極度の睡眠不足に陥ると「黒色」が「深緑色」に見える理由

先月の話だけど，1日2, 3時間以下しか睡眠が取れない日が続き，
一番酷かったときは，週の睡眠時間が計7時間程度だった．
さすがに，週の合計睡眠時間が7時間のときは，
入眠時幻覚を伴う睡眠麻痺(入眠期レム睡眠に起こる；いわゆる金縛り)が起こったり，
寝てるつもりが無いのに気づいたら寝ていたり，あるいは起きてるのか寝てるのか分からなかったり，
そして，タイトルにあるように「黒色」が「深緑色」に見えたりした．

これ，何でだろうなーと思ってはいたけど，特に深く考えたことが無かった．
でも，今日ふと見つけたんだけど，極度の睡眠不足に陥ると，
多くの人が「黒色」が「深緑色」に見えるって経験をしているようだ．

　睡眠不足で黒が深緑に見える – コトノハ

ますます，何故そうなるのか気になってしまう．
気になると，ついつい理屈で何とか説明しようとするのが理系の悪い癖．
というわけで，簡単にググった感じでは，答えが出てこなかったので，
自分の知っている知識の範囲で，説明してみようと思う．

まず，視覚を考える上で，目の構造について．
目にある光を感じる細胞(光受容細胞)には大きく2種類ある．
この2種類の光受容細胞を，桿体細胞と錐体細胞と言い，
桿体細胞は光に対して感度が高い反面，色を識別できない．
錐体細胞は光に対して鈍感である反面，青，緑，赤の3色を識別できる．
(桿体は1種類しかないのに対して，錐体は3種類あるため；詳しくは参考[2], [3])

桿体細胞は光に対して感度が高いが，色の識別ができないため，
光の濃淡の判断をする細胞として，コントラスト細胞と呼ばれたりする．
そして，錐体細胞によって色覚を発現するため，RGB細胞と呼ばれたりする．
(コントラスト細胞やRGB細胞って言い方は，おそらく一般的ではないが)

そのため，今回は色の話なのと，暗所ではなく明所での話なので，
桿体細胞はおいといて，RGB細胞である錐体細胞に焦点をおいて話を進める．

さて，錐体細胞は青，緑，赤の三色(いわゆる光の三原色)という色覚を発現するが，
これは，厳密に言えば，それぞれの光が持つスペクトラムを吸収して，
色情報として神経信号に変換するということ．
そして，それぞれのスペクトラムに対する感度というのは，実は違う．
ヒトの視感度がピークとなる波長は，明所では555 [nm]であり，暗所では507 [nm]となり，
その波長をピークにして，波長が長くなるにつれ，あるいは短くなるにつれ感度は落ちていく．
このときの感度を基準として，他の波長の光に対する感度を比視感度というが，
その比視感度と実際の光のスペクトラムを比較すると，
緑色の波長が最も感度良く見えるということが分かる．

さて，ここまで書けば結論はあとは言わずもがなだと思う．
睡眠不足によるストレス等で，光受容細胞，特に錐体細胞が弱り，
それによって，色覚が弱ったために，最も感度の高い緑が残った．
その結果，黒色のものが緑がかって見えてしまったのではないかということだ．
例えとしては，緑色のスポットライトを全体に当てていく感じだろうか．
元々色を持っていない物のほうが，うっすらその色が掛かっていく．

ようは……極度の睡眠不足で，軽度の視覚障害に陥っているということ．

おそらくは，上記のような理由で，「黒色」が「深緑色」に見えたのではないだろうか．
その他，脳機能を考えると，別の可能性も見えてくる．

色の情報というのは，上述したように，網膜における3種類の分光感度の異なる
光受容細胞(錐体細胞)によって，光刺激が神経信号に変換されることで，脳に伝達される．
そして，その情報を脳は処理して，各色として認知される．

先行研究から明らかになっているように，照明光が変化しても色の見え方は
極端に変化しないという「色恒常性」というものは，高次脳機能により発現される．
この視覚における基本的な性質は，脳損傷者においては損なわれてしまうことがあるらしい．

また，睡眠不足によって，脳活動が部分的に休止状態に陥るということが知られており，
それによって，脳機能が低下するということが先行研究から明らかになっている．
もしかしたら，脳活動が部分的に休止状態に陥ることで，色恒常性が損なわれた結果，
「黒色」が「深緑色」に見えてしまうのかもしれない．

まあ，どちらが原因かは僕には分からないし，断言はできないけども，
ある程度は，納得のいく説明ができたんじゃないかなと思う．

参考文献：
[1] 視覚 – Wikipedia
[2] 錐体細胞 – Wikipedia
[3] 桿体細胞 – Wikipedia
[4] 眼のしくみと機能 – メルクマニュアル医学百科
[5] 脳と色覚 – CiNii
[6] 睡眠不足で思考能力が低下するのは，脳活動が部分的に休止状態に陥るから