Adaptation (eye)
दृश्य शरीर विज्ञान में, अनुकूलन प्रकाश के विभिन्न स्तरों को समायोजित करने के लिए आंख के रेटिना की क्षमता है। प्राकृतिक रात्रि दृष्टि, या स्कोटॉपिक दृष्टि, कम प्रकाश की स्थिति में देखने की क्षमता है। मनुष्यों में, रॉड कोशिकाएं विशेष रूप से रात की दृष्टि के लिए जिम्मेदार होती हैं क्योंकि शंकु कोशिकाएं केवल उच्च रोशनी के स्तर पर कार्य करने में सक्षम होती हैं। रात की दृष्टि दिन की दृष्टि की तुलना में कम गुणवत्ता की होती है क्योंकि यह संकल्प में सीमित होती है और रंगों को पहचाना नहीं जा सकता है; केवल भूरे रंग के रंग देखे जाते हैं। मनुष्यों को दिन से रात की दृष्टि में परिवर्तन करने के लिए उन्हें दो घंटे तक की एक गहरी अनुकूलन अवधि से गुजरना पड़ता है जिसमें प्रत्येक आंख उच्च से निम्न चमक "सेटिंग" में समायोजित हो जाती है, जिससे संवेदनशीलता में भारी वृद्धि होती है। यह अनुकूलन अवधि छड़ और शंकु कोशिकाओं के बीच अलग-अलग होती है और रेटिना की संवेदनशीलता को बढ़ाने के लिए फोटोपिगमेंट्स के पुनर्जनन के परिणामस्वरूप होती है। इसके विपरीत, हल्का अनुकूलन, सेकंडों के भीतर, बहुत जल्दी काम करता है। दक्षता मानव आँख प्रकाश के बहुत गहरे से बहुत उज्ज्वल स्तर तक कार्य कर सकती है; इसकी संवेदी क्षमताएँ परिमाण के नौ क्रम तक पहुँचती हैं। इसका मतलब है कि सबसे चमकीला और सबसे गहरा प्रकाश संकेत जिसे आंख महसूस कर सकती है, लगभग 1,000,000,000 के अंतर का एक कारक है। हालांकि, किसी भी समय में, आंख केवल 1,000 के विपरीत अनुपात को महसूस कर सकती है। जो बात व्यापक पहुँच को सक्षम बनाती है वह यह है कि आँख काली होने की अपनी परिभाषा को अपनाती है। आँख को उज्ज्वल धूप से पूर्ण अंधेरे के लिए पूरी तरह से अनुकूलित होने में लगभग 20-30 मिनट लगते हैं और पूर्ण दिन के उजाले की तुलना में 10,000 से 1,000,000 गुना अधिक संवेदनशील हो जाती है। इस प्रक्रिया में, रंग के बारे में आंख की धारणा भी बदल जाती है (इसे पुर्किंजे प्रभाव कहा जाता है)। हालाँकि, आँख को अंधेरे से उज्ज्वल धूप के अनुकूल होने में लगभग पाँच मिनट लगते हैं। ऐसा पहले पाँच मिनट के लिए अंधेरे में प्रवेश करते समय शंकुओं के अधिक संवेदनशीलता प्राप्त करने के कारण होता है, लेकिन पाँच या अधिक मिनट के बाद छड़ें हावी हो जाती हैं। शंकु कोशिकाएँ 9-10 मिनटों के अंधेरे में रेटिना की अधिकतम संवेदनशीलता को पुनः प्राप्त करने में सक्षम होती हैं जबकि छड़ को ऐसा करने के लिए 30-45 मिनटों की आवश्यकता होती है। बुजुर्गों की तुलना में युवाओं में गहरा अनुकूलन कहीं अधिक तेज़ और गहरा होता है। शंकु बनाम छड़ मानव आँख में तीन प्रकार के फोटोरिसेप्टर, छड़, शंकु और आंतरिक रूप से प्रकाश संवेदी दृष्टिपटल गैंग्लियन कोशिकाएं (आई. पी. आर. जी. सी.) होती हैं। रॉड और शंकु दृष्टि के लिए जिम्मेदार होते हैं और दृश्य प्रांतस्था से जुड़े होते हैं। आई. पी. आर. जी. सी. शरीर की घड़ी के कार्यों और मस्तिष्क के अन्य हिस्सों से अधिक जुड़े होते हैं लेकिन दृश्य प्रांतस्था से नहीं। रॉड और शंकु को उनकी संरचना से आसानी से अलग किया जा सकता है। शंकु फोटोरिसेप्टर आकार में शंक्वाकार होते हैं और उनके दृश्य वर्णक के रूप में शंकु ऑप्सिन होते हैं। तीन प्रकार के शंकु फोटोरिसेप्टर मौजूद हैं, जिनमें से प्रत्येक प्रकाश की एक विशिष्ट तरंग दैर्ध्य के प्रति अधिकतम रूप से संवेदनशील होते हैं जो उनके ऑप्सिन फोटोपिगमेंट की संरचना पर निर्भर करता है। विभिन्न शंकु कोशिकाएं या तो छोटी तरंग दैर्ध्य (नीली रोशनी), मध्यम तरंग दैर्ध्य (हरी रोशनी), या लंबी तरंग दैर्ध्य (लाल रोशनी) के प्रति अधिकतम संवेदनशील होती हैं। रॉड फोटोरिसेप्टर में केवल एक प्रकार का फोटोपिगमेंट, रोडोप्सिन होता है, जिसमें लगभग 500 नैनोमीटर की तरंग दैर्ध्य पर चरम संवेदनशीलता होती है जो नीले-हरे प्रकाश से मेल खाती है। रेटिना की सतह पर फोटोरिसेप्टर कोशिकाओं के वितरण से दृष्टि के लिए महत्वपूर्ण परिणाम होते हैं। शंकु फोटोरिसेप्टर रेटिना के केंद्र में एक अवसाद में केंद्रित