Augen – nur Mittel zum Zweck

Augen – nur Mittel zum Zweck

Wie funktioniert Sehen

​Unsere Sinne sind ohne unser Gehirn nutzlos. Eindrücke müssen verarbeitet werden – so auch beim Sehen. Denn ohne leistungsstarke Rechenmaschine im Hintergrund wären unsere Augen unbrauchbar.

Der Mensch und seine Sinne sind mittlerweile gut erforscht. Viele Experten fasziniert dabei vor allem, wie die aufgenommenen Reize von unserem Gehirn verarbeitet werden. Die vorhandene Komplexität ist atemberaubend und an Effizienz kaum zu überbieten. So braucht es gerade etwa einmal 100 Millisekunden, bis das vom Augapfel eingefangene «Bild» durch die Leistung des Hirns zu einem realen Bild umgewandelt wird. Faszinierend dabei ist, dass unsere Denkmaschine dabei nicht einmal ein Bild zur Verfügung gestellt bekommt, sondern lediglich ein paar eingefangene Lichtstrahlen oder vielmehr noch, nur elektrische Impulse. Schauen wir uns daher doch einmal an, was das Auge tut, damit das Hirn uns sehen lassen kann.

Das Auge in Kürze

Der Aufbau des Augapfels ist vielen von uns noch aus der Schulzeit bekannt. Wer es vergessen haben sollte, für den hier noch einmal schnell zusammengefasst: Unsere Augäpfel sind etwa halb so gross wie ein Tischtennisball und haben vorne eine kleine «Beule» – die Hornhaut. Dahinter befindet sich die Regenbogenhaut mit einem kreisrunden Loch in der Mitte: die Pupille. Durch dieses Loch, das je nach Helligkeit grösser oder kleiner ist, gelangen die Lichtstrahlen, durch die Linse und durch den Glaskörper auf die dahinterliegende Netzhaut, fachsprachlich Retina. Diese besteht vereinfacht gesagt aus einem Mix verschiedener Zellen mit unterschiedlichen Aufgaben, darunter die Fotorezeptoren. In den Fotorezeptoren werden die Lichtstrahlen in elektrische Impulse umgewandelt und im Sehnerv gebündelt. An der Stelle des Sehnervs hat es keine Fotorezeptoren – dadurch entsteht der «Blinde Fleck».

Sehen dank perfektem Zusammenspiel der Hirnregionen

Auge und Gehirn

Das Gehirn verarbeitet die ehemaligen Lichtstrahlen

Wir haben zwei Augen und somit auch zwei Sehnerven. Und jeder davon verfügt über rund 1,2 Millionen Nervenfasern. Grundsätzlich beträgt die Länge eines Sehnervs bei einem ausgewachsenen Menschen zwischen 4 und 5 Zentimetern. Vor dem Übergang zum Sehtrakt kreuzen sich die beiden inneren identischen Faserleitungen, im sogenannten Chiasma opticum. Der Sehtrakt endet im hinteren Teil des Gehirns im «visuellen Cortex», der Sehrinde.
Hier beginnt die Verarbeitung der ehemaligen Lichtstrahlen und jetzigen elektrischen Impulse. Wobei Wissenschaftler über die Jahre herausfanden, dass im Hirn quasi zahlreiche Regionen Hand in Hand oder eben auch unabhängig voneinander die eintreffenden Informationen verarbeiten und uns somit sehen lassen.

Das Hirn als blitzschneller Entscheider

So wird das übermittelte und vom Hirn wieder hergestellte Bild an mindestens zehn verschiedene Regionen des Gehirns weitergeleitet. Allein 60 Prozent der gesamten Grosshirnrinde beschäftigt sich mit nichts anderem als dem Sehvorgang. Allgemein haben die Wissenschaftler mittlerweile die Zahl von 25 Prozent der gesamten Hirnleistung dem Sehsinn verschrieben. Das verwundert nicht, wenn wir zudem wissen, dass die durch unsere Augäpfel eingehenden Informationen sorgfältig sortiert werden. «Unwichtig», «nicht bewusst wichtig» und «auf jeden Fall bewusst wahrzunehmen» – so könnte man diese grob einteilen. Unser visuelles System ist ein Meister darin, in Millisekunden Entscheidungen zu treffen, damit wir nicht wahnsinnig werden aufgrund der unendlich vielen visuellen Reize.

