Sehen

Das Sehvermögen ist das Ergebnis der Aufnahme von Licht, das von der Netzhaut des Auges in Nervenimpulse umgewandelt wird. Diese Informationen werden dann vom Gehirn weiter analysiert und interpretiert. Zunächst tritt das Licht in die Vorderseite des Auges ein und wird von der Hornhaut und der Linse auf die Netzhaut gebündelt. Die Netzhaut ist eine dünne Schicht neuralen Gewebes, die die Innenseite des Auges auskleidet. Aufgrund der Brechung durch die konvexe Linse des Auges werden die Bilder verkehrt herum auf die Netzhaut projiziert und wieder umgekehrt.

Das Licht wird von den Photorezeptorzellen der Stäbchen und Zapfen auf der Innenseite der Netzhaut absorbiert, was eine Verringerung der Rate der Neurotransmitter-Freisetzung bewirkt. Neben der Aufnahme der Lichtphotonen, sind hier auch die Farbinformation enthalten, da verschiedene Zapfentypen unterschiedliche Wellenlängen des Lichts maximal absorbieren.

Die Photorezeptoren senden dann die visuelle Informationen an bipolare Zellen nahe der Mitte der Netzhau. Danach werden die Information an die Ganglienzellen an der Vorderseite der Netzhaut projiziert. Horizontal- und Amakrinzellen vermitteln die seitlichen Interaktionen zwischen diesen Zelltypen und integrieren Informationen von mehreren Photorezeptoren. Diese Integration hilft bei der anfänglichen Verarbeitung visueller Informationen, wie z.B. bei der Erkennung einfacher Merkmale, wie Kanten.

Zusammen mit den Gliazellen bilden die Axone der retinalen Ganglienzellen den Sehnerv, der die visuelle Information an das Gehirn weiterleitet. Die Sehnerven kreuzen sich teilweise an der Basis des Gehirns. So erhält jede Seite des Gehirns von beiden Augen Input, was die Tiefenwahrnehmung ermöglicht.

Die meisten Sehnervenfasern enden im seitliche Kniehöcker (Corpus geniculatum laterale) des Thalamus im Gehirn zusammen, wo verschiedene Merkmale wie Farbe und Bewegung parallel verarbeitet werden. Der Thalamus sendet dann Informationen an den primären visuellen Cortex (V1) im hinteren Teil des Gehirns. Die Zellen in V1 reagieren auf komplexere visuelle Merkmale, wie z.B. bestimmte Orientierungen und Bewegungsrichtungen. Die V1 enthält eine gut definierte Karte des Gesichtsfeldes, mit einem relativ großen Bereich, der die Informationen aus der Fovea der Netzhaut verarbeitet. Die Fovea der Netzhaut ist eine zentrale Region mit der höchsten Dichte an Photorezeptoren.

Visuelle Informationen werden von V1 an benachbarte Bereiche der Großhirnrinde zur noch höherwertigen Verarbeitung gesendet. Dazu gehört beispielsweise die Identifizierung eines Objekts oder Gesichts und die Bestimmung der räumlichen Lage von visuellen Reizen.