20 Fragen zu Retina

Blaues Licht kann schädlich für die Retina sein, weil es eine höhere Energie hat als andere sichtbare Lichtfarben. Diese hohe Energie kann die lichtempfindlichen Zellen in der Retina schädigen, was zu einer sogenannten photochemischen Schädigung führen kann. Langfristige Exposition gegenüber blauem Licht kann das Risiko für die Entwicklung von Makuladegeneration erhöhen, einer Erkrankung, die das zentrale Sehen beeinträchtigt. Blaues Licht kann auch die Produktion von Melatonin stören, einem Hormon, das den Schlaf-Wach-Rhythmus reguliert. Dies kann zu Schlafstörungen führen, was wiederum die allgemeine Gesundheit beeinträchtigen kann. Weitere Informationen zu diesem Thema findest du auf Websites wie [American Academy of Ophthalmology](https://www.aao.org/eye-health/tips-prevention/should-you-be-worried-about-blue-light).

Die Retina, auch Netzhaut genannt, ist eine komplexe Gewebeschicht im Auge, die Licht in Nervenimpulse umwandelt. Sie besteht aus mehreren Schichten, die verschiedene Zelltypen enthalten. Hier sind die Hauptschichten und die zugehörigen Zellen: 1. **Pigmentepithel**: - **Pigmentepithelzellen**: Diese Zellen absorbieren überschüssiges Licht und verhindern Reflexionen, die das Bild verzerren könnten. Sie spielen auch eine Rolle bei der Regeneration der Photorezeptoren. 2. **Photorezeptorschicht**: - **Stäbchen**: Verantwortlich für das Sehen bei schwachem Licht (Dämmerungssehen). - **Zapfen**: Verantwortlich für das Farbsehen und das Sehen bei hellem Licht. 3. **Äußere Grenzmembran**: - Diese Schicht besteht aus den Endfüßen der Müller-Zellen, die eine stützende Funktion haben. 4. **Äußere Körnerschicht**: - **Kerne der Photorezeptoren**: Die Zellkerne der Stäbchen und Zapfen befinden sich hier. 5. **Äußere plexiforme Schicht**: - **Synapsen**: Hier verbinden sich die Photorezeptoren mit den Bipolarzellen und Horizontalzellen. 6. **Innere Körnerschicht**: - **Bipolarzellen**: Übertragen Signale von den Photorezeptoren zu den Ganglienzellen. - **Horizontalzellen**: Modulieren die Signale zwischen Photorezeptoren und Bipolarzellen. - **Amakrinzellen**: Modulieren die Signale zwischen Bipolarzellen und Ganglienzellen. - **Müller-Zellen**: Gliazellen, die strukturelle und funktionelle Unterstützung bieten. 7. **Innere plexiforme Schicht**: - **Synapsen**: Hier verbinden sich die Bipolarzellen mit den Ganglienzellen und Amakrinzellen. 8. **Ganglienzellschicht**: - **Ganglienzellen**: Diese Zellen leiten die visuellen Informationen über ihre Axone zum Gehirn. 9. **Nervenfaserschicht**: - **Axone der Ganglienzellen**: Diese Axone bilden den Sehnerv, der die visuellen Informationen zum Gehirn transportiert. 10. **Innere Grenzmembran**: - Diese Schicht besteht aus den Endfüßen der Müller-Zellen und bildet die Grenze zur Glaskörperflüssigkeit. Jede dieser Schichten und Zelltypen spielt eine spezifische Rolle im Prozess der visuellen Wahrnehmung.

Die Netzhaut (Retina) des Auges besteht aus zwei Haupttypen von lichtempfindlichen Zellen: den Stäbchen und den Zapfen. 1. **Stäbchen**: Diese Zellen sind sehr lichtempfindlich und ermöglichen das Sehen bei schwachem Licht (Dämmerungssehen). Sie sind jedoch nicht in der Lage, Farben zu unterscheiden. 2. **Zapfen**: Diese Zellen sind weniger lichtempfindlich, aber sie ermöglichen das Sehen von Farben und sind für das Sehen bei Tageslicht verantwortlich. Es gibt drei Arten von Zapfen, die jeweils auf unterschiedliche Wellenlängen des Lichts (rot, grün, blau) reagieren. Der lichtunempfindliche Teil der Netzhaut ist der sogenannte blinde Fleck, wo der Sehnerv das Auge verlässt und keine lichtempfindlichen Zellen vorhanden sind.

Im Stratum nuclear internum der Retina befinden sich die Zellkörper der bipolaren Zellen, Horizontalzellen und Amakrinzellen. Diese Schicht ist eine der Schichten der Netzhaut, die an der Verarbeitung visueller Informationen beteiligt sind, bevor diese an das Gehirn weitergeleitet werden.

