1838年，约翰内斯·米勒（Johannes Müller）用显微镜观察视网膜，发现视网膜上有一层圆柱形的乳头状物。德国解剖学家特雷维拉努斯（Gottfried Reihold Tre⁃viranus）把这些乳头状物和视神经以及对光的接收联系了起来，但是他想当然地认为它们是朝向玻璃体一面的，视神经则在其后。这听起来似乎很自然，所以当时米勒和其他许多人都相信这一说法。1839年，比德（Friedrich Heinrich Bidder）发现这些柱状体的尖端朝向脉络膜，这似乎“有悖常理”，于是他作出了错误的解释：它们像镜子一样把光反射到视神经上以加强图像。
然而，生物学研究必须尊重事实，而不能想当然！科学的进展常常和技术的进步联系在一起，由于组织固化技术的进步，解剖学家可以在显微镜下更清楚地看清标本。1851年，另一位米勒（海因里希·米勒，Heinrich Müller）分清了视网膜的主要层次。1852年，德国科学家克利克（Albert von Kölliker）从视网膜上区分出两类不同的光感受器：有的细胞呈细长形，被称为视杆细胞，有的细胞树突为锥体形，故被称为视锥细胞，不过当时还不知道它们在功能上的差异。1866—1867年，舒尔策（Max Schultze）发表了一系列的文章，他详细地描述了视网膜的所有10层、感光细胞的外段和内段，还描述了包括双极细胞在内的其他细胞。舒尔策指出：视杆负责夜视而没有色觉；视锥则和白天视觉有关，负责色觉和精细视觉。在人的视网膜中，视锥集中在视网膜中央，而视杆则分布在外周。他作出这样假设的根据是：在夜行动物（蝙蝠、猫头鹰等）的视网膜中视锥比视杆少；而只在白天行动的动物（如蜥蜴、鸡、变色龙和蛇）则视杆比视锥少。人在晚上看不清颜色，就可以用在昏暗的光线下起作用的视杆没有色觉来解释。
图1-7 舒尔策笔下的视网膜。
到此为止，虽然人们已经认识到视杆和视锥是感光细胞，但是它们在受到光刺激时发生了什么样的变化依然未知。1876年，博尔（Franz Christian Boll）把青蛙的视网膜从脉络膜上剥离下来，当他把视网膜放到光线下时，发现原来呈紫红色的视网膜变成了黄色。博尔把视网膜曝光前所含的这种紫红色的色素称为“视紫红质”，他还发现视紫红质仅存在于视杆之中，并且这种物质在受到光线的“漂白”之后还能够再生。在这之后的两年内，屈内（Willy Kühne）和埃瓦尔德（Carl Anton Ewald）用刚被处死的罪犯的视网膜作为材料，发现在中央凹的中心区不存在视紫红质，因为那里只有视锥。19世纪末许多人对研究新鲜视网膜上残留的像非常感兴趣。一些人甚至希望可以从被谋杀的人的视网膜上看到凶手的像！不过遗憾的是，这只是侦探小说中的噱头。至于视锥中视色素的分离则要困难得多，一直要到20世纪下半叶才解决。
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