होते हैं जिसे फोविया सेंट्रलिस के रूप में जाना जाता है और रेटिना की परिधि की ओर संख्या में कमी आती है। इसके विपरीत, रॉड फोटोरिसेप्टर रेटिना के अधिकांश भाग में उच्च घनत्व पर मौजूद होते हैं और फोविया में तेज गिरावट होती है। इस तथ्य के बावजूद कि वे छड़ (लगभग 4.5 लाख से 91 लाख) से बहुत अधिक संख्या में हैं, उच्च लुमिनेसेंस सेटिंग्स में धारणा शंकुओं द्वारा हावी है। परिवेशी प्रकाश प्रतिक्रिया अनुकूलन का एक छोटा तंत्र प्यूपिलरी लाइट रिफ्लेक्स है, जो लगभग दस के कारक द्वारा रेटिना तक पहुंचने वाली प्रकाश की मात्रा को बहुत जल्दी समायोजित करता है। चूँकि यह प्रकाश के समग्र अनुकूलन में केवल एक छोटे से अंश का योगदान देता है, इसलिए यहाँ इस पर आगे विचार नहीं किया गया है। अलग-अलग परिवेशी प्रकाश स्तरों के जवाब में, दृश्य प्रणाली को समायोजित करने के लिए आंखों की छड़ें और शंकु दोनों अलग-अलग और एक साथ काम करते हैं। आँखों में छड़ और शंकु की संवेदनशीलता में परिवर्तन काले अनुकूलन में प्रमुख योगदानकर्ता हैं। एक निश्चित प्रकाश स्तर (लगभग 0.003 सी. डी./एम.) के ऊपर, शंकु तंत्र दृष्टि की मध्यस्थता में शामिल है; फोटोपिक दृष्टि। इस स्तर के नीचे, रॉड तंत्र स्कोटॉपिक (रात) दृष्टि प्रदान करता है। वह सीमा जहाँ दो तंत्र एक साथ काम कर रहे हैं, उसे मेसोपिक सीमा कहा जाता है, क्योंकि दोनों तंत्र के बीच अचानक संक्रमण नहीं होता है। यह अनुकूलन डुप्लिसिटी सिद्धांत का आधार है। रात की दृष्टि के लाभ बिल्लियों जैसे कई जानवरों में उच्च-रिज़ॉल्यूशन वाली रात की दृष्टि होती है, जिससे वे कम रोशनी में उच्च आवृत्ति वाली वस्तुओं में भेदभाव कर सकते हैं। टेपेटम ल्यूसिडम एक परावर्तक संरचना है जो इस बेहतर रात्रि दृष्टि के लिए जिम्मेदार है क्योंकि यह रेटिना के माध्यम से प्रकाश को वापस प्रतिबिंबित करता है जो प्रकाश की बढ़ी हुई मात्रा में फोटोरिसेप्टर कोशिकाओं को उजागर करता है। अधिकांश जानवर जिनके पास टेपेटम ल्यूसिडम होता है, वे रात में रहने की सबसे अधिक संभावना रखते हैं क्योंकि रेटिना के माध्यम से प्रकाश के परावर्तन पर प्रारंभिक छवियां धुंधली हो जाती हैं। मनुष्य, अपने प्राइमेट रिश्तेदारों की तरह, एक टेपेटम ल्यूसिडम नहीं रखते हैं और इसलिए एक दैनिक प्रजाति होने के लिए पूर्वनिर्धारित थे। इस तथ्य के बावजूद कि मानव दिन की दृष्टि का संकल्प रात की दृष्टि की तुलना में कहीं अधिक बेहतर है, मानव रात की दृष्टि कई लाभ प्रदान करती है। कई शिकारी जानवरों की तरह मनुष्य अपनी रात की दृष्टि का उपयोग उनकी जागरूकता के बिना अन्य जानवरों का शिकार करने और उन पर घात लगाने के लिए कर सकते हैं। इसके अलावा, रात में होने वाली आपातकालीन स्थिति की स्थिति में मनुष्य जीवित रहने की संभावना बढ़ा सकते हैं यदि वे अपने आसपास के वातावरण को समझने और सुरक्षित होने में सक्षम हैं। इन दोनों लाभों का उपयोग यह समझाने के लिए किया जा सकता है कि मनुष्यों ने अपने निशाचर पूर्वजों से अंधेरे में देखने की क्षमता को पूरी तरह से क्यों नहीं खोया। डार्क अनुकूलन रोडोप्सिन, रेटिना के फोटोरिसेप्टर में एक जैविक वर्णक, प्रकाश की प्रतिक्रिया में तुरंत फोटोब्लिच करता है। दृश्य फोटोट्रांसडक्शन 11-सिस से ऑल-ट्रांस रेटिना तक वर्णक क्रोमोफोर के आइसोमेराइजिंग के साथ शुरू होता है। फिर यह वर्णक मुक्त ऑप्सिन और ऑल-ट्रांस रेटिना में विघटित हो जाता है। छड़ और शंकु दोनों के गहरे अनुकूलन के लिए ऑप्सिन और 11-सिस रेटिना से दृश्य वर्णक के पुनर्जनन की आवश्यकता होती है। इसलिए, गहरे रंग के अनुकूलन और वर्णक पुनर्जनन के लिए आवश्यक समय काफी हद तक 11-सिस रेटिना की स्थानीय सांद्रता और उस दर से निर्धारित होता है जिस पर यह प्रक्षालित छड़ में ऑप्सिन को दिया जाता है। चैनल बंद होने के बाद कैल्शियम आयन प्रवाह में कमी मेटारोडॉप्सिन II के फॉस्फोराइलेशन का कारण बनती है और सिस-रेटिना से ट्रांस-रेटिना निष्क्रियता को गति देती है। सक्रिय रोडोप्सिन के फॉस्फोराइलेशन की मध्यस्थता रिकवरिन द्वारा की जाती है। फोटोपिगमेंट्स का