Die Retina unterscheidet verschiedene Wellenlängen des Lichts durch spezialisierte Zellen, die als Photorezeptoren bekannt sind. Es gibt zwei Haupttypen von Photorezeptoren: Stäbchen und Zapfen. 1. **Stäbchen**: Diese sind für das Sehen bei schwachem Licht verantwortlich und sind sehr lichtempfindlich, aber sie können keine Farben unterscheiden. 2. **Zapfen**: Diese sind für das Farbsehen und das Sehen bei hellem Licht verantwortlich. Es gibt drei Arten von Zapfen, die jeweils auf unterschiedliche Wellenlängen des Lichts empfindlich sind: - **S-Zapfen (kurzwellig)**: Empfindlich für blaues Licht (ca. 420 nm). - **M-Zapfen (mittelwellig)**: Empfindlich für grünes Licht (ca. 530 nm). - **L-Zapfen (langwellig)**: Empfindlich für rotes Licht (ca. 560 nm). Die Kombination der Signale aus diesen drei Zapfentypen ermöglicht es dem Gehirn, verschiedene Farben zu erkennen und zu unterscheiden. Die unterschiedlichen Wellenlängen des Lichts werden also durch die relative Aktivierung der verschiedenen Zapfentypen interpretiert.

Der blinde Fleck auf der Retina, auch als "Papille" oder "Sehnervenkopf" bezeichnet, ist der Bereich, an dem der Sehnerv (Nervus opticus) das Auge verlässt und in das Gehirn übergeht. In diesem Bereich gibt es keine lichtempfindlichenellen (Photorezeptoren), weshalb dort keine visuelle Information wahrgenommen wird. Jeder Mensch hat diesen blinden Fleck in beiden Augen, aber normalerweise bemerkt man ihn nicht, da das Gehirn die fehlenden Informationen aus den umliegenden Bereichen ergänzt.

Die beiden Hauptinformationswege, die von der Retina zur Sehrinde führen, sind der parvozelluläre und der magnozelluläre Pfad. 1. **Parvozellulärer Pfad (P-Pfad)**: - **Funktion**: Dieser Pfad ist hauptsächlich für die Verarbeitung von feinen Details und Farben verantwortlich. Er spielt eine wichtige Rolle bei der Erkennung von Formen und Texturen. - **Eigenschaften**: Der P-Pfad hat eine hohe räumliche Auflösung und eine langsame zeitliche Reaktion. Er ist empfindlich für hohe räumliche Frequenzen und Farben. 2. **Magnozellulärer Pfad (M-Pfad)**: - **Funktion**: Dieser Pfad ist hauptsächlich für die Verarbeitung von Bewegung und groben Formen verantwortlich. Er ist wichtig für die Wahrnehmung von Bewegungen und die Erkennung von schnellen Veränderungen im visuellen Feld. - **Eigenschaften**: Der M-Pfad hat eine niedrige räumliche Auflösung, aber eine schnelle zeitliche Reaktion. Er ist empfindlich für niedrige räumliche Frequenzen und weniger für Farben. Beide Pfade ergänzen sich und ermöglichen eine umfassende visuelle Wahrnehmung.

Die Übertragung der Photorezeptor-Reaktion in der Retina bis zum optischen Nerven erfolgt in mehreren Schritten: 1. **Lichtabsorption Photorezeptoren**: In der Retina gibt es zwei Haupttypen von Photoreoren: Stächen und Zapfen Diese enthalten lichtempfindliche Pigmente (Rhodopsin in Stäbchen und verschiedene Photopsine in Zapfen), die Licht absorbieren und eine chemische Reaktion auslösen. 2. **Phototransduktion**: Die Lichtabsorption führt zu einer Veränderung des Pigments, was eine Kaskade von biochemischen Reaktionen auslöst. Diese Kaskade führt zur Hyperpolarisation der Photorezeptorzelle, was bedeutet, dass das Innere der Zelle negativer wird. 3. **Signalweiterleitung an Bipolarzellen**: Die Hyperpolarisation der Photorezeptoren führt zu einer Verringerung der Freisetzung des Neurotransmitters Glutamat. Bipolarzellen, die mit den Photorezeptoren synaptisch verbunden sind, reagieren auf diese Veränderung. Es gibt zwei Arten von Bipolarzellen: ON-Bipolarzellen, die depolarisieren (aktiviert werden) und OFF-Bipolarzellen, die hyperpolarisieren (gehemmt werden) als Reaktion auf die verringerte Glutamatfreisetzung. 4. **Weiterleitung an Ganglienzellen**: Die Bipolarzellen übertragen das Signal an die Ganglienzellen der Retina. Diese Ganglienzellen sammeln die Informationen von vielen Bipolarzellen und integrieren sie. 5. **Erzeugung von Aktionspotenzialen**: Die Ganglienzellen erzeugen Aktionspotenziale (Nervenimpulse) als Reaktion auf die empfangenen Signale. Diese Aktionspotenziale sind die eigentlichen elektrischen Signale, die über den Sehnerv (Nervus opticus) zum Gehirn weitergeleitet werden. 6. **Übertragung zum Gehirn**: Die Axone der Ganglienzellen bündeln sich und bilden den Sehnerv. Diese Nervenfasern verlassen die Retina durch die Papille (den blinden Fleck) und leiten die elektrischen Signale zum Gehirn, insbesondere zum Thalamus und dann zur primären Sehrinde im Okzipitallappen, wo die visuelle Verarbeitung stattfindet. Dieser Prozess ermöglicht es dem Gehirn, Lichtreize in visuelle Wahrnehmungen umzuwandeln.

