Serie: Physiologie
des Sehens Teil 4

Herzlich willkommen zum vierten Teil der Serie: Physiologie des Sehens. In diesem Beitrag geht es um die Netzhaut – eine enorm wichtige Struktur des menschlichen Auges, welche die Schnittstelle zwischen Auge und Gehirn darstellt. Viel Spass beim Lesen!

Einführung zur Netzhaut

Die Netzhaut, auch Retina genannt, ist die zentrale Einheit unserer Augen, wenn es um das Sehen geht. Jegliche andere Strukturen, wie zum Beispiel die Linse oder die Hornhaut sind dafür verantwortlich, die Lichtstrahlen korrekt auf die Netzhaut zu lenken. Sie leisten sozusagen die Vorarbeit und die Netzhaut verarbeitet dann am Schluss die Information, die mit den Lichtstrahlen eintreffen. Um diesen Prozess etwas genauer verstehen zu können, müssen gewisse Zellen der Netzhaut erläutert werden. Zum einen finden wir Fotorezeptoren in der Netzhaut, welche lichtempfindliche Zellen darstellen und mit Hilfe jener das Auge einfallendes Licht erkennen kann. Die Fotorezeptoren lassen sich dabei in zwei Hauptgruppen unterteilen: Stäbchen und Zapfen.

Fotorezeptoren und Phototransduktion

Stäbchen sind zuständig für das Dunkelsehen des menschlichen Auges – sie werden also aktiv, sobald es dunkel wird und sind auch dafür verantwortlich, dass wir in einem dunklen Raum nach einer gewissen Anpassungszeit trotzdem gewisse Dinge erkennen können. Sie sind also weitaus lichtempfindlicher als die Zapfen und ausserdem in grösserer Anzahl vorhanden. Circa 110 Millionen Stäbchen befinden sich auf einer Netzhaut.

Die Zapfen haben zwei Aufgaben: Einerseits sind sie am Tag aktiv, wenn es hell ist. Andererseits sorgen sie dann für die Farberkennung unserer Augen – ohne Zapfen könnten wir Farben also nicht voneinander unterscheiden. Nachfolgend finden Sie eine Illustration zu den beiden Zelltypen. „Rod“ ist der englische Begriff für Stäbchen, „Cone“ steht für Zapfen.

Wie aber kann ein elektrischer Impuls (Lichtstrahl) ein Signal erzeugen, welches die Fotorezeptoren verarbeiten und weiterschicken können? Dieser Prozess heisst in der Fachsprache Phototransduktion und ist entscheidend für unser Sehen. Der Prozess ist hochkomplex, daher wird hier nur ein kleiner Überblick gegeben. In den Fotorezeptoren sind Moleküle vorhanden, die sich bei Lichteinfall automatisch verändern. Sie verändern ihre Struktur auf eine bestimmte Art und Weise, die die Zelle dann erkennt und als Signal wahrnehmen kann. So können rein elektrische Impulse in verwertbare Zellsignale umgewandelt werden – ein Meisterwerk der Natur.

Andere Zellen

Natürlich befinden sich noch viele weitere Zellen in der Netzhaut – viel zu viele um hier alle zu nennen. Auf zwei Zellarten soll hier aber noch eingegangen werden: Pigment- und Ganglienzellen.

Pigmentzellen kommen noch an anderen Stellen im Mensch vor: In der Haut beispielsweise. Dort sind sie dafür verantwortlich, UV-Strahlen der Sonne nicht zu tief in die Haut eindringen zu lassen, um Schäden zu vermeiden. Sie sind der natürliche Sonnenschutz des menschlichen Körpers. Eine ähnliche Funktion haben die Pigmentzellen in der Netzhaut. Sie bilden eine Art geregelte Barriere, welche die Lichtstrahlen auf eine kontrollierte Art und Weise auf die Fotorezeptorzellen treffen lässt. Hätten wir keine Pigmentzellen, wären die Fotorezeptoren ständig mit Signalen überlastet.

Die Ganglienzellen als letzte Zellart dienen einem anderen Zweck. Die Fotorezeptoren haben bis jetzt zwar elektrische Impulse (Licht) in Zellsignale umgewandelt, aber diese Information muss noch an unser Gehirn weitergeleitet werden. Genau dafür besteht die Netzhaut auch aus Ganglienzellen, welche diese Signale aufnehmen und dann an das Gehirn weiterleiten. Viele Ganglienzellen zusammen bilden dabei den Sehnerv, auf welchen in einem nächsten Beitrag eingegangen wird.