Sie ist nicht mal 2 Millimeter groß, doch ohne sie wäre es unmöglich, Gegenstände scharf und farbig zu sehen: die Sehgrube (Fovea centralis). Der kleine Bereich in der Netzhaut vollbringt große Leistung. Wie die Fovea centralis aufgebaut ist, funktioniert und welche Folgen eine Fehlfunktion hat, erfahren Sie im Folgenden.
Die Fovea centralis der Netzhaut
Die Fovea centralis ist Teil der Netzhaut (Retina). Dort befinden sich Millionen lichtempfindlicher Sinneszellen, die in zwei Arten unterschieden werden: Zapfen und Stäbchen. Während die 110 bis 125 Millionen Stäbchen für das Dämmerungssehen zuständig sind, übernehmen die 6 bis 7 Millionen Zapfen das Farbsehen. Letztere funktionieren nur bei starkem Lichteinfall – also am Tag. Ist jedoch ausreichend Licht vorhanden, liefern sie präzise und detailreiche Sinneseindrücke. Erst durch die von den Zapfen übermittelten Informationen entsteht nach deren Verarbeitung in der Sehrinde des Gehirns ein farbiges Bild. Die Fovea centralis enthält nur Zapfen und ist damit das Zentrum des scharfen und farbigen Sehens.
Aufbau: Fovea centralis und Foveola – im Zentrum der Retina
In der Mitte der Netzhaut liegt der sogenannte Gelbe Fleck (Makula). Das kreisförmige Areal hat einen Durchmesser von etwa 3 bis 5 Millimetern. Besonderes Merkmal der Makula ist, dass dort deutlich weniger Blutgefäße als im Rest der Netzhaut verlaufen. Das Zentrum ist sogar vollkommen frei von Blutgefäßen. Grund dafür: Nichts soll dem einfallenden Licht den Weg versperren.
Die Fovea centralis liegt genau im Zentrum des Gelben Flecks. Sie selbst hat einen Durchmesser von etwa 1,8Millimetern. Auf dieser Fläche sitzen mehrere Millionen Zapfen dicht an dicht. Da das Verhältnis von Lichtsinneszellen zu den weiterverarbeitenden Ganglienzellen 1:1 beträgt, ist die Sehschärfe hier besonders hoch. Im Zentrum der Fovea centralis liegt die etwa 0,3 Millimeter breite Foveola. Um die Fovea centralis herum ist die Netzhaut verdickt und bildet so den Foveawall, der von der Foveola zur Fovea centralis hin ansteigt. Beim scharfen Sehen fällt das Licht gebündelt in die Vertiefung der Foveola direkt auf die Sinneszellen.
Funktion: Auf Scharfsicht optimiert – Fovea cetralis
Aufbau und Funktion der Fovea centralis sind darauf abgestimmt, bei Tageslicht detailreiche Bilder so exakt wie möglich aufzulösen. Durch die zur Seite verlagerten Zellschichten fällt das Licht ungehindert auf die Zapfen der Foveola. Es gibt drei unterschiedliche Arten von Lichtsinneszellen, die jeweils auf verschiedene Wellenlängen des Lichts reagieren: M-Zapfen für den grünen Bereich des sichtbaren Lichts, L-Zapfen für den roten und S-zapfen für den blauen Bereich. Im innersten Bereich finden sich nur noch die besonders schmalen M- und L-Zapfen. Die Sinneszellen der Fovea centralis wandeln das Licht verschiedener Wellenlängen in elektrische und chemische Reize um. Die weitere Verarbeitung übernehmen dann spezialisierte Zelltypen, die komplex miteinander verschaltet sind. Ganglienzellen leiten die Nervenimpulse schließlich über den Sehnerv an das visuelle Zentrum des Gehirns weiter.
Die Fovea centralis stellt zudem den Bezugspunkt der relativen Lokalisation dar: Das Auge fixiert ein Objekt abschnittweise, sodass diese Bereiche nacheinander in der Foveola abgebildet werden. Dieses sogenannte foveale Sehen – also das Sehen mit größtmöglicher Schärfe – deckt einen Sehwinkel von etwa 2 Grad ab. Der übrige Teil der Netzhaut ist für das sogenannte periphere Sehen verantwortlich. Bei der Informationsverarbeitung wird die Peripherie gegenüber dem Netzhautzentrum bevorzugt behandelt. Taucht plötzlich ein Objekt in der Peripherie auf, wird die zentrale Wahrnehmung zugunsten der peripheren unterdrückt. So wird die Aufmerksamkeit auf zuvor nicht Wahrgenommenes gelenkt – beispielsweise auf Bewegungen am Rand des Sichtfelds.
Wenn die Farbwahrnehmung eingeschränkt ist
Die drei Arten von Lichtsinneszellen der Fovea centralis ermöglichen das Farbesehen. Um Farben zu unterscheiden, muss das visuelle System die Reize von mindestens zwei Zapfentypen vergleichen können. Fehlen Sinneszellen oder sind diese degeneriert, ist die Farbwahrnehmung unmöglich oder eingeschränkt. Umgangssprachlich werden solche Krankheitsbilder als Farbenblindheit bezeichnet. Es wird jedoch medizinisch zwischen Farbenblindheit und Farbfehlsichtigkeiten unterschieden:
- Totale Farbenblindheit (Achromasie):
Funktioniert keine der Zapfenarten, sehen Betroffene nur in Graustufen und verfügen über eine geringe Sehschärfe. - Grünblindheit (Deuteranopie):
M-Zapfen für das Wahrnehmen von Grün sind degeneriert. Betroffene haben nur 2 von 3 Zapfentypen, die Farbwahrnehmung ist eingeschränkt. - Rotblindheit (Protanopie):
L-Zapfen für das Wahrnehmen von Rot sind degeneriert. Betroffene haben ebenfalls nur 2 von 3 Zapfentypen und nehmen Farben anders wahr. - Blaublindheit (Tritanopie):
S-Zapfen für das Wahrnehmen von Blau fehlen, die Betroffenen verwechseln die Farbe mit Gelb. Sie verfügen über nur 2 von 3 Zapfentypen, doch da die S-Zapfen auch im Normalfall nur einen geringen Teil der Zapfen ausmachen, ist die Sehstärke selbst kaum beeinträchtigt.
Quellen
Andreas Berke: Biologie des Auges. Mainz: WVAO, 1999 (2. Auflage).