Sehen als Ursache für Emotionen

Was wir sehen, löst in der Regel Gefühle bei uns aus. Der schreckliche Chef, das eigene Kind, die Lieblingsspeise, blitzschnell holt sich der visuelle Reiz auch andere Regionen im Hirn mit ins Boot und verknüpft das Gesehene mit abgespeicherten Emotionen. Wie das im Detail funktioniert, daran wird eifrig weitergeforscht. Eine zufriedenstellende Lösung gibt es (noch) nicht. Wichtig ist zunächst einmal, dass zahlreiche Regionen im Hirn uns nicht nur bewusst sehen lassen, sondern jede für sich eine Spezialistin ist. So ist die eine für das räumliche Tiefensehen verantwortlich, die andere nimmt Farben wahr und Nummer drei ist Expertin für Bewegungen. Wieder andere Hirnregionen sind blitzschnell darin, dass wir auch auf unbewusst wahrgenommene Bilder reagieren. Sehen ist daher nicht umsonst die Sache, die unser Gehirn beschäftigt hält. Das Gehirn muss all das während des Heranwachsens des Inhabers erst einmal lernen. Liegen Fehler im beschriebenen System vor, kann das dauerhaft zu Schädigungen führen wie beispielsweise beim Schielen.

Sehen und Emotionen

Bilder lösen automatisch Emotionen aus

 

Auge und Hirn – gemeinsam ein starkes Team

Sehen ist wirklich komplex – aber Fakt ist, dass die Augen in diesem gesamten Ablauf nur Mittel zum Zweck sind. Ohne entsprechende Verarbeitung durch unser Rechenzentrum namens Hirn wären sie unbrauchbar. So perfekt sie auch die Lichtstrahlen einfangen und zu Impulsen umwandeln, wäre da nicht dieses unfassbare zentrale Nervensystem in unseren Kopf eingebaut, wären wir alle blind wie Maulwürfe. Obwohl selbst die in der Lage sind, zwischen Hell und Dunkel zu unterscheiden – um abschliessend noch mit einem Vorurteil aufzuräumen.

Wilma Fasola

Ein gespaltenes Auge

Ein gespaltenes Auge

Katzenaugen beim Menschen? Ja, das gibt es tatsächlich. Hervorgerufen wird diese Besonderheit durch ein Iriskolobom – leider verleiht sie Betroffenen aber nicht zusätzlich die spezielle Sehfähigkeit von Katzen.

Kolobom_Katzenaugensyndrom

Farbige Linsen mit lustigen Motiven können für gewisse Anlässe lustig und ein Hingucker sein – auch spezielle Designs wie zum Beispiel Katzenaugen sind erhältlich. Doch was manche für Geld kaufen, haben andere von Natur aus – das Katzenaugen-Syndrom. Dieses kann durch ein Iriskolobom hervorgerufen werden.

Verschiedene Arten

Zuerst zur Worterklärung: Kolobom stammt aus dem Griechischen und heisst so viel wie «entfernter Teil». Der Begriff bezeichnet in der Medizin eine angeborene oder erworbene Spaltbildung im Bereich des Auges. Korrekterweise spricht man von einem okularen Kolobom, wobei es verschiedene Arten gibt:

  • das Lidkolobom
  • das Papillenkolobom
  • das Linsenkolobom
  • das Aderhautkolobom
  • das Iriskolobom

Das Iriskolobom ist die häufigste Form, weshalb sie im Folgenden etwas näher erläutert wird. Das Wort «häufig» ist in diesem Zusammenhang allerdings relativ zu versehen, denn ein Kolobom tritt im Allgemeinen äusserst selten auf. Gemäss Experten sind, je nach Land, nur höchstens ein bis neun Menschen von 100’000 davon betroffen.