पुनर्जनन अंधेरे अनुकूलन के दौरान होता है, हालांकि स्पष्ट रूप से अलग-अलग दरों पर। छड़ें प्रकाश के प्रति अधिक संवेदनशील होती हैं और इसलिए प्रकाश में परिवर्तन के लिए पूरी तरह से अनुकूल होने में अधिक समय लेती हैं। रॉड, जिनके फोटोपिगमेंट अधिक धीरे-धीरे पुनः उत्पन्न होते हैं, लगभग दो घंटे तक अपनी अधिकतम संवेदनशीलता तक नहीं पहुंचते हैं। शंकुओं को अंधेरे के अनुकूल होने में लगभग 9-10 मिनट लगते हैं। प्रकाश के प्रति संवेदनशीलता को अंतःकोशिकीय कैल्शियम आयनों और चक्रीय ग्वानोसिन मोनोफॉस्फेट में परिवर्तन द्वारा संशोधित किया जाता है। अंधेरे में 5-10 मिनटों के भीतर छड़ मार्ग की संवेदनशीलता में काफी सुधार होता है। रंग परीक्षण का उपयोग उस समय को निर्धारित करने के लिए किया गया है जब छड़ तंत्र रंगीन धब्बों पर कब्जा कर लेता है तो रंगहीन दिखाई देता है क्योंकि केवल शंकु मार्ग रंग को कूटबद्ध करते हैं। तीन कारक प्रभावित करते हैं कि छड़ तंत्र कितनी जल्दी प्रभावी हो जाता हैः पूर्व-अनुकूलन प्रकाश की तीव्रता और अवधिः पूर्व-अनुकूलन प्रकाश के स्तर को बढ़ाने से, शंकु तंत्र प्रभुत्व की अवधि बढ़ जाती है, जबकि छड़ तंत्र स्विच ओवर में अधिक देरी होती है। इसके अलावा निरपेक्ष सीमा तक पहुँचने में अधिक समय लगता है। इसके विपरीत पूर्व-अनुकूलन प्रकाश के स्तर को कम करने के लिए सच है। रेटिना पर आकार और स्थानः रेटिना में छड़ और शंकु के वितरण के कारण परीक्षण स्थान का स्थान काले अनुकूलन वक्र को प्रभावित करता है। सीमा प्रकाश की तरंगदैर्ध्यः उद्दीपनों की तरंगदैर्ध्य में परिवर्तन से अंधेरा अनुकूलन वक्र भी प्रभावित होता है। लंबी तरंग दैर्ध्य-जैसे कि अत्यधिक लाल-एक अलग छड़/शंकु टूटने की अनुपस्थिति पैदा करते हैं, क्योंकि छड़ और शंकु कोशिकाओं में लंबी तरंग दैर्ध्य के प्रकाश के लिए समान संवेदनशीलता होती है। इसके विपरीत, छोटी तरंग दैर्ध्य पर छड़/शंकु टूटना अधिक प्रमुख होता है, क्योंकि छड़ कोशिकाएं शंकु की तुलना में बहुत अधिक संवेदनशील होती हैं जब छड़ें गहरे रंग में अनुकूलित हो जाती हैं। इंट्रासेल्युलर सिग्नलिंग स्कोटॉपिक स्थितियों में, फोटोरिसेप्टरों में इंट्रासेल्युलर सी. जी. एम. पी. की सांद्रता अधिक होती है। सी. जी. एम. पी. सोडियम और कैल्शियम प्रवाह की अनुमति देने के लिए सी. जी. एम. पी. गेटेड एन. ए. चैनलों से जुड़ता है और खोलता है। सोडियम प्रवाह विध्रुवीकरण में योगदान देता है जबकि कैल्शियम प्रवाह रिसेप्टर के पास स्थानीय कैल्शियम सांद्रता को बढ़ाता है। कैल्सियम एक मॉड्यूलेटरी प्रोटीन से जुड़ता है, जिसे जीयूसीए1बी प्रस्तावित किया गया है, जो ग्वानिलिल साइक्लेज पर इस प्रोटीन के उत्तेजक प्रभाव को हटा देता है। यह लंबे समय तक अंधेरे के दौरान ग्वानिलिल साइक्लेज द्वारा सी. जी. एम. पी. उत्पादन को कम करके सी. जी. एम. पी. सांद्रता को कम करता है। कैल्शियम की बढ़ी हुई सांद्रता फॉस्फोडीस्टेरेस की गतिविधि को भी बढ़ाती है जो इसकी सांद्रता को और कम करने के लिए सी. जी. एम. पी. को हाइड्रोलाइज करती है। यह कोशिका को अतिध्रुवीकृत करने के लिए सी. जी. एम. पी. गेटेड एन. ए. चैनलों के खुलने को कम करता है, जिससे यह एक बार फिर चमक में छोटी वृद्धि के प्रति संवेदनशील हो जाता है। अंधेरा अनुकूलन के बिना, फोटोरिसेप्टर स्कोटॉपिक स्थितियों में विध्रुवीकृत रहेगा और इसलिए चमक में छोटे परिवर्तनों के लिए भी अनुत्तरदायी रहेगा। न्यूरॉन्स द्वारा अवरोध अवरोध भी सिनेप्स में सक्रियण को प्रभावित करता है। एक छड़ या शंकु वर्णक के विरंजन के साथ, गैंगलियन कोशिकाओं पर संकेतों का विलय बाधित होता है, जिससे अभिसरण कम होता है। अल्फा अनुकूलन, अर्थात, तीव्र संवेदनशीलता में उतार-चढ़ाव, तंत्रिका नियंत्रण द्वारा संचालित होता है। फैलती गैंग्लियन कोशिकाओं के साथ-साथ क्षैतिज और ऐमाक्राइन कोशिकाओं के आधार पर संकेतों का विलय एक संचयी प्रभाव की अनुमति देता है। इस प्रकार उत्तेजना का वह क्षेत्र प्रकाश की तीव्रता के विपरीत आनुपातिक है, 100 छड़ का एक मजबूत उत्तेजना 1,000 छड़ के कमजोर