Die faszinierende Geschichte unserer Augen: Fotorezeptoren, die uns die Welt in Farbe und in Schwarzweiß zeigen.

Stellen Sie sich vor, Sie befinden sich in einem wunderschönen Blumengarten. Die Blumen leuchten in allen Farben: rot, blau, gelb … Wie schön! Stellen Sie sich nun vor, Sie gehen nachts in den Garten. Die Farben sind nicht mehr so ​​deutlich zu erkennen, alles erscheint schwarz-weiß. Wer lässt uns die Welt tagsüber in Farbe und nachts in Schwarz-Weiß sehen? Es ist ein kleines, aber sehr wichtiges Team von Zellen in unseren Augen. Heute sprechen wir über diese erstaunlichen Zellen, die Fotorezeptoren genannt werden.

Was sind das für Fotorezeptoren?

Vereinfacht gesagt sind Fotorezeptoren eine Art lichtempfindlicher Zellen in der Netzhaut im hinteren Teil unserer Augen. Der Name bedeutet „Lichtempfänger“. Ihre Hauptaufgabe besteht darin, das einfallende Licht in elektrische und chemische Signale umzuwandeln, die unser Gehirn verarbeiten kann.

Unser Nervensystem besteht aus Nervenzellen, den sogenannten Neuronen. Erstaunlicherweise sind auch diese Fotorezeptoren eine ganz besondere Art von Neuronen. Aufgrund der Art und Weise, wie sich unsere Netzhaut entwickelt, werden diese Zellen streng genommen dem zentralen Nervensystem, also Gehirn und Rückenmark, zugeordnet.

Was geschieht eigentlich mit diesen Zellen?

Betrachten Sie unsere Augen als die fortschrittlichsten Kameras der Welt. Tatsächlich sind die heutigen Digitalkameras so konstruiert, dass sie die Funktionsweise des menschlichen Auges nachahmen.

Wenn Sie mit Ihrem Smartphone ein Foto machen, erfasst der Sensor des Telefons das Licht und wandelt es in Computercode um. Ein kleiner Chip im Telefon verarbeitet diesen Code dann zu einem schönen Bild, das Ihnen angezeigt wird.

Derselbe Prozess findet auch in unseren Augen statt. Unsere Netzhaut funktioniert wie der Sensor unseres Handys. Fotorezeptorzellen in der Netzhaut fangen Licht ein und wandeln es in Nervensignale um. Diese Signale werden dann über den Sehnerv an das Gehirn weitergeleitet. Das Gehirn „dekodiert“ diese Signale, versteht sie also und erzeugt das Bild, das wir sehen. Dieser ganze Prozess beginnt also mit diesen kleinen Fotorezeptorzellen.

Stäbchen und Zapfen: Die zwei Superhelden unserer Augen (Stäbchen und Zapfen)

Im menschlichen Auge gibt es zwei Haupttypen von Fotorezeptoren. Sie werden nach ihrer Form benannt.

Rods Cells: Wächter der Nacht

Diese Zellen sind zylindrisch oder röhrenförmig. Sie reagieren äußerst empfindlich auf selbst geringste Lichtmengen. Stäbchenzellen machen 95 % der Fotorezeptoren in unseren Augen aus, das sind etwa 100 bis 125 Millionen.

Stellen Sie sich vor, Sie gehen nachts in einem dunklen Raum umher. Wir können die Umrisse von Gegenständen und die Gestalt einer Person erkennen, aber Farben sind nicht klar wahrnehmbar, richtig? In solchen Momenten helfen uns die Stäbchenzellen im Auge. Diese Zellen sind hauptsächlich für das Sehen bei schwachem Licht und in der Nacht (Nachtsicht) verantwortlich. Feine Details und Farben können sie jedoch nicht unterscheiden. Die Tatsache, dass uns diese Zellen das Sehen bei schwachem Licht ermöglichen, wird in der Medizin als skotopisches Sehen bezeichnet.

Kegel: Künstler der Farbwelt

Diese Zellen sind kegelförmig, das heißt, sie sind oben spitz und unten abgerundet. Sie benötigen mehr Licht zum Funktionieren als Stäbchenzellen. Aber wenn sie Licht erhalten, können wir Farben und feine Details erkennen .

Betrachtet man ein schönes Gemälde, erkennt man deutlich die feinen Farbunterschiede und selbst kleinste Linien. Das ermöglicht uns ein so scharfes, detailreiches Sehen. Diese Zapfenzellen befinden sich hauptsächlich in einem speziellen Bereich der Netzhaut, der Makula . Deshalb ist das Zentrum unseres Sehfelds so klar und farbenfroh.

