Unbewusste Augenbewegungen optimieren das Sehen
Forschende des Universitätsklinikums Bonn (UKB) und der Universität Bonn haben untersucht, wie das scharfe Sehen mit den winzigen Augenbewegungen und der Anordnung der Zapfen zusammenhängt. Mit Hilfe hochauflösender Bildgebung und Mikro-Psychophysik konnten sie zeigen, dass die Augenbewegungen fein abgestimmt sind, um eine optimale Abtastung der Umgebung durch die Zapfen zu gewährleisten. Die Ergebnisse der Studie sind in der Zeitschrift „eLife“ veröffentlicht.
Die winzigen Augenbewegungen treten selbst dann auf, wenn wir ein unbewegliches Objekt ganz ruhig anschauen. Wie genau Drift-Augenbewegung jedoch mit den Photorezeptoren in der Fovea und unserer Fähigkeit, feine Details zu erkennen, zusammenhängt, wurde bisher nicht erforscht. Genau das hat das Forschungsteam um Dr. Wolf Harmening, Leiter des AOVision-Labors an der Klinik für Augenheilkunde am UKB und Mitglied des Transdisziplinären Forschungsbereichs (TRA) „Life & Health“ der Universität Bonn, nun mit einem in Deutschland einzigartigen „Adaptive Optics Scanning Light Ophthalmoskop“ (AOSLO) untersucht. Dank der außergewöhnlichen Präzision dieses Instruments konnten die Forschenden den direkten Zusammenhang zwischen der Zapfendichte in der Fovea und den kleinsten Details, die wir erkennen können, untersuchen. Gleichzeitig zeichneten sie die winzigen Bewegungen der Augen auf.
Die Studie ergab, dass der Mensch feinere Details wahrnehmen kann, als die Zapfendichte in der Fovea vermuten lässt. „Daraus schließen wir, dass die räumliche Anordnung der fovealen Zapfen die Auflösungsschärfe nur teilweise vorhersagt“, berichtet Harmening. Darüber hinaus fanden die Forschenden heraus, dass die winzigen Augenbewegungen das scharfe Sehen beeinflussen: Während ein Objekt fixiert wird, sind die Driftbewegungen der Augen so ausgerichtet, dass sie die Netzhaut systematisch zur Struktur der Fovea bewegen. Laut Harmening und seinem Team geben diese Ergebnisse Aufschluss über die grundlegende Beziehung zwischen der Physiologie des Auges und der Funktion des Sehens: „Zu verstehen, wie sich das Auge optimal bewegt, um scharf zu sehen, kann uns helfen, ophthalmologische und neuropsychologische Störungen besser zu verstehen und technische Lösungen zu verbessern, die das menschliche Sehen nachahmen oder wiederherstellen sollen, wie zum Beispiel Netzhautimplantate.“
Die Arbeit wurde durch das Emmy Noether-Programm der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG), die Carl-Zeiss-Stiftung (HC-AOSLO), Novartis Pharma GmbH (EYENovative Forschungspreis) und den Open-Access-Publikationsfonds der Universität Bonn unterstützt.
Quelle: Universitätsklinikum Bonn