Bei wechselnder Helligkeit kodiert die Netzhaut des Auges Informationen anders

Tübingen – Die Netzhaut enthält nicht nur die lichtempfindlichen Sinneszellen, sondern sie bereitet Informationen auch auf und leitet diese als komplexes Aktivitätsmuster über den Sehnerv an das Gehirn weiter. Das Auge leistet also bereits die ersten Schritte der Bildverarbeitung. Wissenschaftler des Werner Reichardt Centrums für Integrative Neurowissenschaften (CIN) an der Universität Tübingen und des Tübinger Bernstein Centers for Computational Neuroscience berichten jetzt in der Zeitschrift Nature Neuroscience (doi 10.1038/nn.3891), dass die Aktivitätsmuster grundlegend von der Helligkeit der Umgebung abhängen. „Ändern sich die Lichtverhältnisse, spricht die Netzhaut eine andere Sprache“, hieß es aus der Arbeitsgruppe. Die Bildverarbeitung im Auge sei deutlich vielschichtiger ist gedacht.

„Bisher ging die Wissenschaft davon aus, dass die Netzhaut die gleiche Szene immer in ein bestimmtes Aktivitätsmuster umwandelt“, erklärt Thomas Münch vom CIN. Wie er und seine Mitarbeiter der Arbeitsgruppe „Retinal Circuits and Optogenetics“ feststellten, liefert die Netzhaut aber von der gleichen Szene jeweils völlig unterschiedliche Informa­tionen ans Gehirn, sobald sich die Helligkeit leicht verändert.

Beim Betrachter kommt zwar der gleiche Bildausschnitt an ‒ aber die Impulse der Nerven­­zellen sind grundsätzlich andere. „Wenn Sie beim Skifahren das Alpenpanorama einmal mit und einmal ohne Sonnenbrille betrachten, dann schicken die verschiedenen Informationskanäle der Netzhaut grundverschiedene Signale ans Gehirn. Die Sprache der Netzhaut hat sich also alleine wegen der Sonnenbrille komplett verändert, obwohl man das gleiche Bild sieht“, erklärt Katja Reinhard, die mit Alexandra Tikidji-Hamburyan die Studie maßgeblich durchführte.

Für die Wissenschaftler ergeben sich damit auch neue Fragen: „Warum ändert sich die Netzhaut-Sprache überhaupt? Wie kann unser Gehirn trotzdem immer das gleiche Bild erkennen?“, so die Forscher.

hil