KursePhysiologieNervensystemSpezielle SinneSehen

Sehen

Lernziele

Nach dieser Lerneinheit kannst du:

Verstehen, wie bei der visuellen Wahrnehmung ein Bild auf der Netzhaut entsteht.
Die Struktur und Funktion der Photorezeptoren beschreiben.
Die Schritte der Phototransduktion nachvollziehen.
Dunkel- und Lichtadaptation miteinander vergleichen.
Den Verlauf der Sehbahn von der Netzhaut bis zum visuellen Kortex darstellen.

Begriffe vertiefen

Die visuelle Wahrnehmung ermöglicht es uns, Formen, Licht und Farben zu erkennen und unsere Umwelt bewusst zu erleben. Der Prozess des Sehens beginnt, wenn Lichtstrahlen auf das Auge fallen. Beim Durchqueren des Auges werden diese Lichtstrahlen gebrochen und in einem Brennpunkt auf der Netzhaut fokussiert. Um nahe Objekte scharf zu sehen, kann das Auge die Krümmung der Linse durch den Prozess der Akkommodation anpassen.

In der Netzhaut wird das Licht von den Photorezeptorzellen, den Stäbchen und Zapfen, absorbiert. Diese wandeln die Lichtenergie über die sogenannte Phototransduktion in elektrische Signale um. Bereits ein einzelnes Photon kann eine Konformationsänderung im Sehpigment auslösen und eine Signalkaskade in Gang setzen, die die Freisetzung von Neurotransmittern (vor allem Glutamat) beeinflusst.

Die Signale der Photorezeptoren werden über bipolare Neurone an die retinalen Ganglienzellen weitergeleitet. In diesen entstehen Aktionspotentiale, die über ihre Axone abgeleitet werden. Gemeinsam bilden diese Axone den Sehnerv (Nervus opticus, Hirnnerv II).

Ein Wechsel der Lichtverhältnisse, von hell zu dunkel oder umgekehrt, erfordert eine Anpassung des visuellen Systems (Adaptation). Die Dunkeladaptation beschreibt die allmähliche Anpassung des Auges an geringe Lichtverhältnisse nach vorheriger Helligkeit. Umgekehrt bezeichnet man die Anpassung an helles Licht nach Dunkelheit als Lichtadaptation.

Der Sehnerv leitet die visuellen Informationen in Form elektrischer Signale vom Auge weiter. Diese Impulse passieren das Chiasma opticum und verlaufen über den Tractus opticus zum Nucleus geniculatus lateralis im Thalamus. Von dort gelangen sie über die Radiatio optica in den primären visuellen Kortex (Sehrinde) im Okzipitallappen, wo die bewusste visuelle Verarbeitung erfolgt.

Brechung und Akkommodation

Veranschauliche dir mithilfe dieser Abbildungen, wie das optische System des Auges das Licht auf der Netzhaut bündelt!

Retina

Phototransduktion

Schau dir in dieser Galerie die Struktur der Photorezeptoren und die einzelnen Schritte der Phototransduktion genauer an!

Visuelle Adaptation

Sehbahn

Entdecke in dieser Galerie, wie das Licht Schritt für Schritt durch die Sehbahn geleitet wird!

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Zusammenfassung

Kurzfakten zum Sehen
Sichtbares Licht	Bereich der Wellenlängen im elektromagnetischen Spektrum, die für das menschliche Auge sichtbar sind (380–750 nm).
Brechung im Auge	Brechung von Lichtstrahlen beim Übergang von einem Medium in ein anderes mit unterschiedlicher optischer Dichte. Die gebrochenen Strahlen werden auf einen Brennpunkt auf der Netzhaut fokussiert.
Akkommodation	Änderung der Brechkraft des Auges (durch Veränderung der Linsenkrümmung), um Lichtstrahlen von Objekten in unterschiedlichen Entfernungen auf der Netzhaut zu fokussieren.
Brechungsfehler	Presbyopie (Alterssichtigkeit): Verminderte Akkommodationsfähigkeit der Linse mit zunehmendem Alter. Hyperopie (Weitsichtigkeit): Verkürzter Augapfel, Lichtstrahlen von nahen Objekten werden hinter der Netzhaut fokussiert. Myopie (Kurzsichtigkeit): Verlängerter Augapfel, Lichtstrahlen von fernen Objekten werden vor der Netzhaut fokussiert.
Netzhaut (Retina)	Pigmentierte Schicht der Netzhaut Neurale Schicht der Netzhaut: Photorezeptorzellen (Stäbchen, Zapfen), horizontale Neuronen, bipolare Neuronen (Stäbchen-Bipolarzellen, Zapfen-Bipolarzellen), Amakrinzellen und retinale Ganglienzellen.
Phototransduktion	Umwandlung von Lichtenergie in elektrische Impulse durch Photorezeptorzellen (Zapfen und Stäbchen). Zapfen: Photopisches (Tages-) Sehen, hohe Sehschärfe, Farbwahrnehmung (Rot-, Blau- und Grünzapfen). Stäbchen: Skotopisches (Nacht-) Sehen.
Visuelle Adaptation	Anpassung des Auges an wechselnde Lichtverhältnisse. Dunkeladaptation: Anpassung des Auges an schwaches Licht nach längerer Helligkeit. Lichtadaptation: Anpassung des Auges an helles Licht nach längerer Dunkelheit.
Sehbahn	Rechtes Gesichtsfeld: Rechte nasale und linke temporale Netzhaut. Linkes Gesichtsfeld: Linke nasale und rechte, temporale Netzhaut. Sehnerv (Nervus opticus): Axone der Ganglienzellen leiten Informationen aus dem rechten und linken Auge weiter. Chiasma opticum: Kreuzung der nasalen Fasern. Tractus opticus: Enthält nasale Fasern des kontralateralen Auges und temporale Fasern des ipsilateralen Auges. Nucleus geniculatus lateralis: Im Thalamus gelegen. Radiatio optica: Leitet Informationen zum primären visuellen Cortex weiter. Primärer visueller Kortex, visuelle Assoziationsareale: Verarbeitung visueller Informationen.