उत्तेजना के बराबर है। पर्याप्त उज्ज्वल प्रकाश में, अभिसरण कम होता है, लेकिन अंधेरे अनुकूलन के दौरान, छड़ संकेतों का अभिसरण बढ़ता है। यह संरचनात्मक परिवर्तनों के कारण नहीं है, बल्कि अवरोध के संभावित बंद होने से है जो उज्ज्वल प्रकाश में संदेशों के अभिसरण को रोकता है। यदि केवल एक आंख खुली है, तो बंद आंख को पहले से अनुकूलित आंख से मेल खाने के लिए फिर से खोलने पर अलग से अनुकूलित होना चाहिए। नेत्र रोग विशेषज्ञ कभी-कभी डार्क एडेप्टोमीटर नामक उपकरण का उपयोग करके रोगियों के डार्क एडेप्टेशन को मापते हैं। वर्तमान में, एक व्यावसायिक रूप से उपलब्ध डार्क एडेप्टोमीटर है, जिसे एडेप्टडीएक्स कहा जाता है। यह रोगी के रॉड इंटरसेप्ट (आर. आई.) समय को मापकर काम करता है। आर. आई. आँखों को उज्ज्वल प्रकाश से अंधेरे के अनुकूल होने में लगने वाले मिनटों की संख्या है। यह आर. आई. संख्या 90 प्रतिशत संवेदनशीलता और विशिष्टता के साथ रेटिना के कार्य का एक स्पष्ट और वस्तुनिष्ठ माप प्रदान करती है। 6. 5 मिनट से कम का आर. आई. एक स्वस्थ डार्क अनुकूलन कार्य को इंगित करता है। हालांकि, 6.5 से अधिक आर. आई. खराब काले अनुकूलन का संकेत देता है। कई नैदानिक अध्ययनों से पता चला है कि उम्र से संबंधित मैकुलर डिजनरेशन (ए. एम. डी.), रेटिनाइटिस पिगमेंटोसा (आर. पी.) और अन्य रेटिना रोगों के शुरुआती चरणों से डार्क अनुकूलन कार्य नाटकीय रूप से बिगड़ा हुआ है, रोगों के बढ़ने के साथ-साथ हानि बढ़ रही है। एएमडी एक पुरानी, प्रगतिशील बीमारी है जो रेटिना के एक हिस्से, जिसे मैकुला कहा जाता है, को समय के साथ धीरे-धीरे बिगड़ने का कारण बनती है। यह 50 वर्ष और उससे अधिक आयु के लोगों में दृष्टि हानि का प्रमुख कारण है। यह रेटिना में आर. पी. ई./ब्रुच के झिल्ली परिसर के टूटने की विशेषता है, जिससे मैकुला में कोलेस्ट्रॉल जमा हो जाता है। आखिरकार, ये जमा चिकित्सकीय रूप से दिखाई देने वाले ड्रुसेन बन जाते हैं जो फोटोरिसेप्टर स्वास्थ्य को प्रभावित करते हैं, जिससे सूजन होती है और कोरोइडल नियोवास्कुलराइजेशन (सी. एन. वी.) की प्रवृत्ति होती है। एएमडी रोग पाठ्यक्रम के दौरान, आरपीई/ब्रुच का कार्य बिगड़ता रहता है, जिससे रॉड और शंकु फोटोरिसेप्टरों में पोषक तत्व और ऑक्सीजन परिवहन में बाधा आती है। इस प्रक्रिया के एक दुष्प्रभाव के रूप में, फोटोरिसेप्टर खराब काले अनुकूलन को प्रदर्शित करते हैं क्योंकि उन्हें प्रकाश के संपर्क में आने के बाद स्कोटॉपिक संवेदनशीलता को फिर से प्राप्त करने के लिए फोटोपिगमेंट्स की पुनःपूर्ति और ऑप्सिन की निकासी के लिए इन पोषक तत्वों की आवश्यकता होती है। रोगी के गहरे अनुकूलन कार्य का मापन अनिवार्य रूप से उनकी ब्रुच झिल्ली के स्वास्थ्य का एक जैव आकलन है। इस प्रकार, शोध से पता चला है कि, काले अनुकूलन को मापकर, डॉक्टर उप-नैदानिक ए. एम. डी. का पता कम से कम तीन साल पहले लगा सकते हैं जो कि चिकित्सकीय रूप से स्पष्ट है। अंधेरा अनुकूलन में तेजी लाना साक्ष्य के विभिन्न स्तरों के साथ कई अलग-अलग तरीकों को उस दर को बढ़ाने के लिए कथित या प्रदर्शित किया गया है जिस पर दृष्टि अंधेरे में अनुकूलन कर सकती है। लाल रोशनी और लेंस 500 नैनोमीटर की तरंग दैर्ध्य पर चरम संवेदनशीलता रखने वाली छड़ कोशिकाओं के परिणामस्वरूप वे दृश्य स्पेक्ट्रम पर सभी रंगों को नहीं समझ सकते हैं। चूँकि छड़ कोशिकाएँ लंबी तरंग दैर्ध्य के प्रति असंवेदनशील होती हैं, इसलिए गहरे रंग के अनुकूलन को तेज करने के लिए लाल रोशनी और लाल लेंस के चश्मे का उपयोग एक आम प्रथा बन गई है। गहरे रंग के अनुकूलन को काफी तेज करने के लिए एक व्यक्ति को आदर्श रूप से कम प्रकाश व्यवस्था में प्रवेश करने से 30 मिनट पहले इस अभ्यास को शुरू करना चाहिए। यह अभ्यास एक व्यक्ति को स्कोटॉपिक दृष्टि की तैयारी करते समय अपनी फोटोपिक (दिन) दृष्टि बनाए रखने की अनुमति देगा। लाल प्रकाश के प्रति असंवेदनशीलता रॉड कोशिकाओं को आगे प्रक्षालित होने से रोकेगी और रोडोप्सिन फोटोपिगमेंट को अपनी सक्रिय संरचना में वापस रिचार्ज करने की अनुमति देगी। एक बार जब कोई व्यक्ति एक अंधेरे सेटिंग में प्रवेश करता है तो उनकी अधिकांश छड़ कोशिकाएं पहले से ही अंधेरे में समायोजित हो जाएंगी और बिना किसी समायोजन अवधि के मस्तिष्क में दृश्य संकेतों को प्रसारित करने में सक्षम होंगी। गहरे रंग के अनुकूलन के लिए लाल लेंस की अवधारणा एंटोनी बेक्लेरे के प्रयोग और रेडियोलॉजी के साथ उनके शुरुआती काम पर आधारित है। 