よるに へやを まっくらに して、め を とじて みて ください。くろ では なく、うすい はいいろの もやが みえる ことが あります。

この いろは、ドイツごで「アイゲングラウ」と よばれて きました。「じぶんの はいいろ」と いう いみです。ひかりが ないのに みえる ので、「め の なかから でて いる ひかり」と よばれる ことも あります［1］。

いまの けんきゅうでは、これは ひかりでは なく、め の なかの「ざつおん」だと かんがえられて います。ざつおんと いうのは、ラジオの ざーっと いう おとの ような、いらない あいずの ことです。

では、め の なかの どこが、その あいずを だして いるのでしょう。

夜、部屋を真っ暗にして目を閉じてみます。黒一色ではなく、薄い灰色の霧のようなものが見える、という人は多くいます。

この色は、ドイツ語でアイゲングラウ（Eigengrau）、「固有の灰色」と呼ばれてきました。光がないのに見えるので、「固有の光」とも呼ばれます［1］。ただし、今の科学論文では「視覚ノイズ」という言い方がよく使われます。

ノイズとは、ラジオの「ザー」という音のような、必要な信号ではない揺らぎのことです。つまり、見えているのは外の光ではなく、目の中で生まれた信号だと考えられているわけです。

これが、題名の問いへの答えの要点です。完全な黒にならないのは、目の光センサーが、光がなくても自分で信号を出すことがあるからです。では、そのセンサーは、どれほど敏感なのでしょうか。

光がまったくない状態で、多くの人が一様な暗い灰色を見ると報告する。この色はドイツ語でEigengrau（固有の灰色）、Eigenlicht（固有の光）などと呼ばれるが［1］、現在の論文では「視覚ノイズ」という語が使われることが多い。外から光が入っていない以上、この灰色は目の内部で生じた信号だと考えるのが自然だ。

では、なぜ内部の信号が「灰色」として見えるのか。有力な説明は、網膜の光受容細胞（桿体）が、光が来ていなくても、光子1個による応答と区別できない信号をときどき出す、というものだ［2］。ノイズとは、必要な信号ではない揺らぎである。

この説明が成り立つには、桿体が極端に高感度でなければならない。次の章で、その感度が実際にどう測られたかを見る。

め の おくの 網膜もうまくには、ひかりを かんじる 桿体かんたいと いう 細胞さいぼうが たくさん あります。まっくらな ところで ものを みる ときに はたらきます。

1942ねん、ヘクトさん たちは、くらさに なれた ひとが、どれくらい よわい ひかりまで みえるかを しらべました。ひかりを、光子こうしと いう ちいさな つぶで かぞえると、め に はいる ときで 50から 150こ ぐらいでした［5］［2］。

でも、め の なかで ほとんどが なくなります。かんたいに つかまる つぶは、もっと すくない はずです。しかも、ひかりの あたる ところには かんたいが すうひゃく こ あります。1この かんたいが 2こ いじょうの つぶを つかまえる ことは、ほとんど ありません。そこで、かんたいは ひかり 1つぶにも はんのうできる、と かんがえられました［2］。

1979ねんには、ヒキガエルの かんたい 1こから、ひかり 1つぶぶんの でんきの あいずが、はじめて きろくされました［6］［2］。

こんなに びんかんだと、こまった ことも おきそうです。

目の奥の網膜には、桿体（かんたい）という光を感じる細胞があり、暗い場所で働きます。この桿体は、光の粒（光子）1個に反応できるほど敏感だとされます。

手がかりは、1942年のヘクトさんたちの実験でした。暗さに慣れた人が光を見つける最小の光は、目の入り口で、およそ48〜148個の光子（平均約90個）でした［5］［2］。ところが、目の中では光子が途中で失われるので、色素に捕まるのはそれよりずっと少なくなります。しかも光の当たる範囲には、数百個の桿体があります。1個の桿体が2個以上の光子を捕まえる可能性は低いので、桿体は光子1個に反応できるはずだ、と推論されたのです［2］。

