Augen - nur Mittel zum Zweck - Einblick Online Magazin

Wie funktioniert «Sehen»?

Augen – nur Mittel zum Zweck

​Unsere Sinne sind ohne unser Gehirn nutzlos. Eindrücke müssen verarbeitet werden – so auch beim Sehen. Denn ohne leistungsstarke Rechenmaschine im Hintergrund wären unsere Augen unbrauchbar.

Illustration eines Gehirns. Es ist transparent, so dass die bunten Farbkleckse im Hintergrund und rundherum sichtbar sind.

Der Mensch und seine Sinne sind mittlerweile gut erforscht. Viele Experten fasziniert dabei vor allem, wie die aufgenommenen Reize von unserem Gehirn verarbeitet werden. Die vorhandene Komplexität ist atemberaubend und an Effizienz kaum zu überbieten. So braucht es gerade etwa einmal 100 Millisekunden, bis das vom Augapfel eingefangene «Bild» durch die Leistung des Hirns zu einem realen Bild umgewandelt wird. Faszinierend dabei ist, dass unsere Denkmaschine dabei nicht einmal ein Bild zur Verfügung gestellt bekommt, sondern lediglich ein paar eingefangene Lichtstrahlen oder vielmehr noch, nur elektrische Impulse. Schauen wir uns daher doch einmal an, was das Auge tut, damit das Hirn uns sehen lassen kann.

Das Auge in Kürze

Der Aufbau des Augapfels ist vielen von uns noch aus der Schulzeit bekannt. Wer es vergessen haben sollte, für den hier noch einmal schnell zusammengefasst: Unsere Augäpfel sind etwa halb so gross wie ein Tischtennisball und haben vorne eine kleine «Beule» – die Hornhaut.

Dahinter befindet sich die Regenbogenhaut mit einem kreisrunden Loch in der Mitte: die Pupille. Durch dieses Loch, das je nach Helligkeit grösser oder kleiner ist, gelangen die Lichtstrahlen, durch die Linse und durch den Glaskörper auf die dahinterliegende Netzhaut, fachsprachlich Retina.

Diese besteht vereinfacht gesagt aus einem Mix verschiedener Zellen mit unterschiedlichen Aufgaben, darunter die Fotorezeptoren. In den Fotorezeptoren werden die Lichtstrahlen in elektrische Impulse umgewandelt und im Sehnerv gebündelt. An der Stelle des Sehnervs hat es keine Fotorezeptoren – dadurch entsteht der «Blinde Fleck».

Sehen dank perfektem Zusammenspiel der Hirnregionen

Wir haben zwei Augen und somit auch zwei Sehnerven. Und jeder davon verfügt über rund 1,2 Millionen Nervenfasern. Grundsätzlich beträgt die Länge eines Sehnervs bei einem ausgewachsenen Menschen zwischen 4 und 5 Zentimetern. Vor dem Übergang zum Sehtrakt kreuzen sich die beiden inneren identischen Faserleitungen, im sogenannten Chiasma opticum. Der Sehtrakt endet im hinteren Teil des Gehirns im «visuellen Cortex», der Sehrinde.
Hier beginnt die Verarbeitung der ehemaligen Lichtstrahlen und jetzigen elektrischen Impulse. Wobei Wissenschaftler über die Jahre herausfanden, dass im Hirn quasi zahlreiche Regionen Hand in Hand oder eben auch unabhängig voneinander die eintreffenden Informationen verarbeiten und uns somit sehen lassen.

Das Hirn als blitzschneller Entscheider

So wird das übermittelte und vom Hirn wieder hergestellte Bild an mindestens zehn verschiedene Regionen des Gehirns weitergeleitet.

 Allein 60 Prozent der gesamten Grosshirnrinde beschäftigt sich mit nichts anderem als dem Sehvorgang. Allgemein haben die Wissenschaftler mittlerweile die Zahl von 25 Prozent der gesamten Hirnleistung dem Sehsinn verschrieben.

Das verwundert nicht, wenn wir zudem wissen, dass die durch unsere Augäpfel eingehenden Informationen sorgfältig sortiert werden. «Unwichtig», «nicht bewusst wichtig» und «auf jeden Fall bewusst wahrzunehmen» – so könnte man diese grob einteilen. Unser visuelles System ist ein Meister darin, in Millisekunden Entscheidungen zu treffen, damit wir nicht wahnsinnig werden aufgrund der unendlich vielen visuellen Reize.

Sehen als Ursache für Emotionen

Was wir sehen, löst in der Regel Gefühle bei uns aus. Der schreckliche Chef, das eigene Kind, die Lieblingsspeise, blitzschnell holt sich der visuelle Reiz auch andere Regionen im Hirn mit ins Boot und verknüpft das Gesehene mit abgespeicherten Emotionen. Wie das im Detail funktioniert, daran wird eifrig weitergeforscht. Eine zufriedenstellende Lösung gibt es (noch) nicht.

Illustration wie das Auge arbeitet. Der Seheindruck wird quasi kopfüber auf die Netzhaut projiziert.

Wichtig ist zunächst einmal, dass zahlreiche Regionen im Hirn uns nicht nur bewusst sehen lassen, sondern jede für sich eine Spezialistin ist. So ist die eine für das räumliche Tiefensehen verantwortlich, die andere nimmt Farben wahr und Nummer drei ist Expertin für Bewegungen. Wieder andere Hirnregionen sind blitzschnell darin, dass wir auch auf unbewusst wahrgenommene Bilder reagieren. Sehen ist daher nicht umsonst die Sache, die unser Gehirn beschäftigt hält. Das Gehirn muss all das während des Heranwachsens des Inhabers erst einmal lernen. Liegen Fehler im beschriebenen System vor, kann das dauerhaft zu Schädigungen führen wie beispielsweise beim Schielen.

Auge und Hirn – gemeinsam ein starkes Team

Sehen ist wirklich komplex – aber Fakt ist, dass die Augen in diesem gesamten Ablauf nur Mittel zum Zweck sind. Ohne entsprechende Verarbeitung durch unser Rechenzentrum namens Hirn wären sie unbrauchbar. So perfekt sie auch die Lichtstrahlen einfangen und zu Impulsen umwandeln, wäre da nicht dieses unfassbare zentrale Nervensystem in unseren Kopf eingebaut, wären wir alle blind wie Maulwürfe. Obwohl selbst die in der Lage sind, zwischen Hell und Dunkel zu unterscheiden – um abschliessend noch mit einem Vorurteil aufzuräumen.

Wilma Fasola

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