緑(M)の遺伝子はX染色体の上に頭から尾へ並ぶ形で並び、青(S)の遺伝子は別の染色体にあるとされます。緑の遺伝子の数は、色覚が典型的な人の間でも個人差があるようです[7]。

Nathansらは1986年、青・緑・赤の視物質をコードする3つの遺伝子を単離・解読した[6]。赤緑の色覚に違いのある人の遺伝子型を解析した別の1986年の論文(PMID 3485310)もあり、遺伝子の変化との関係が調べられている。抄録の要約では、赤と緑の色素は互いに約96%、青の色素とは約43%の一致とされる。これは色素のタンパク質のアミノ酸配列の一致率であり、遺伝子の塩基配列そのものの一致率ではない点に注意する。原文の全体は本稿の作業では確認できなかったため、数字は「約」を付けて扱う。

赤(L)・緑(M)の遺伝子は、X染色体上でタンデムに並ぶ配列をなし、青(S)の遺伝子は別の染色体にある。赤緑型が多い背景を考える手がかりの一つになる。また緑の遺伝子の数は、色覚が典型的な人でも個人差がある[7]。青の遺伝子の染色体番号は、確認できた資料の範囲では扱わない。

4. どうして 男の人に 多いの?

4. 男性は約20人に1人、女性は約500人に1人

4. X連鎖の遺伝と頻度 ── 日本人男性約5%、女性約0.2%

赤と 緑の センサーの ちがいは、男の人に 多いと いわれて います。日本では、男の人の やく20人に 1人、女の人の やく500人に 1人と されます[1][8]。

わけは、Xせんしょくたいに あります。人の 体は、男の人は Xを 1本、女の人は 2本 もって います。1本しか ない 男の人は、その 1本の 遺伝子いでんしが かわって いると、見え方の ちがいと して 出ます。

女の人は 2本 あるので、1本だけ かわって いても、表に 出ないことが あります。そういう 人は「ほいんしゃ」と いい、やく10人に 1人と されます[1]。

日本人での頻度は、男性で約5%(約20人に1人)、女性で約0.2%(約500人に1人)とされます。女性の保因者は約10人に1人です[1]。日本遺伝学会は、「日本人男性の5%、西欧では9%の地域も」と書き、ありふれた遺伝形質だと述べています[8]。

差が出る理由は、X染色体の数にあります。男性はX染色体を1本しかもたないので、その1本の遺伝子が変わっていれば、色覚のちがいとして現れます。女性は2本あり、1本だけなら現れず、保因者になります[1]。

前の章の「X染色体上に並ぶ赤と緑の遺伝子」と合わせて読むと、赤緑型が多い背景を考える手がかりの一つになります[7]。

なお、日本眼科学会のページには男性の頻度が「20%」と読める記載があります。眼科医会・遺伝学会の5%と合わないため、ここでは使いませんでした。

日本人の頻度は、男性で約5%(約20人に1人)、女性で約0.2%(約500人に1人)、女性の保因者は約10人に1人とされる[1]。日本遺伝学会も「日本人男性の5%、西欧では9%の地域も」とし、ありふれていて日常に特に不便がない遺伝形質と位置づけている[8]。

機構はX連鎖である。男性はX染色体が1本なので、変化した遺伝子があれば表に現れる。女性は2本あり、1本だけの変化なら現れず保因者になる[1]。上の遺伝子の並びの知見と併せて、赤緑型が多い背景を考える手がかりの一つになる[7]。

なお、日本眼科学会の解説ページには頻度を「男性の20%」と読める記載があるが、眼科医会・遺伝学会の5%と矛盾し、誤記の可能性がある。本稿は20%を採らない。

5. 「いじょう」じゃなくて「多様性たようせい」?