1916 में, वैज्ञानिक विल्हेम ट्रेंडेलेनबर्ग ने रेडियोलॉजिस्टों के लिए फ्लोरोस्कोपिक प्रक्रियाओं के दौरान स्क्रीन को देखने के लिए अपनी आंखों को अनुकूलित करने के लिए लाल अनुकूलन चश्मे की पहली जोड़ी का आविष्कार किया। हालांकि मानव दृश्य प्रणाली के कई पहलू अनिश्चित बने हुए हैं, रॉड और शंकु फोटोपिगमेंट्स के विकास के सिद्धांत पर अधिकांश वैज्ञानिक सहमत हैं। ऐसा माना जाता है कि सबसे पहले दृश्य वर्णक शंकु फोटोरिसेप्टर के थे, जिसमें रॉड ऑप्सिन प्रोटीन बाद में विकसित हुए। लगभग 275 मिलियन वर्ष पहले अपने सरीसृप पूर्वजों से स्तनधारियों के विकास के बाद एक निशाचर चरण था जिसमें जटिल रंग दृष्टि खो गई थी। यह होने के कारण कि ये प्रो-स्तनधारी निशाचर थे, उन्होंने कम प्रकाश व्यवस्था में अपनी संवेदनशीलता में वृद्धि की और अपनी फोटोपिक प्रणाली को टेट्राक्रोमैटिक से डाइक्रोमेटिक तक कम कर दिया। निशाचर जीवन शैली में बदलाव के लिए रात के दौरान चंद्रमा द्वारा उत्सर्जित नीली रोशनी को अवशोषित करने के लिए अधिक रॉड फोटोरिसेप्टर की आवश्यकता होगी। यह समझा जा सकता है कि आधुनिक मानव आँखों में मौजूद छड़ और शंकु का उच्च अनुपात रात से दिनचर्या में बदलाव के बाद भी बना रहा। ऐसा माना जाता है कि नरवानरों में ट्राइक्रोमेसी का उद्भव लगभग 55 मिलियन वर्ष पहले हुआ था जब ग्रह की सतह का तापमान बढ़ने लगा था। नरवानर प्रकृति में निशाचर होने के बजाय दैनिक थे और इसलिए उन्हें अधिक सटीक फोटोपिक दृश्य प्रणाली की आवश्यकता थी। एक तीसरा शंकु फोटोपिगमेंट पूरे दृश्य स्पेक्ट्रम को कवर करने के लिए आवश्यक था जो नरवानरों को फलों के बीच बेहतर भेदभाव करने और उच्चतम पोषण मूल्य का पता लगाने में सक्षम बनाता है। अनुप्रयोग विमान चालक आमतौर पर अंधेरे में उड़ान भरने से पहले लाल लेंस वाले चश्मे या चश्मे पहनते हैं ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि वे विमान के बाहर देखने में सक्षम हैं। इसके अलावा, उड़ान के दौरान कॉकपिट को मंद लाल रोशनी से रोशन किया जाता है। यह प्रकाश यह सुनिश्चित करने के लिए है कि पायलट बाहर देखने के लिए स्कोटॉपिक दृष्टि बनाए रखते हुए उपकरणों और मानचित्रों को पढ़ने में सक्षम है। पनडुब्बियाँः अक्सर पनडुब्बियों को "लाल रंग के लिए रिग किया जाता है", जिसका अर्थ है कि नाव रात में सतह पर आने वाली है या पेरिस्कोप की गहराई तक आने वाली है। ऐसे समय के दौरान कुछ डिब्बों के भीतर रोशनी को लाल बत्ती में बदल दिया जाता है ताकि तलाश करने वालों और अधिकारियों की आंखें नाव के बाहर देखने से पहले अंधेरे में समायोजित हो सकें। इसके अतिरिक्त, एक पनडुब्बी पर डिब्बों को चालक दल के लिए रात की स्थिति का अनुकरण करने के लिए लाल रोशनी से रोशन किया जा सकता है। मानव नेत्र के उचित कार्य के लिए विटामिन ए विटामिन ए आवश्यक है। मानव छड़ कोशिकाओं में पाया जाने वाला फोटोपिगमेंट रोडॉप्सिन रेटिना से बना होता है, जो विटामिन ए का एक रूप है, जो ऑप्सिन प्रोटीन से बंधा होता है। प्रकाश रोडोप्सिन के अवशोषण पर ब्लीचिंग के माध्यम से रेटिना और ऑप्सिन में विघटित हो गया था। रेटिना में तब दो भाग्यों में से एक हो सकता हैः यह रोडोप्सिन को सुधारने के लिए ऑप्सिन के साथ फिर से मिल सकता है या इसे मुक्त रेटिनॉल में परिवर्तित किया जा सकता है। अमेरिकी वैज्ञानिक जॉर्ज वाल्ड ने सबसे पहले यह स्वीकार किया कि दृश्य प्रणाली विटामिन ए खर्च करती है और इसके प्रतिस्थापन के लिए आहार पर निर्भर है। विटामिन ए स्वस्थ दृष्टि के बाहर मानव शरीर में कई कार्यों को पूरा करता है। यह एक स्वस्थ प्रतिरक्षा प्रणाली को बनाए रखने के साथ-साथ सामान्य वृद्धि