Das menschliche Auge: So funktioniert Sehen

Ohne unsere Augen wären wir blind – zu Recht zählen sie also zu unseren wichtigsten Sinnesorganen. Aber wie funktioniert das Sehen überhaupt? Versteht man erst einmal, wie der Sehvorgang funktioniert, lassen sich auch Veränderungen im Sehvermögen oder Erkrankungen frühzeitig erkennen. Der folgende Artikel beantwortet deshalb die Frage „Wie funktioniert sehen?“.

Inhaltsverzeichnis

Grundlagen der optischen Wahrnehmung

Um die Frage „Wie sehen wir?“ beantworten zu können, muss zunächst darauf hingewiesen werden, dass der Vorgang des Sehens ein chemischer und physikalischer Prozess ist. Ein Lichtsignal wird zu einem elektrischen Signal verarbeitet und über den Sehnerv ins Gehirn weitergeleitet – dort entsteht dann das Bild. Um das zu ermöglichen, leisten unsere Augen zu jeder Zeit Höchstleistungen. Sie sind dabei sogar den höchstentwickelten technischen Geräten wie Kameras oder Computern in den meisten Belangen weit voraus. Was sich unglaublich anhört, ist wahr: Die Augen nehmen in jeder Sekunde mehr als 10 Millionen Informationen auf und leiten diese an das Gehirn weiter. Dabei unterscheiden sie sogar noch zwischen 600.000 Farbtönen. Eine schwer nachvollziehbare Tatsache ist außerdem, dass wir durch das Sehen nie 100-prozentig die Realität wahrnehmen. Das Gehirn interpretiert nämlich die Informationen, die das Auge liefert, und präsentiert uns eine möglichst sinnvolle Realität, die sich aus relevanten Seheindrücken zusammensetzt. Deshalb lässt sich das Auge auch von optischen Täuschungen in die Irre führen. Um all das zu begreifen, muss der Sehvorgang im Detail betrachtet werden.

Der Sehvorgang: Wie sehen wir eigentlich?

Zunächst benötigt das Auge Licht zum Sehen. Ob Sonnenlicht oder künstliche Lichtquelle, das Licht wird von den uns umgebenden Dingen reflektiert. Ein Teil dieser reflektierten Lichtstrahlen fällt in das Auge. Zuerst trifft das Licht dort auf die Hornhaut (Cornea). Diese bündelt das Licht und führt es weiter zur Iris, dem farbigen Teil des Auges, auch Regenbogenhaut genannt. Wieviel Licht ins Auge gelangt, steuert das Auge mithilfe der Pupille beziehungsweise der Augenmuskeln selbst. Die Pupille ist der von außen betrachtet schwarze Teil des Auges und eine Öffnung in der Iris. Sie passt sich aktiv an die gegebenen Lichtverhältnisse an, dafür gibt es den Pupillenreflex. Ist es besonders hell, verengt sich die Pupille und lässt dadurch weniger Licht herein. Bei Dunkelheit hingegen erweitert sie sich, um dadurch mehr Licht hereinzulassen. Hinter der Pupille befindet sich die Augenlinse. Sie ist dafür verantwortlich, dass das Auge sich für Gegenstände in der Nähe oder Ferne „scharfstellen“ kann. Zusätzlich bündelt sie das Licht weiter.

Das gebündelte Licht gelangt anschließend auf die Netzhaut (Retina). Die Netzhaut setzt sich aus mehr als 100 Millionen Sehzellen zusammen – den sogenannten Stäbchen und Zapfen. Die Stäbchen sind dafür verantwortlich, dass das Hell- und Dunkelsehen funktioniert. Mit den Zapfen wird das Sehen von Farben möglich. Dabei gibt es drei unterschiedliche Arten von Zapfen: Je eine für das Rot-, Grün- und für das Blausehen. Die drei Grundfarben bilden – wie aus der klassischen Farbenlehre bekannt – im Zusammenspiel alle anderen möglichen Farben ab. Welche Farbe wir sehen, hängt von der Wellenlänge des reflektierten Lichts eines Objekts ab. Unterschiedliche Wellenlängen werden von je verschiedenen Zapfenarten registriert. Die getroffenen Sehzellen übersetzen die Lichtimpulse in Nervenimpulse. Anschließend leitet der Sehnerv diese Impulse an das Gehirn weiter. Letzteres verarbeitet diese Informationen und gleicht sie mit dem ab, was uns bekannt ist – es entsteht ein Bild.

Mögliche Probleme bei der optischen Wahrnehmung

Der zuvor beschriebene Vorgang läuft bei einem gesunden Auge problemlos ab – das Auge sieht scharf. Allerdings gibt es einige Faktoren, die sich negativ auf diesen Vorgang auswirken können:

So spielt die Ernährung eine Rolle für die Augengesundheit. Das Auge muss mit ausreichend Nährstoffen und Augenvitaminen versorgt werden, um den Sehvorgang korrekt zu ermöglichen. Wer unter Nachtblindheit leidet, führt unter Umständen seinem Körper nicht die nötigen Nährstoffe zu, um die Stäbchen ideal arbeiten zu lassen.
Fehlsichtigkeit liegt dann vor, wenn der Augapfel entweder zu lang oder zu kurz geformt ist. Dann entsteht das Bild nicht genau auf der Netzhaut, sondern im Falle einer Kurzsichtigkeit (Myopie) davor und einer Weitsichtigkeit (Hyperopie) dahinter. Doch nicht nur eine abweichende Form des Augapfels, sondern auch Brechungsfehler können die Ursache für eine Fehlsichtigkeit sein. Diese werden in den meisten Fällen durch eine abweichende Krümmung der Hornhaut oder der Augenlinse verursacht. Ein Spezialfall ist die Alterssichtigkeit (Presbyopie). Hier funktioniert die Akkommodation des Auges nicht mehr korrekt. Das Auge kann auf nahe Objekte nicht „scharfstellen“. Alle Fehlsichtigkeiten lassen sich aber mit einer Brille oder einer anderen Sehhilfe in der Regel gut in den Griff bekommen.
Auch Astigmatismus wirkt sich negativ auf korrektes Sehen aus. Astigmatismus beschreibt eine Verkrümmung der Hornhaut, die zu einer unregelmäßigen Brechung des Lichts führt. Das Licht wird nicht mehr korrekt gebündelt und kommt verschoben an der Netzhaut an. Daraus resultiert eine Fehlsichtigkeit. Auch hier kann in den meisten Fällen mit Sehhilfen wirkungsvoll geholfen werden.
Das Auge kann von verschiedenen Krankheiten befallen werden. Irritationen im Auge führen schließlich zu einem gestörten Sehvorgang. Fallen einem Veränderungen im Sehvorgang auf, sollte deshalb so schnell wie möglich ein Augenarzt aufgesucht werden.

Sehen ist ein dynamischer Vorgang: An den Eindrücken, die wir durch den Sehsinn gewinnen, haben sowohl unsere Erinnerung als auch aktuelle Sinneswahrnehmungen Anteil. Dabei spielt die Gesundheit unserer Augen eine wesentliche Rolle, selbst wenn das Gehirn manches Defizit ausgleichen kann.

Quellen

Andreas Berke: Biologie des Auges. Mainz: WVAO, 1999 (2. Auflage).
Wie funktioniert das Auge?, gesundheitsinformation.de

Bild-Quelle: https://pixabay.com/de/photos/frau-blatt-brille-portr%c3%a4t-pflanze-2591169/

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