5. 「異常」という呼び方への違和感と、2017年の提案

5. 名称の問題 ── 2017年の「色覚多様性」の提案と、現行の医学用語

むかしは、こうした 見え方の ちがいを「しきかくいじょう」と よんで いました。でも、ありふれて いて、ふだんの くらしに とくに ふべんが ない ものを「いじょう」と よぶのは へんだ、と 感じる 人が 多いと いわれて います[8]。

そこで 2017年9月、日本いでん学会は「しきかく多様性たようせい」と いう よび方を ていあんしました[8]。

ただし、これは ていあんです。お医者さんの 正式な 名前が、すぐに かわった わけでは ありません。この よび方を どう 受けとるかも、人に よって ちがうと 考えられます。

日本遺伝学会は2017年9月、英語のcolor blindnessの訳語「色覚異常・色盲」について、ありふれていて日常に特に不便がない遺伝形質を「異常」と呼ぶことに違和感をもつ人が多いことを理由に、「色覚多様性(color vision variation)」という呼称(概念)を提案しました。日本人類遺伝学会と共同で、用語の置き換えというより、新しい考え方の導入という位置づけです[8]。

あくまで提案であり、医療の現場での正式名称がすぐに置き換わったわけではありません。日本眼科学会は、先天色覚異常を程度によって1色覚・2色覚・異常3色覚に分けています。以前の「色盲」は2色覚、「色弱」は異常3色覚にあたります[2]。

「多様性」という言い方をどう受けとめるかは、人によって異なるといわれます。名前が変わっても、見え方が人によって異なる、という事実そのものは変わりません。

日本遺伝学会は2017年9月、color blindnessの訳語「色覚異常・色盲」に対し、ありふれていて日常に特に不便がない遺伝形質を「異常」と呼ぶことへの違和感を理由に、「色覚多様性(color vision variation)」という呼称・概念を提案した。日本人類遺伝学会との共同で、用語改訂というより概念の導入と位置づけられる[8]。

これは提案であり、医療現場の正式名称が置き換わったわけではない。日本眼科学会の分類では、先天色覚異常は1色覚(以前の全色盲)、2色覚(以前の色盲)、異常3色覚(以前の色弱)に分けられる[2]。日本医学会の用語(2008年)もこれに沿う。当事者が「異常」「多様性」のどちらをどう受けとめるかは一様ではなく、本稿では評価を示さない。

6. 学校では、どんな 気くばりを して いるの?

6. 学校の検査と、教室での配慮

6. 学校の色覚検査はどう変わり、教室では何に配慮するのか

学校の けんこうしんだんの 中には、むかし、色の 見え方を しらべる けんさが ありました。2003年度から、みんなが 受ける きまりの こうもくでは なくなり、ほしい 人が 受ける 形に なりました[9]。

でも、自分の 色の 見え方を しらないまま 学校を おえて、しごとを えらぶ ときに はじめて 知る 人が いる、と いう はっぴょうが ありました。そこで 2014年、もんぶかがくしょうは 学校に、おうちの 人への お知らせと、いいと 言った うえで 相談や けんさが できる ように する ことを たのみました[9]。

教室でも 気くばりが あります。緑の 黒板には、赤の チョークは つかわず、白か 黄色を つかいます。きょうかしょの 色づかいも、くふうされて います[1]。

学校での色覚検査は、2003(平成15)年度から、定期健康診断の必須項目ではなくなり、希望者への個別の実施になりました[9]。

文部科学省は2014年4月30日の通知(2016年4月1日施行の省令改正に伴うもの)で、自分の色覚のことを知らないまま卒業し、就職のときに初めて就業の制限に直面するという報告などを踏まえ、保護者への周知と、同意を得たうえで個別の検査や指導ができる体制づくりを求めました[9]。検査が全員向けに戻ったのではなく、希望者への個別対応と周知が強められた、という形です。

教室での工夫もあります。緑の黒板に赤いチョークは使わず、白か黄色を使うという配慮が紹介されています。教科書にも、色の使い方を見直して分かりやすくする工夫があるとされます[1]。

学校の色覚検査は、2003(平成15)年度から定期健康診断の必須項目から外され、希望者への個別実施となった。文部科学省は2014年4月30日付の通知(26文科ス第96号。2016年4月1日施行の省令改正に伴う)で、児童生徒が自身の色覚の特性を知らないまま卒業し、就職に当たって初めて就業規制に直面する実態の報告などを踏まえ、保護者への周知と、事前同意による個別の検査・指導ができる体制づくりを求めた[9]。検査の再開ではなく、個別対応と周知の強化である点に注意する。