In der Retina, also der Netzhaut des Auges, gibt es mehrere Schichten von Neuronen, die an der Verarbeitung von visuellen Informationen beteiligt sind. Die Begriffe "erstes", "zweites" und "drittes Neuron" beziehen sich auf die verschiedenen neuronalen Schichten, die in der Signalverarbeitung eine Rolle spielen: 1. **Erstes Neuron**: Dies sind die Photorezeptoren, die Licht in elektrische Signale umwandeln. Es gibt zwei Haupttypen von Photorezeptoren: Stäbchen (für das Sehen bei schwachem Licht) und Zapfen (für das Farbsehen). 2. **Zweites Neuron**: Diese Neuronen sind die Bipolarzellen, die die Signale von den Photorezeptoren empfangen und sie an die Ganglienzellen weiterleiten. 3. **Drittes Neuron**: Dies sind die Ganglienzellen, deren Axone den Sehnerv bilden und die visuellen Informationen an das Gehirn weiterleiten. Die Bezeichnung als "erstes", "zweites" und "drittes" Neuron hilft, die Reihenfolge der Signalverarbeitung in der Retina zu verdeutlichen.

Das Signa-Rausch-Verhältnis (SNR) der Retina bezieht sich auf das Verhältnis zwischen dem nützlichen Signal, das von den Photorezeptoren der Netzhaut (Retina) erzeugt wird, und dem Hintergrundrauschen, das durch verschiedene Faktoren wie thermisches Rauschen, biologisches Rauschen oder elektronische Störungen entsteht. Ein hohes SNR bedeutet, dass das Signal klarer und deutlicher ist, während ein niedriges SNR darauf hinweist, dass das Rauschen das Signal überlagert und die Wahrnehmung von visuellen Informationen beeinträchtigen kann. In der visuellen Wahrnehmung ist ein gutes SNR entscheidend für die Fähigkeit, feine Details und Kontraste in der Umgebung zu erkennen.

Rhodopsin ist ein lichtempfindliches Pigment, das in den Stäbchenzellen der Netzhaut des Auges vorkommt. Es spielt eine entscheidende Rolle beim Sehen bei schwachem Licht. Rhodopsin besteht aus dem Protein Opsin und dem lichtabsorbierenden Molekül Retinal, das aus Vitamin A abgeleitet wird. Wenn Licht auf Rhodopsin trifft, verändert das Retinal seine Form, was eine Kaskade von biochemischen Reaktionen auslöst. Diese Reaktionen führen letztlich zur Erzeugung eines Nervenimpulses, der an das Gehirn weitergeleitet wird und dort als visuelle Information interpretiert wird. Weitere Informationen zu Rhodopsin findest du auf Wikipedia: [Rhodopsin](https://de.wikipedia.org/wiki/Rhodopsin).

Das Pigmentepithel ist eine Zellschicht, die sich im Auge befindet, genauer gesagt zwischen der Netzhaut (Retina) und der Aderhaut (Choroidea). Diese Zellen enthalten Pigmente, die Licht absorbieren und so verhindern, dass Licht innerhalb des Auges gestreut wird, was die Bildqualität verbessert. Das Pigmentepithel spielt auch eine wichtige Rolle bei der Versorgung und dem Stoffwechsel der Fotorezeptoren in der Netzhaut und ist an der Regeneration des Sehfarbstoffs beteiligt.