और विकास को बढ़ावा देने के लिए महत्वपूर्ण है। औसत वयस्क पुरुष और महिला को प्रतिदिन क्रमशः 900 और 700 माइक्रोग्राम विटामिन ए का सेवन करना चाहिए। प्रति दिन 3000 माइक्रोग्राम से अधिक के सेवन से तीव्र या दीर्घकालिक हाइपरविटामिनोसिस ए हो सकता है। विटामिन ए के स्रोत पशु और पादप दोनों स्रोतों में क्रमशः रेटिनोइड्स और कैरोटीनॉइड्स के रूप में मौजूद होते हैं। हृदय प्रणाली में अवशोषण के बाद शरीर द्वारा रेटिनोइड्स का तुरंत उपयोग किया जा सकता है; हालाँकि, शरीर द्वारा उपयोग से पहले पौधे आधारित कैरोटीनॉइड्स को रेटिनॉल में परिवर्तित किया जाना चाहिए। विटामिन ए के उच्चतम पशु-आधारित स्रोत यकृत, दुग्ध उत्पाद और मछली हैं। कैरोटीनॉइड की उच्च मात्रा वाले फल और सब्जियां गहरे हरे, पीले, नारंगी और लाल रंग की होती हैं। विकासवादी संदर्भ विटामिन ए-आधारित ऑप्सिन प्रोटीन का उपयोग लगभग 3 अरब साल पहले शुरू हुए अधिकांश विकासवादी इतिहास के लिए जीवों में प्रकाश को महसूस करने के लिए किया गया है। यह विशेषता एककोशिकीय से होमो सेपियन्स सहित बहुकोशिकीय जीवों में पारित की गई है। इस विटामिन को संभवतः प्रकाश को संवेदी बनाने के लिए विकास द्वारा चुना गया था क्योंकि रेटिना फोटोरिसेप्टर अवशोषण में दृश्य प्रकाश सीमा में बदलाव का कारण बनता है। अवशोषण में यह बदलाव पृथ्वी पर जीवन के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण है क्योंकि यह आम तौर पर अपनी सतह पर सूर्य के प्रकाश के चरम विकिरण से मेल खाता है। रेटिना के मानव दृष्टि के लिए महत्वपूर्ण होने का दूसरा कारण यह है कि यह प्रकाश के संपर्क में आने पर एक बड़े संरचनात्मक परिवर्तन से गुजरता है। ऐसा माना जाता है कि इस संरचनात्मक परिवर्तन से फोटोरिसेप्टर प्रोटीन के लिए अपनी मूक और सक्रिय स्थिति के बीच अंतर करना आसान हो जाता है और इस प्रकार दृश्य फोटोट्रांसडक्शन को बेहतर तरीके से नियंत्रित किया जा सकता है। प्रयोगात्मक साक्ष्य अंधेरा अनुकूलन पर विटामिन ए पूरक के प्रभाव का परीक्षण करने के लिए विभिन्न अध्ययन किए गए हैं। सिडेसियान एट अल के एक अध्ययन में। विटामिन ए के पूरक से पहले और बाद में प्रणालीगत विटामिन ए की कमी (वी. ए. डी.) वाले रोगी में गहरे अनुकूलन की अवधि को मापा गया था। पूरक से पहले, उपचार के बाद 1 दिन और उपचार के बाद 75 दिनों के लिए गहरे अनुकूलन कार्य को मापा गया था। यह देखा गया कि विटामिन ए के पूरक के केवल एक दिन के बाद फोटोरिसेप्टर ब्लीचिंग के बाद गहरे रंग के अनुकूलन की पुनर्प्राप्ति गतिविज्ञान में काफी तेजी आई। 75 दिनों के उपचार के बाद गहरे रंग के अनुकूलन में और तेजी आई। केम्प एट अल द्वारा एक बाद का अध्ययन। प्राथमिक पित्त सिरोसिस और क्रोहन रोग वाले विषयों में काले अनुकूलन का अध्ययन किया, जिनमें से दोनों में विटामिन ए की कमी थी। विटामिन ए के मौखिक पूरक के 8 दिनों के भीतर दोनों रोगियों का दृश्य कार्य सामान्य हो गया। इसके अलावा, पूरक के बाद दोनों विषयों में अनुकूलन गतिविज्ञान में काफी सुधार हुआ। एन्थोसाइनिन एन्थोसाइनिन 4000 ज्ञात फ्लेवोनोइड फाइटोकेमिकल्स में से अधिकांश बनाते हैं। लगभग 600 जैव सक्रिय एंटीऑक्सीडेंट का यह समूह किसी भी पौधे के यौगिक का सबसे मजबूत शारीरिक प्रभाव रखता है। ये रसायन फ्लेवोनोइड फाइटोकेमिकल्स में भी सबसे अधिक दिखाई देते हैं क्योंकि ये कई पौधों की प्रजातियों को चमकीला नीला, लाल या बैंगनी रंग प्रदान करते हैं। एंथोसायनिन प्रकाश संश्लेषक ऊतकों को सूर्य की सीधी किरणों से बचाने का भी काम करते हैं। इसके अलावा, एंथोसायनिन के एंटीऑक्सीडेंट, एंटी-इंफ्लेमेटरी और वैसोप्रोटेक्टिव गुण उन्हें विविध स्वास्थ्य प्रभावों को प्रदर्शित करने की अनुमति देते हैं। मनुष्यों में, एंथोसायनिन तंत्रिका संबंधी क्षति, एथेरोस्क्लेरोसिस, मधुमेह के साथ-साथ दृष्टि हानि सहित विभिन्न स्वास्थ्य स्थितियों के लिए प्रभावी हैं। जैविक प्रभावों को प्रबल बनाने के लिए एंथोसायनिन अक्सर अन्य फाइटोकेमिकलों के साथ बातचीत करते हैं; इसलिए, व्यक्तिगत जैव अणुओं के योगदान