教室内の配慮としては、緑の黒板に赤のチョークを使わず白か黄色を使うこと、教科書の色使いをバリアフリーに配慮して工夫することが挙げられる[1]。色の名前だけに頼らず、線の種類・文字・形を併用する考え方につながる。

7. じぶんでも たしかめて みたく なったら

7. 自分でも調べてみたくなったら

7. 自分でも調べてみたくなったら

家に ある 本や 学校の プリントで、グラフや 地図を さがして みましょう。ぜんぶ 色だけで わけて あるでしょうか。それとも、線の しゅるいや、文字、しるしも ついて いるでしょうか。

見つけたら、どんな くふうが あるか、ノートに 書いて みましょう。人の 見え方を 当てる ゲームでは ありません。ものの 作りかたを 見る ことが ねらいです。

家にある本、学校のプリント、パンフレットから、グラフや地図、路線図のような「色で分けてある図」を探してみましょう。分け方が色だけか、それとも線の種類、文字、形の違いも添えてあるか、見比べてみます。

ねらいは、身のまわりの物の作り方を観察することです。友だちや家族の色の見え方を当てるためのものではありません。

もっと知りたいときは、日本眼科医会や日本眼科学会の一般向けの解説、文部科学省の通知が、次の資料になります。

身近な図(グラフ・地図・路線図)を集め、色だけで区別しているか、線種・文字・形を併用しているかを比較する。人の色覚を判定する作業ではなく、資料側の作り方の観察である。

  • 日本眼科医会「色覚異常といわれたら」で、頻度・遺伝・学校生活の配慮の説明を読む[1]。
  • 日本遺伝学会「遺伝学用語改訂について」(2017年)で、「色覚多様性」の提案の本文を確かめる[8]。
  • 文部科学省の通知(26文科ス第96号)で、学校での検査と周知の求めを原文で読む[9]。

しらべた もとの じょうほう

参考にした情報源

参考にした情報源と、その使い方

出典について:眼科の学会・医会、遺伝学会、文部科学省の通知を軸に使い、遺伝子と錐体の数の一部は、検索結果の要約や百科事典で補いました。何に使ったかは、それぞれの項目の最後に書いています。

  1. 日本眼科医会「色覚異常といわれたら」 https://www.gankaikai.or.jp/health/50/ (錐体3種類、X染色体と頻度、学校での配慮)
  2. 日本眼科学会「色がわかりにくい(色覚異常)」 https://www.nichigan.or.jp/public/disease/symptoms.html?catid=84 (錐体3種類、先天色覚異常の分類)
  3. 脳科学辞典「視細胞」 https://bsd.neuroinf.jp/wiki/%E8%A6%96%E7%B4%B0%E8%83%9E (錐体と桿体、L・M・Sの呼び名)
  4. Curcio et al. 1990 "Human photoreceptor topography" https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/2324310/ (錐体の数。検索要約で確認)
  5. "Cone cell" Wikipedia https://en.wikipedia.org/wiki/Cone_cell (3つの反応の比、ピーク波長の値)
  6. Nathans et al. 1986 Science 232:193-202 https://www.science.org/doi/10.1126/science.2937147 (3つの遺伝子の解読、96%と43%。検索要約で確認)
  7. "Jeremy Nathans" Wikipedia https://en.wikipedia.org/wiki/Jeremy_Nathans (X染色体上の遺伝子の並び)
  8. 日本遺伝学会「遺伝学用語改訂について」(2017年9月11日) https://gsj3.org/wordpress_v2/wp-content/themes/gsj3/assets/docs/pdf/revisionterm_20170911.pdf (頻度、「色覚多様性」の提案)
  9. 文部科学省 26文科ス第96号(平成26年4月30日) https://www.mext.go.jp/content/20240123-mxt_kenshoku-100000617_1.pdf (学校の色覚検査の扱いと通知)

なおした ところ

更新履歴

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