In der Netzhaut des Auges befinden sich verschiedene Typen von Nervenzellen. Sie sorgen dafür, dass die in elektrische Signale umgewandelten Lichtreize an das Gehirn weitergeleitet werden.
Welche Nervenzellen gibt es in der Netzhaut des Auges?
Der Sehvorgang beginnt, wenn Lichtstrahlen im Auge auf die Netzhaut (Retina) treffen. Denn die optischen Sinneseindrücke aktivieren in der Netzhaut verschiedene Zelltypen, die die ersten drei Neuronen der Sehbahn umfassen. Zunächst wird das ins Auge einfallende Licht von lichtempfindlichen Sinneszellen, den Photorezeptoren, aufgenommen und in elektrische Signale umgewandelt (1. Neuron). Über die Synapsen der zapfen- und stäbchenförmigen Zellen werden die visuellen Informationen an die nachgeschalteten Nervenzellen weitergeleitet. Zu diesen Nervenzellen gehören unterschiedliche Typen von Bipolarzellen (2. Neuron), Horizontalzellen, Amakrinzellen und rund 20 Typen von Ganglienzellen (3. Neuron).
Wie sind die Nervenzellen in der Netzhaut verschaltet?
Die Photorezeptoren (Zapfen und Stäbchen) sind durch die Bipolarzellen mit den Ganglienzellen verbunden, die die elektrischen Signale zur endgültigen Verarbeitung ins Gehirn weiterleiten. Dabei sind stets viele lichtempfindliche Sinneszellen mit einer bipolaren Zelle in der äußeren plexiformen Schicht verknüpft. Die Photorezeptoren, Bipolar- und Ganglienzellen sind zudem lateral (seitlich) verschaltet. Auf der Ebene der Synapsen sind die Photorezeptoren durch die Horizontalzellen querverbunden. Die Amakrinzellen verschalten die Ganglienzellen in der inneren plexiformen Schicht untereinander. Die Axone der Ganglienzellen laufen am Blinden Fleck (Papille) zusammen und bilden in ihrer Gesamtheit den Sehnerv (Nervus opticus).
Welche Funktion erfüllen die verschiedenen Nervenzelltypen?
Die Netzhaut des Auges enthält über 120 Millionen Photorezeptoren und 36 Millionen Bipolarzellen, aber nur etwa eine Million Ganglienzellen, die die elektrischen Signale, die in den Zapfen und Stäbchen erzeugt werden, an das Gehirn weiterleiten. Um die nötige Signalkonvergenz herzustellen, müssen mehrere Photorezeptoren auf eine Ganglienzelle verschaltet sein. Diese bilden das sogenannte rezeptive Feld der betreffenden Ganglienzelle.
Die Bipolarzellen leiten nicht nur die Signale der Photorezeptoren an die Ganglienzellen weiter. Sie sammeln und gewichten die visuellen Informationen auch. Darüber hinaus beeinflussen die Horizontal- und Amakrinzellen den über die Bipolarzellen laufenden Signalfluss zu den Ganglienzellen. Die seitliche Verknüpfung der Zapfen und Stäbchen per Horizontalzellen ermöglicht die laterale Hemmung, die zu einer Verbesserung der Informationsübertragung beiträgt. Wird nämlich ein Photorezeptor erregt, löst dies zur gleichen Zeit eine Hemmung seiner benachbarten Rezeptoren aus, wodurch die Erregung räumlich begrenzt wird. Das führt wiederum zu einer Erhöhung des Bildkontrastes. Auch die Amakrinzellen wirken bei der Informationsweitergabe durch laterale Hemmung mit.
Mögliche Erkrankungen der Nervenzellen in der Netzhaut
Sind Funktionen in der Netzhaut gestört, wird dies meist auf Schädigungen in den Photorezeptoren zurückgeführt. Die nachgeschalteten Nervenzellen werden hingegen nur in seltenen Fällen als primäre Quelle von Funktionsstörungen der Netzhaut betrachtet. Bipolar-, Horizontal-, Amakrin- und Ganglienzellen gelten als sekundär involviert, wenn es durch vererbte oder erworbene Störungen zu einem funktionellen Verlust des Sehens kommt.
Quellen
Andreas Berke: Biologie des Auges. Mainz: WVAO, 1999 (2. Auflage).
Sehnerv lässt sich reparieren, Ärztezeitung.de