この推論は、1979年にベイラーさんたちが確かめました。ヒキガエルの桿体1個から、光子1個ぶんの電気信号を、初めて直接記録しました。ヒトでの直接記録ではなく、カエルの細胞の結果です［6］［2］。

これだけ敏感なセンサーは、光がないときにどうなるでしょうか。

桿体の感度は、まず心理物理学の実験から推論された。Hecht、Shlaer、Pirenneら（1942）は、暗順応した被験者が光を検出できる最小の光を測った。角膜の位置で約48〜148個の光子（平均約90個）で、目の内部で失われる分を考えると、網膜の色素に捕まる光子はそれよりずっと少ない［5］［2］。

ここで決め手になったのは、桿体の数との比較である。光が当たる範囲には数百個の桿体があり、少数の光子がそこに散らばるなら、1個の桿体が2個以上の光子を捕まえる確率は低い。したがって、検出には光子1個で十分な桿体が働いているはずだ、と結論づけられた［2］。

この推論は、のちに直接の記録で支えられた。Baylor、Lamb、Yau（1979）は、ヒキガエルの桿体1個から、光子1個ぶんの電気応答を初めて記録した。光が弱いほど応答が出る確率がポアソン統計に従い、1回の異性化で暗電流の約2〜5%が止まった［6］［2］。ただし、これは桿体1個の記録で、ヒトでの直接記録ではない。

ところが、光子1個で動くセンサーには副作用がある。光子と見分けのつかない「偽の信号」が、光がなくても混ざる可能性がある。次の章でそれを見る。

とても びんかんな ぼうはんブザーを、おもい うかべて みて ください。かぜが ふいても、ときどき ピッ と なって しまいます。

め の かんたいも、これと にて います。まっくらな ところでも、ひかり 1つぶが きた ときと そっくりな あいずを、ときどき だして しまうのです［2］。

サルの なかまの かんたいでは、およそ 170びょうに 1かい の わりあいだと ほうこくされて います。ヒキガエルでは もっと おおく、50びょうに 1かい ぐらいです［2］。

ひとの め には かんたいが たくさん あるので、あちこちで ときどき ピッ、ピッ と なります。それが あつまって、うすい はいいろの ざわざわに みえる、と かんがえられて います。

ただし ほんとうは、め の なかに かぜが ふくわけでは ありません。ブザーの ような ものは、ひかりを うけとる 色素しきそで、その ちいさな つぶが、ねつで ゆれて、ときどき はんのうして しまうのです。

光がまったくない暗闇でも、桿体は、光子1個による応答と区別できない大きさ・時間経過の信号を、ときどき自分で出します［2］。

報告されている頻度は、桿体1個あたり、室温のヒキガエルで1秒に0.02回（約50秒に1回）、霊長類で0.006回（約170秒に1回）、体温のマウスで0.012回です。種や温度で違うので、ヒトの値として決めてよい数字ではありません［2］。

原因は、光を受けとるタンパク質のロドプシンが、熱によって自然に活性化することと考えられています。ロドプシン1分子が自然に反応する頻度は、室温でおよそ5万年に1回という見積もりもあります。1回の確率は極端に低いのに、1個の桿体にはロドプシンが非常に多く入っているので、細胞全体では数分に1回ほど「光が来た」信号が出ます［2］。

桿体はヒトの網膜に多数あるので、あちこちで起きるこの小さな「空鳴り」が合わさって、薄い灰色のざわつきとして感じられる、というのが有力な説明です。

では、熱で動いてしまう仕組みは、細かいところまで分かっているのでしょうか。

暗闇の桿体は、刺激がなくても、光子1個による応答と大きさも時間経過も区別できない自発的な信号を出す。その原因は、ロドプシンの熱による活性化と考えられている。報告された頻度は、桿体1個あたり、ヒキガエル（室温）で0.02回/秒、霊長類で0.006回/秒（約170秒に1回）、マウス（体温）で0.012回/秒である［2］。ヒトの値としては断定できない。

