Aufbau der Retina und visuelle Wahrnehmung einfach erklärt: Auge

Hast du schon einmal aus den Augenwinkeln eine Bewegung bemerkt, konntest aber absolut nicht sagen, welche Farbe das Objekt hatte, bis du deinen Kopf gedreht und direkt hingesehen hast?

Das ist keine Einbildung! Unsere Augen täuschen uns oft vor, dass wir unsere gesamte Umgebung scharf und bunt sehen. In Wirklichkeit ist unser Auge aber wie eine Zielscheibe aufgebaut: Nur genau in der Mitte sehen wir die Welt in voller Farbe und gestochen scharf. In diesem Artikel lernst du alles über den Aufbau der Retina und die visuelle Wahrnehmung. Wir finden heraus, wie die Zellen in unserem Auge verteilt sind und warum wir an einer bestimmten Stelle sogar komplett blind sind.

Vorwissen

• Die Netzhaut (Retina): Die lichtempfindliche Schicht ganz hinten im Auge. Sie funktioniert wie der digitale Sensor in einer Kamera und fängt das Licht auf.

  Beispiel: Wenn Licht durch die Pupille fällt, trifft es am Ende auf die Netzhaut und erzeugt dort ein Bild.

Aufgabentyp 1: Die Verteilung der Sinneszellen und das Sehfeld

Um den Aufbau der Retina und die visuelle Wahrnehmung zu verstehen, müssen wir uns die Zellen genauer ansehen. Auf unserer Netzhaut gibt es zwei verschiedene Arten von Lichtsinneszellen (Fotorezeptoren), die sich die Arbeit teilen:

• Die Zapfen: Sie sind die Spezialisten für das Farbsehen und für scharfes Sehen. Sie brauchen allerdings viel Licht (Tageslicht), um zu funktionieren.

• Die Stäbchen: Sie sind extrem lichtempfindlich und arbeiten auch in der Dämmerung. Dafür können sie keine Farben erkennen (nur Schwarz-Weiß) und sehen eher unscharf.

Diese Zellen sind nicht gleichmäßig verteilt. Die Netzhaut ist in verschiedene Zonen aufgeteilt, die unser Sehfeld (den Bereich, den wir sehen können, ohne die Augen zu bewegen) bestimmen:

1. Das Zentrum: Der Gelbe Fleck (Fovea) Genau in der Mitte der Netzhaut, wo das Licht direkt hinfällt, liegt der Gelbe Fleck. Hier drängen sich fast ausschließlich Zapfen. Wenn du einen Text liest oder ein Gesicht anschaust, richtest du deine Augen so aus, dass das Bild genau auf den Gelben Fleck fällt. Nur hier sehen wir zu $100\%$ scharf und in allen Farben (Rot, Grün, Blau).

2. Die Peripherie (Der Randbereich) Je weiter wir uns vom Zentrum der Netzhaut entfernen, desto weniger Zapfen und desto mehr Stäbchen finden wir. In der mittleren Peripherie können wir nur noch Blau und Grün erkennen. Ganz am äußeren Rand unseres Sehfeldes gibt es nur noch Stäbchen. Dort sehen wir die Welt komplett unbunt (monochrom) und unscharf, reagieren aber extrem sensibel auf Bewegungen und schwaches Licht.

3. Das Loch im Bild: Der Blinde Fleck Es gibt eine Stelle auf der Netzhaut, an der der Sehnerv das Auge in Richtung Gehirn verlässt. An dieser Stelle ist schlichtweg kein Platz für Sinneszellen. Es gibt hier weder Zapfen noch Stäbchen. Fällt Licht auf diesen Bereich, sehen wir absolut nichts – das ist der Blinde Fleck.

Räumliches Sehen (Binokulares Sehen): Da wir zwei Augen haben, überschneiden sich unsere beiden Sehfelder in der Mitte. Das Gehirn legt diese beiden Bilder übereinander. Nur durch diese Überschneidung können wir Entfernungen abschätzen und die Welt dreidimensional (räumlich) wahrnehmen.

Aufgabentyp 2: Den Blinden Fleck sichtbar machen

Hier zeigen wir dir ein praktisches Experiment, um die visuelle Wahrnehmung und den Aufbau der Retina selbst zu testen.

Ziel: Die Existenz des Blinden Flecks im eigenen Auge beweisen.

Materialien: Ein weißes Blatt Papier, ein schwarzer Stift.

Schritt-für-Schritt-Anleitung

1. Zeichne auf die linke Seite des Papiers ein gut sichtbares Kreuz.
2. Zeichne etwa $10 \text{ cm}$ rechts daneben einen dicken, schwarzen Punkt.
3. Halte das Papier mit ausgestrecktem Arm auf Augenhöhe vor dich.
4. Schließe dein linkes Auge (oder halte es mit der Hand zu).
5. Fixiere mit dem rechten Auge ununterbrochen das Kreuz auf der linken Seite.
6. Bewege das Papier nun langsam auf dein Gesicht zu.

Beobachtung: Bei einem bestimmten Abstand (meistens so bei $20 \text{ cm}$ bis $30 \text{ cm}$ vor dem Gesicht) verschwindet der schwarze Punkt auf der rechten Seite plötzlich komplett! Wenn du das Papier noch näher heranholst, taucht er wieder auf.

Erklärung: Wenn der Punkt verschwindet, fällt das Licht, das von ihm ausgeht, exakt auf den Blinden Fleck deiner Netzhaut. Da es dort keine Sinneszellen gibt, kann dein Auge den Punkt in diesem Moment nicht sehen. Dein Gehirn füllt das fehlende Loch einfach mit der weißen Farbe des Papiers auf, weshalb dir im Alltag nie auffällt, dass du eigentlich einen blinden Bereich hast.

Wichtige Erkenntnisse

• Zapfen: Sinneszellen für Farbsehen und scharfes Sehen (brauchen viel Licht).
• Stäbchen: Sinneszellen für Hell-Dunkel-Sehen und Dämmerung (sehr lichtempfindlich).
• Gelber Fleck (Fovea): Ort des schärfsten Sehens in der Mitte der Netzhaut (enthält fast nur Zapfen).
• Blinder Fleck: Die Austrittsstelle des Sehnervs. Hier gibt es keine Sinneszellen, wir sind dort blind.
• Sehfeld: In der Mitte sehen wir scharf und bunt, am Rand (Peripherie) sehen wir unscharf und nur schwarz-weiß.