Die Sehgrube, auch Fovea centralis genannt, ist ein kleiner Bereich in der Mitte der Netzhaut (Retina) des Auges. Sie ist für das scharfe Sehen und die Detailwahrnehmung verantwortlich. Hier ist der Aufbau der Sehgrube: 1. **Photorezeptoren**: Die Sehgrube enthält eine hohe Konzentration von Zapfen, die für das Farbsehen und die Wahrnehmung feiner Details zuständig sind. Stäbchen, die für das Sehen bei schwachem Licht verantwortlich sind, sind in der Sehgrube kaum vorhanden. 2. **Schichten der Retina**: Die Sehgrube besteht aus mehreren Schichten, die von außen nach innen wie folgt angeordnet sind: - **Pigmentepithel**: Diese Schicht absorbiert überschüssiges Licht und verhindert Reflexionen innerhalb des Auges. - **Photorezeptorschicht**: Enthält die Zapfen, die Licht in elektrische Signale umwandeln. - **Äußere Grenzmembran**: Eine dünne Schicht, die die Photorezeptoren stützt. - **Äußere Körnerschicht**: Enthält die Zellkörper der Photorezeptoren. - **Äußere plexiforme Schicht**: Hier verbinden sich die Photorezeptoren mit den Bipolarzellen. - **Innere Körnerschicht**: Enthält die Zellkörper der Bipolarzellen. - **Innere plexiforme Schicht**: Hier verbinden sich die Bipolarzellen mit den Ganglienzellen. - **Ganglienzellschicht**: Enthält die Zellkörper der Ganglienzellen, die die Signale zum Gehirn weiterleiten. - **Nervenfaserschicht**: Enthält die Axone der Ganglienzellen, die den Sehnerv bilden. 3. **Zentrale Vertiefung**: Die Sehgrube hat eine zentrale Vertiefung, in der die inneren Schichten der Retina zur Seite gedrängt sind, um den Lichtweg zu den Photorezeptoren zu verkürzen. Dies ermöglicht eine höhere Auflösung und schärferes Sehen. Die spezielle Struktur der Sehgrube ermöglicht es dem Auge, feine Details und Farben besonders gut wahrzunehmen, was für Tätigkeiten wie Lesen und Erkennen von Gesichtern unerlässlich ist.

Die Grenze zwischen der **pars caeca** und der **pars optica** der Retina liegt an der **Ora serrata**. **Pars caeca retinae**: - Dieser Teil der Retina ist nicht lichtempfindlich. - Er bedeckt den hinteren Teil des Ziliarkörpers und die Iris. - Besteht hauptsächlich aus pigmentierten und nicht-pigmentierten Epithelzellen. **Pars optica retinae**: - Dieser Teil der Retina ist lichtempfindlich. - Er enthält die Photorezeptoren (Stäbchen und Zapfen), die für die Wahrnehmung von Licht und Farben verantwortlich sind. - Hier findet die Umwandlung von Lichtsignalen in elektrische Signale statt, die dann über den Sehnerv an das Gehirn weitergeleitet werden. Die **Ora serrata** markiert also den Übergang von der nicht-lichtempfindlichen zur lichtempfindlichen Region der Retina.

Lichtsinneszellen, auch Photorezeptoren genannt, sind spezialisierte Zellen in der Netzhaut des Auges, die Lichtreize in elektrische Signale umwandeln. Es gibt zwei Haupttypen von Photorezeptoren: Stäbchen und Zapfen. Hier sind die grundlegenden Vorgänge in einer Lichtsinneszelle: 1. **Lichtabsorption**: Photorezeptoren enthalten lichtempfindliche Pigmente. In Stäbchen ist es Rhodopsin, in Zapfen sind es verschiedene Photopsine. Wenn Licht auf diese Pigmente trifft, verändert sich ihre Struktur. 2. **Phototransduktion**: Die Strukturänderung des Pigments aktiviert ein G-Protein namens Transducin. Dieses aktiviert wiederum ein Enzym namens Phosphodiesterase (PDE). 3. **Signalweiterleitung**: PDE senkt die Konzentration von zyklischem Guanosinmonophosphat (cGMP) in der Zelle. Normalerweise hält cGMP die Natriumkanäle in der Zellmembran offen. Wenn cGMP abgebaut wird, schließen sich diese Kanäle, und die Zelle hyperpolarisiert (wird negativer). 4. **Neurotransmitterfreisetzung**: Die Hyperpolarisation führt dazu, dass die Freisetzung des Neurotransmitters Glutamat an die nachgeschalteten Nervenzellen reduziert wird. Diese Veränderung in der Neurotransmitterfreisetzung wird von den Bipolarzellen und Ganglienzellen der Netzhaut verarbeitet und weitergeleitet. 5. **Signalverarbeitung**: Die elektrischen Signale werden durch die Netzhaut verarbeitet und über den Sehnerv an das Gehirn weitergeleitet, wo sie als visuelle Informationen interpretiert werden. Diese Prozesse ermöglichen es dem Auge, Lichtreize in visuelle Eindrücke umzuwandeln.