Wie der Name verrät, wird bei einem Iriskolobom die Iris, auch Regenbogenhaut genannt, in Mitleidenschaft gezogen. Die Pupille, die sich in der Mitte der Iris befindet, ist nämlich nicht rund, sondern schlüssellochförmig und erinnert so an die Schlitzpupillen von Katzen.

Ursachen

Iriskolobom

Beim Iriskolobom ist die Pupille schlüssellochförmig

​Grund für ein Kolobom ist, dass die Iris sich nicht richtig entwickelt hat. In den meisten Fällen ist die Spaltbildung angeboren. Dazu muss man wissen: Die Augen des Menschen entwickeln sich während der vierten und der 15. Schwangerschaftswoche. Kolobome jeglicher Art werden durch Störungen während dieser embryonalen Entwicklung verursacht. Die Augenbecherspalte schliesst sich während der Embryonalentwicklung nicht vollständig. Davon kann nur ein Auge betroffen sein (unilateral); es können aber auch beide Augen (bilateral) dieses Merkmal aufweisen.
Was die Störungen genau auslöst, ist nach wie vor nicht vollständig geklärt. Man vermutet, dass bestimmte Arzneimittel oder andere chemische Stoffe dafür verantwortlich sind, vor allem der Wirkstoff Thalidomid. Thalidomid erwies sich laut Experten als sehr gefährlich – es ist im Beruhigungsmedikament Contergan vorhanden, welches Ende der 50er und Anfang 60er Jahre Schwangeren als rezeptfreies Schlaf- und Beruhigungsmittel und gegen Übelkeit abgegeben wurde. Durch die Einnahme von Contergan kam es zu einer Häufung von schweren Fehlbildungen und gar zum Fehlen von Gliedmassen und Organen bei Neugeborenen. Zudem kam es zu einer unbekannten Zahl von Totgeburten.
Ebenfalls als Auslöser für Kolobome gelten ein paar erblich bedingte Faktoren wie das bereits erwähnte Katzenaugen-Syndrom. Es gibt aber noch mehr, beispielsweise  Trisomie 3, das Cohen, Lenz- und das CHARGE-Syndrom.

In seltenen Fällen tritt ein Kolobom im Erwachsenenalter auf. Ursachen sind dann meist Gewalteinwirkung oder Unfalltraumata.

Symptome und Behandlung

Inwiefern sich ein Kolobom auf das Sehvermögen auswirkt, hängt davon ab, an welcher Art der Betroffene leidet und wie gross der Übeltäter ist. Menschen mit einem Iriskolobom klagen oft, dass sie grelles Licht nicht gut vertragen. Papillenkolobome, die den Sehnervenkopf betreffen, und solche, die sich im Augenhintergrund auf der Aderhaut oder der Netzhaut befinden, können gar einen Gesichtsfeldausfall zur Folge haben. Des Weiteren können Kolobome Netzhautablösungen, Glaukome oder Schielen auslösen. Im schlimmsten Fall führen sie zur Blindheit des erkrankten Auges.

Leider gibt es keine Heilung. Es kann höchstens versucht werden, die mit der Krankheit einhergehenden Beschwerden zu lindern. Wer möchte, kann beim Iriskolobom die falsch entwickelte Pupille mit einer Kontaktlinse kaschieren. Doch etwas sollte nicht ausser Acht gelassen werden – das «Katzenauge» fällt auf, es ist ein besonderes Merkmal und einzigartig.

Florencia Figueroa

Möchten Sie mehr wissen ...

… oder haben Sie Fragen? Unsere Experten geben Ihnen gerne Auskunft.

Diese Artikel könnten Sie ebenfalls interessieren:

Was die Pupille über uns verrät

Augenfarbe – eine Laune der Natur?