Wie nehmen wir Farben wahr?

Unsere Augen enthalten drei Arten von Zapfenzellen, die zusammenarbeiten, um uns die Welt der Farben zu zeigen. Diese Zapfenzellen sehen Farben nicht direkt. Sie erfassen die verschiedenen Wellenlängen des Lichts und melden diese dem Gehirn. Das Gehirn nutzt diese Informationen, um Farben zu erzeugen.

Das lässt sich leicht verstehen, wenn man sich einen Regenbogen ansieht. Rot hat die längste Wellenlänge und befindet sich daher am äußeren Rand des Regenbogens. Violett hat die kürzeste Wellenlänge und befindet sich daher im Inneren.

Normalerweise besitzt das Auge eines gesunden Menschen alle drei Arten von Zapfenzellen. Dies wird als Trichromasie bezeichnet.

Diese drei Typen sind:

• Empfindlich gegenüber kurzen Wellenlängen (blau)
• Empfindlich gegenüber mittleren Wellenlängen (grün)
• Empfindlich gegenüber langen Wellenlängen (rot)

Obwohl diese drei Zapfentypen auf unterschiedliche Farben spezialisiert sind, überschneiden sich ihre Empfindlichkeitsbereiche teilweise. Das Gehirn vergleicht die feinen Unterschiede in den Signalen dieser drei Zapfentypen, um Farben zu bestimmen. Dank dieses erstaunlichen Prozesses kann der Durchschnittsmensch etwa eine Million Farben unterscheiden und erkennen.

Welche Krankheiten befallen diese Zellen?

Es gibt verschiedene Erkrankungen, die unsere Stäbchen- und Zapfenzellen beeinträchtigen können, von denen einige auch andere Teile der Netzhaut betreffen.

• Farbenblindheit : Teilweiser oder vollständiger Verlust des Farbsehens, sodass nur noch Schwarz-Weiß-Sehen möglich ist.(Achromatopsie) kann auftreten.
• Zapfen-Stäbchen-Dystrophie
• Makuladegeneration
• Retinitis pigmentosa
• Solare Retinopathie : Schäden, die durch direktes Hineinsehen in die Sonne verursacht werden.
• Usher-Syndrom

Wie erkennt man die Symptome?

Das Hauptsymptom von Erkrankungen, die diese Zellen betreffen, ist der Sehverlust, wobei das Ausmaß des Verlusts je nach Art der betroffenen Zelle variiert.

Bei Erkrankungen wie der Makuladegeneration können häufig beide Zelltypen gleichzeitig betroffen sein.

Was können wir tun, um diese wertvollen Zellen zu schützen?

Unsere Fotorezeptorzellen sind Teil der Netzhaut, daher ist es für den Erhalt unseres Sehvermögens sehr wichtig, unsere Augen und Netzhaut gesund zu erhalten.

• Regelmäßige Augenuntersuchungen sind wichtig: Sie sind wie eine umfassende Gesundheitsuntersuchung für Ihre Augen. Jeder, nicht nur Brillenträger, sollte mindestens alle zwei Jahre einen Augenarzt aufsuchen . So lassen sich viele Augenkrankheiten frühzeitig erkennen, bevor sie Symptome verursachen.
• Regelmäßige ärztliche Vorsorgeuntersuchungen sind wichtig: Manche chronische Krankheiten wirken sich direkt auf die Augen aus.Bluthochdruck (Hypertonie) und Typ-2-Diabetes . Durch jährliche Vorsorgeuntersuchungen können diese Erkrankungen erkannt und behandelt werden, bevor sie die Augen schädigen.
• Vermeiden Sie Nikotin: Rauchen, Dampfen und Kautabak schädigen unser Herz-Kreislauf-System. Die empfindlichen Blutgefäße, die die Netzhaut des Auges mit Blut versorgen, reagieren sehr empfindlich darauf.
• Achten Sie auf eine gesunde Ernährung: Vitamin A ist für die Funktion der Fotorezeptorzellen unerlässlich. Lebensmittel wie Karotten, Süßkartoffeln und Spinat sind reich an Vitamin A. Eine ausgewogene Ernährung ist gut für Ihre allgemeine Gesundheit und Ihre Augen.
• Achten Sie auf ein gesundes Gewicht: Ihr Arzt kann Ihnen hierzu die nötigen Ratschläge geben.