को समझना मुश्किल है। फूलों को चमकीला रंग प्रदान करने वाले एंथोसायनिन्स के परिणामस्वरूप, इन फाइटोकेमिकल्स वाले पौधे स्वाभाविक रूप से पक्षियों और मधुमक्खियों जैसे परागणकों को आकर्षित करने में सफल होते हैं। ऐसे पौधों द्वारा उत्पादित फल और सब्जियाँ भी चमकीले रंग के होते हैं जो जानवरों को उन्हें खाने और बीजों को फैलाने के लिए आकर्षित करते हैं। इस प्राकृतिक तंत्र के कारण दुनिया के अधिकांश क्षेत्रों में एंथोसायनिन युक्त पौधे व्यापक रूप से प्रचुर मात्रा में पाए जाते हैं। एंथोसायनिन युक्त पौधों की प्रचुरता और वितरण इसे कई जानवरों के लिए एक प्राकृतिक खाद्य स्रोत बनाता है। जीवाश्म साक्ष्य के माध्यम से यह ज्ञात है कि इन यौगिकों को आदिम होमिनिन द्वारा उच्च मात्रा में खाया गया था। प्रथम और द्वितीय विश्व युद्धों के दौरान ब्रिटिश वायु सेना के विमान चालकों को व्यापक मात्रा में बिलबेरी जैम का सेवन करने के लिए जाना जाता था। विमान चालकों ने इस एंथोसायनिन से भरपूर भोजन का सेवन इसके कई दृश्य लाभों के कारण किया, जिसमें त्वरित अंधेरा अनुकूलन शामिल था, जो रात में बमबारी मिशनों के लिए मूल्यवान होगा। खाद्य स्रोत चमकीले रंग के फल और सब्जियां एंथोसायनिन से भरपूर होती हैं। यह सहज ज्ञान से समझ में आता है क्योंकि एंथोसायनिन पौधों को रंग प्रदान करते हैं। ब्लैकबेरी सबसे अधिक एंथोसायनिन युक्त खाद्य पदार्थ हैं, जिनमें 89-211 मिलीग्राम प्रति 100 ग्राम होता है। इस फाइटोकेमिकल से भरपूर अन्य खाद्य पदार्थों में लाल प्याज, ब्लूबेरी, बिलबेरी, लाल पत्तागोभी और बैंगन शामिल हैं। इनमें से किसी भी खाद्य स्रोत के अंतर्ग्रहण से एंथोसायनिन के अलावा विभिन्न प्रकार के फाइटोकेमिकल प्राप्त होंगे क्योंकि वे स्वाभाविक रूप से एक साथ मौजूद होते हैं। औसत वयस्क में एंथोसायनिन का दैनिक सेवन लगभग 200 मिलीग्राम होने का अनुमान है; हालाँकि, यदि कोई व्यक्ति फ्लेवोनोइड पूरक का सेवन कर रहा है तो यह मूल्य प्रति दिन कई ग्राम तक पहुँच सकता है। गहरे रंग के अनुकूलन पर प्रभाव एंथोसायनिन रॉड फोटोपिगमेंट, रोडोप्सिन के पुनर्जनन को बढ़ाकर मनुष्यों में काले रंग के अनुकूलन में तेजी लाते हैं। एंथोसायनिन प्रकाश द्वारा अपने अलग-अलग घटकों में रोडोप्सिन के क्षरण पर सीधे ऑप्सिन से जुड़कर इसे पूरा करते हैं। एक बार ऑप्सिन से बंधे होने के बाद, एंथोसायनिन अपनी संरचना को बदल देता है जिससे रेटिना बाइंडिंग पॉकेट तक इसकी पहुंच में तेजी आती है। एन्थोसाइनिन से भरपूर आहार लेने से एक व्यक्ति रेटिना के प्रति ऑप्सिन की बढ़ती आत्मीयता के कारण कम समय में रोडोप्सिन उत्पन्न करने में सक्षम होता है। इस तंत्र के माध्यम से एक व्यक्ति अंधेरे अनुकूलन में तेजी लाने और कम समय में रात की दृष्टि प्राप्त करने में सक्षम होता है। सहायक साक्ष्य एक डबल-ब्लाइंड, प्लेसबो-नियंत्रित अध्ययन में नकाइशी एट अल द्वारा आयोजित किया गया। कई प्रतिभागियों को काली किशमिश से प्राप्त एक पाउडर एंथोसायनिन सांद्र प्रदान किया गया था। प्रतिभागियों को एन्थोसाइनिन की तीन खुराकों में से एक यह मापने के लिए मिली कि क्या परिणाम खुराक-निर्भर तरीके से हुआ है। अंधेरा अनुकूलन की अवधि को सभी प्रतिभागियों में पूरक से पहले और दो घंटे बाद मापा गया था। इस प्रयोग के परिणामों से संकेत मिलता है कि एन्थोसाइनिन ने प्लेसबो की तुलना में केवल एक खुराक के स्तर पर काले रंग के अनुकूलन को काफी तेज कर दिया। समग्र नकाइशी आदि के रूप में डेटा का अवलोकन करना। निष्कर्ष निकाला कि एंथोसायनिन ने प्रभावी रूप से खुराक-निर्भर तरीके से अंधेरे अनुकूलन अवधि को कम कर दिया। विरोधाभासी साक्ष्य इस तथ्य के बावजूद कि कई वैज्ञानिक मानते हैं कि एन्थोसाइनिन मनुष्यों में काले रंग के अनुकूलन को तेज करने में फायदेमंद है, कल्ट एट अल द्वारा किया गया एक अध्ययन। 