この頻度は、分子1個あたりの数字とは桁がまったくちがう。ロドプシン1分子の熱活性化は、室温でおよそ5万年に1回に相当するとされる。それでも1個の桿体には膨大な数の分子があるため、細胞単位では数分に1回ほどのペースで、光がないのに「光が来た」信号が出る［2］。分子1個ではまれな事象でも、数が多ければ、細胞全体では日常的に起きるということだ。

この暗ノイズは、ヒトが暗いところでどこまで弱い光を見られるかの限界を決める、ともされる。ただしヒトの桿体での頻度は、約100秒に1回とする記述があるなど、資料により見積もりがちがい、霊長類の値（約170秒に1回）とも食いちがう。灰色のざわつきの背景には、こうした数の幅がある。

次の問いは、どんな分子の変化がこのノイズを生むのかである。

ひかりを うける 色素しきそが ねつで はんのうする、と ここまで かいて きました。この ことは、たくさんの けんきゅうで うらづけられて います。

でも、色素しきその「どこ」が「どうなって」しまうのかには、いくつかの かんがえが あります。

1993ねんに、バーロウさん たちは、「ふあんていな かたちの 色素しきそが、ねつで かわる ためだ」と いう かんがえを だしました［3］。

この かんがえが 正しいか、のちに ヒキガエルの かんたいで しらべられました。さいぼうの なかの ようすを かえても、あいずの かいすうは ふえず、かんがえと あいませんでした［3］。

2024ねんには、かんたいの ざつおんのうち、ずっと つづく ぶぶんの おおくは、色素しきそ そのものから でて いると ほうこくされました［4］。けれども、しくみの くわしい ところは、いまも けんきゅうが つづいて います。

わかって いない ところが のこって いるのは、これから しらべる ひとが ふえる ところ、とも いえます。

光センサーが熱で鳴る、という大きな説明は、多くの研究で支えられています。ただし、色素の「どこが、どう変わるのか」には、いくつかの考えがありました。

1993年にバーロウさんたちは、ロドプシンの中でも、ある結合の端に水素イオンがつかない不安定な形が、熱で変化して信号になる、という考えを出しました［3］。

この考えは、検証されました。2002年のフィルソフさんたちは、ヒキガエルの桿体の細胞内の水素イオン濃度を約8分の1に下げました。もしバーロウさんたちの考えが正しければ、暗い事象は増えるはずですが、増えませんでした。考えに反する結果です［3］。

2024年の論文では、桿体の暗ノイズのうち、とぎれず続く「連続的な成分」の大部分は、ロドプシンそのものから出ていると報告されました。錐体（色を見る細胞）には、もっと大きい同種の連続ノイズがあり、それが錐体を昼用の低い感度にしている一因だ、という提案もあります［4］。

細胞が出す超微弱な光が原因だとする説も提案されていますが、まだ議論があり、機構の細部は決着していません。

暗ノイズの分子的な起源について、Barlowら（1993）は、シッフ塩基がプロトン化していない不安定な形のロドプシンが、熱で異性化することが原因だと提案した。熱による反応のエネルギー障壁が、光による異性化より低いと考えたためである［3］。

この仮説は検証された。Firsov、Donner、Govardovskii（2002）は、ヒキガエルの桿体で、細胞内のpHを変えて暗い事象の頻度を調べた。水素イオン濃度を約8分の1に下げても、頻度は増えなかった。仮説が正しければ、不安定な形が増えて頻度が増すはずなので、これは仮説に反する結果である［3］。

その後、Chaiら（2024）は、桿体の暗ノイズのうち連続的な成分の大部分がロドプシン自身から出ていると報告した。錐体の色素には、さらに大きい同種のノイズがあり、これが錐体を昼用の低い感度にしている一因だと提案している［4］。つまり、ノイズは弱点であると同時に、感度の設計を決める要素でもある。

