Das menschliche Auge: Aufbau und Funktionsweise
Das Auge ist eines der wichtigsten Sinnesorgane und es ermöglicht uns, die Welt visuell wahrzunehmen. Ein Abbild der Umwelt wird dabei über eine Linse auf die Rückseite (Netzhaut) des Auges projiziert. Rezeptoren wandeln die Lichtreize in elektronische Signale und leiten diese an das Gehirn. Der Prozess aus Reizverarbeitung und Interpretation bezeichnet man als visuelle Wahrnehmung.
Wie ist das menschliche Auge aufgebaut?
Das Auge ist ein optisches System. Hornhaut und die verformbare Linse projizieren ein Abbild der Umgebung auf die rückseitige Netzhaut. Wie bei einer Fotokamera steht dieses auf dem Kopf. Die Iris reguliert durch Verkleinerung oder Vergrößerung der Pupillenöffnung die einfallende Lichtmenge. In der Netzhaut werden die auftreffenden Lichtreize von Rezeptoren in neuronale Impulse umgesetzt und über den Sehnerv an das Gehirn weitergeleitet.
Welche Eigenschaften hat das menschliche Auge?
Das Auge besitzt verschiedene Rezeptorsysteme zur Verarbeitung optischer Reize. Das Stäbchen- und das Zapfensystem dienen der visuellen Wahrnehmung. Die Stäbchen sind relativ gleichmäßig über die Netzhaut verteilt. Sie zeichnen sich durch ihre hohe Lichtempfindlichkeit aus und erlauben ein weitwinkliges Sehen bei geringen Beleuchtungsstärken (skotopisches Sehen). Die Sehschärfe ist jedoch gering, Farben werden nicht wahrgenommen. Die Zapfen sind dagegen vorwiegend im Brennpunkt der Linse (Fovea centralis) konzentriert. Sie ermöglichen scharfes, farbiges Sehen in einem begrenzten Blickwinkel, erfordern aber hohe Beleuchtungsstärken (photopisches Sehen).
Aktuelle Forschungen haben gezeigt, dass es eine weitere Gruppe von Rezeptoren in der Netzhaut gibt: lichtsensitive Ganglienzellen. Sie dienen nicht dem Sehen, geben aber wichtige Informationen über die Helligkeit und damit über die Dauer von Tag und Nacht. Diese Wahrnehmung der Umgebungshelligkeit spielt eine wichtige Rolle für den circadianen Rhythmus: So aktiviert uns das Morgenlicht, wohingegen mit eintretender Dunkelheit Schlafhormone freigesetzt werden und uns ermüden lassen. Lichtsensitive Ganglienzellen steuern damit unsere innere Uhr.
Gut zu wissen:
Das Auge des Menschen verfügt über komplexe Fähigkeiten, die das optimale und umfängliche Sehen ermöglichen:
Sehschärfemeint die Fähigkeit des Auges zur Wahrnehmung von Details, um Konturen und Muster scharf abgegrenzt zu sehen. Akkommodationermöglicht es, durch Linsenverformung die Sehschärfe auf unterschiedlich weit entfernte Gegenstände einzustellen und zu fokussieren. Adaptationist die Anpassung des menschlichen Auges an unterschiedliche Leuchtdichten, also Beleuchtungsverhältnisse, durch die Verkleinerung bzw. Vergrößerung der Pupillenöffnung und dem Wechsel zwischen den Fotorezeptoren.