2014 में दिखाया गया कि ब्लूबेरी एंथोसाइनिन का कोई प्रभाव नहीं है। इस अध्ययन में ब्लूबेरी उत्पादों के सेवन के बाद काले अनुकूलन की जांच करने के लिए दो डबल-ब्लाइंड, प्लेसबो-नियंत्रित अध्ययन किए गए थे। दोनों में से किसी भी अध्ययन में ब्लूबेरी एंथोसायनिन के सेवन ने गहरे रंग के अनुकूलन की अवधि को प्रभावित नहीं किया। इन परिणामों से कल्ट एट अल। निष्कर्ष निकाला कि ब्लूबेरी एंथोसायनिन मानव दृष्टि के काले अनुकूलन घटक में कोई महत्वपूर्ण अंतर प्रदान नहीं करते हैं। प्रकाश अनुकूलन प्रकाश अनुकूलन के साथ, आंख को इस पृष्ठभूमि में वस्तुओं को अलग करने में सक्षम होने के लिए पृष्ठभूमि की रोशनी के लिए जल्दी से अनुकूलित होना पड़ता है। प्रकाश अनुकूलन की प्रक्रिया पाँच मिनट की अवधि में होती है। प्रकाश रासायनिक प्रतिक्रिया हैः रोडोप्सिन रेटिना + ऑप्सिन वृद्धि सीमा वृद्धि सीमा प्रयोगों का उपयोग करके, प्रकाश अनुकूलन को चिकित्सकीय रूप से मापा जा सकता है। एक वृद्धि सीमा प्रयोग में, एक निश्चित चमक की पृष्ठभूमि पर एक परीक्षण उत्तेजना प्रस्तुत की जाती है, उत्तेजना को तब तक बढ़ाया जाता है जब तक कि पृष्ठभूमि के खिलाफ पहचान सीमा तक नहीं पहुंच जाता है। शंकु और छड़ दोनों के लिए इस विधि के माध्यम से एक मोनोफैसिक या बाइफैसिक सीमा बनाम तीव्रता टीवीआई वक्र प्राप्त किया जाता है। जब एक एकल प्रणाली के लिए सीमा वक्र (यानी, केवल शंकु या सिर्फ छड़) को अलग-अलग लिया जाता है तो इसमें चार खंड होते हुए देखा जा सकता हैः डार्क लाइट टीवीआई वक्र के इस हिस्से में सीमा डार्क/लाइट स्तर द्वारा निर्धारित की जाती है। तंत्रिका शोर से संवेदनशीलता सीमित हो जाती है। पृष्ठभूमि क्षेत्र अपेक्षाकृत कम है और सीमा को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित नहीं करता है। 2. वर्गमूल नियम वक्र का यह भाग पृष्ठभूमि में मात्रात्मक उतार-चढ़ाव से सीमित है। दृश्य प्रणाली की तुलना आमतौर पर एक सैद्धांतिक निर्माण के साथ की जाती है जिसे आदर्श प्रकाश डिटेक्टर कहा जाता है। उत्तेजना का पता लगाने के लिए, उत्तेजना को पृष्ठभूमि (शोर) के उतार-चढ़ाव से पर्याप्त रूप से अधिक होना चाहिए। 3. वेबर का नियम सीमा पृष्ठभूमि की चमक के साथ पृष्ठभूमि के वर्गमूल के आनुपातिक रूप से बढ़ जाती है। 4. संतृप्ति संतृप्ति पर, छड़ प्रणाली उत्तेजना का पता लगाने में असमर्थ हो जाती है। वक्र का यह खंड उच्च पृष्ठभूमि स्तरों के तहत शंकु तंत्र के लिए होता है। अनुकूलन की अपर्याप्तता आमतौर पर अंधेरे वातावरण के लिए अपर्याप्त अनुकूलन के रूप में प्रस्तुत होती है, जिसे रात का अंधापन या नाइक्टलोपिया कहा जाता है। इसके विपरीत समस्या, जिसे हेमेरालोपिया के रूप में जाना जाता है, यानी उज्ज्वल प्रकाश में स्पष्ट रूप से देखने में असमर्थता, बहुत दुर्लभ है। फोविया मंद प्रकाश के लिए अंधा होता है (इसकी केवल शंकु सरणी के कारण) और छड़ें अधिक संवेदनशील होती हैं, इसलिए चंद्रमा रहित रात में एक मंद तारे को किनारे से देखा जाना चाहिए, इसलिए यह छड़ को उत्तेजित करता है। यह पुतली की चौड़ाई के कारण नहीं है क्योंकि एक कृत्रिम निश्चित-चौड़ाई वाली पुतली समान परिणाम देती है। नाइट ब्लाइंडनेस कई कारकों के कारण हो सकता है जिनमें से सबसे आम विटामिन ए की कमी है। यदि जल्दी पता चल जाए तो पर्याप्त रूप से दृष्टिवैषम्य को उलट दिया जा सकता है और दृश्य कार्य को फिर से प्राप्त किया जा सकता है; हालाँकि; लंबे समय तक विटामिन ए की कमी से स्थायी दृष्टि हानि हो सकती है यदि इलाज नहीं किया जाता है। विकासशील देशों में कुपोषण और इसलिए आहार में विटामिन ए की कमी के कारण रात का अंधापन विशेष रूप से प्रमुख है। विकसित देशों में पर्याप्त भोजन की उपलब्धता के कारण रात का अंधापन ऐतिहासिक रूप से असामान्य रहा है; हालाँकि, मोटापे के अधिक आम होने के कारण इस घटना में वृद्धि होने की उम्मीद है। मोटापे की बढ़ती दर बेरिएट्रिक सर्जरी की बढ़ती संख्या के अनुरूप है, जिससे मानव शरीर में विटामिन ए का अवशोषण कम हो जाता है। एडेप्टिव सिस्टम डार्क एडेप्टर गॉगल्स ह्यूमन आई मेसोपिक विज़न न्यूरल एडेप्टेशन पुर्किंजे इफेक्ट डिस्क शेडिंग संदर्भ बाहरी लिंक माइकल कालोनियाटिस और चार्ल्स लु एनिमल फिजियोलॉजी आई विज़न द्वारा लाइट एंड डार्क एडेप्टेशन देखें।