ただし、ロドプシン起源の証拠は強いが、分子の細部は決着していない。細胞が出す超微弱な光が原因だとする提案もあるが、量が足りないと評価する見方があり、定説ではない。

ざつおんが あると、はいいろに みえる。そう かんがえるのは、じゅうぶん ありえます。でも、もう ひとつの せつめいも あります。

め は、ものの あかるさを、そのまま ではなく、まわりと くらべて かんじる ところが あります。まっくらな ところの はいいろが、くろい ものより あかるく みえるのも、そのためだ、という せつめいが あります［1］。

ただし、これは ひとつの せつめいです。どちらが どれだけ きいて いるかは、わかって いません。

ノイズがあれば灰色に見える、という説明には、もう一つ補う考えがあります。

目は、明るさを絶対的な量としてではなく、まわりとの差（対比）として重く見ています。暗い場所の灰色が、黒い物体よりも明るく見えるのは、そのためだという説明があります（1948年のワラックの研究）。この灰色は、目が慣れたあとの明るさがごく低い領域（約10のマイナス5乗cd/m²以下）で現れるとされます［1］。

ただし、これは二次資料の紹介にもとづく説明で、ノイズと対比のどちらがどれだけ働いているかは、はっきり分かっていません。

ノイズだけでなく、「なぜ黒でなく灰色か」という知覚の側にも説明がある。視覚は絶対的な明るさよりも、まわりとの対比を重視するため、暗所の灰色が黒い物体より明るく見えるという説明で、Wallach（1948）が挙げられる。また、この灰色は順応輝度がおよそ10のマイナス5乗cd/m²以下の領域で現れるとされる［1］。

ただし、これは百科事典的な二次資料に引かれた説明で、原論文の条件は確かめていない。桿体のノイズが信号として入力され、それを脳がどう処理して「灰色」と感じさせるのか、ノイズと対比のどちらがどの程度働くのかは、決着していない。

おうちの ひとに いって、よるに へやの でんきを けして みましょう。あるきまわらず、ふとんの うえや ゆかに すわって、おこなって ください。

• へやを くらく して、め を とじます。
• 2ふん ぐらい、じっと して みます。はいいろの もやが みえるでしょうか。
• め を あけて、まっくらな ところを みます。まぶたの うらと くらべて、みえかたは ちがいますか。

みえ かたは ひとに よって ちがいます。みえなくても、まちがいでは ありません。

もっと しりたい ひとは、「め」や「さいぼう」の ほんを さがして みましょう。

灰色のざわつきは、自分の目で確かめられます。家の人に伝えて、安全な場所で座って行います。歩き回りません。

• 夜、部屋を暗くして、目を閉じる。
• 2分ほどじっとして、灰色のもやが見えるか確かめる。
• 目を開けて暗がりを見て、閉じたときとの見え方の違いを書きとめる。

見え方は人によって違い、見えなくても間違いではありません。見えた人は、数分後にもう一度見て、変わるかも比べてみます。

もっと調べたいときは、「暗順応」や「桿体」を扱った本を探してみます。

灰色の見え方は、暗順応の時間で変わるかを、自分の目で調べられる。安全な場所に座り、部屋を暗くして目を閉じ、1分、5分、10分と間隔を変えて、灰色のもやの見え方（濃さ・ざわつき）を書きとめる。歩き回らない。

桿体は暗さに慣れるほど感度を上げるので、時間とともに見え方が変わるかもしれない。ただし、これは仮説の確認ではなく、見え方の記録である。見えない人がいても、それは間違いではなく、個人差の範囲である。

より深く調べるなら、図書館で「暗順応」や「桿体」を扱った日本語の生理学・視覚の本を探し、桿体と錐体の感度のちがいを示した図や説明を比べるとよい。この記事の数字（分子あたりと細胞あたりの桁のちがい）が、本ではどう書かれているかを見くらべられる。