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눈은 뇌의 연장이라 할 수 있다. 눈은 빛을 모으는 수정체, 눈으로 들어오는 빛의 양을 조절하는 홍채, 스크린 역할을 하는 망막으로 구성되어 있다. 망막 세포는 받은 정보를 처리하여 시신경을 통해 뇌로 보낸다.

각막은 눈 바깥쪽에 있는 투명한 막이며 각막과 수정체 사이에는 액체가 차 있다. 빛이 각막의 볼록한 표면을 통과해 액체 속으로 들어갈 때 굴절한다. 눈에서 빛을 모으는 역할의 대부분은 각막에서 이루어진다. 각막을 통과한 빛은 들어오는 빛의 양에 따라 열고 닫히는 홍채를 통과한다. 홍채는 통과하는 빛의 양을 20배의 범위 안에서 조절할 수 있다. 그런데 우리 눈은 10조분의 1의 빛의 세기 차이를 구별해낼 수 있다. 따라서 홍채가 하는 중요한 임무는 빛의 세기를 조절하는 것이 아니다. 홍채의 열린 부분이 수축하면 더 넓은 범위의 물체에 초점을 맞출 수 있게 된다.

홍채를 통과한 빛은 수정체로 간다. 수정체는 깨끗한 막으로 덮인 투명한 섬유층으로 이루어져 있다. 보고자 하는 물체에 초점을 맞추기 위해서는 눈의 모양을 바꿔 수정체와 각막의 초점 거리를 바꿔야 한다. 그러기 위해서는 눈 주위에 있는 모양체의 근육을 수축하거나 이완시켜야 한다. 빛은 눈의 많은 부분을 차지하고 있는 유리액이라 부르는 액체를 지나 망막에 도달한다. 각막과 수정체는 이 망막 위에 도립상을 만든다.

망막은 빛에 민감한 세포(시세포)층과 신경 세포 그리고 어두운 배경으로 구성되어 있다. 시세포에는 원뿔 세포와 막대 세포 두 가지가 있다. 700만 개나 되는 원뿔 세포는 밝은 빛에 민감하고, 수정체 바로 뒤에 있는 망막의 중심 부분에 많이 분포해 있다. 이것을 둘러싸고 있는 1억 2000만 개의 막대 세포는 어두운 빛에 민감하다. 망막 전체의 넓이는 5cm² 정도 된다. 망막에 모든 원뿔 세포와 막대 세포를 커버할 1억 2700만 개의 신경 세포가 있는 것은 아니다. 따라서 망막의 시신경은 원뿔 세포와 막대 세포가 만든 전기 신호를 1차로 처리한 후 그 결과를 뇌로 보낸다.