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Müllerzellen als Lichtleiter im menschlichen Auge

Bei einer punktförmigen Belichtung der Netzhaut-Oberfläche gelangt das Licht durch die Müllerzellen punktgenau und ungehindert zu den Lichtsinneszellen auf der Rückwand der Netzhaut. Auf diese Weise können Wirbeltiere und damit auch der Mensch nachts selbst sehr schwaches Licht und am Tag kontrastreiche Bilder ihrer Umwelt wahrnehmen.

Ausgangspunkt der Untersuchungen war die Frage, wie das beeindruckende Sehvermögen der meisten Wirbeltiere erklärt werden kann, obwohl das Licht auf seinem Weg durch die Netzhaut mehrere Gewebsschichten durchdringen muss und dabei reflektiert und gestreut wird, bevor es auf die Lichtsinneszellen trifft.

Die Forschungsergebnisse der Biologen und Biophysiker sind deshalb von so entscheidender Bedeutung, weil zuvor der Weg des Lichts durch die Netzhaut nicht untersucht worden ist. Es wurde einfach vorausgesetzt, dass das Licht seinen Weg durch die Netzhaut findet, "weil diese ja durchsichtig ist". Die Ergebnisse zeigen nun, wie die Natur das Problem der Lichtstreuung gelöst hat.

Bei den Müllerzellen handelt es sich um sogenannte Gliazellen, wie sie auch im Gehirn vorkommen. Sie sind wie Neuronen Bestandteile des Nervengewebes und fungieren für die Neuronen als "Helfer", indem sie sie beispielsweise ernähren und so ihr Überleben sichern. Die Müllerzellen sind schlauchförmig und ziehen von einer Oberfläche zur anderen durch die ganze Dicke der Netzhaut des Auges, der Retina. "Unsere ursprüngliche Idee war, dass die Müllerzellen genau die richtigen Maße und die richtige Anordnung haben könnten, um als Lichtleiter das Licht von der Netzhautoberfläche bis zur Rückseite und damit zu den Fotorezeptorzellen zu bringen", sagt Professor Andreas Reichenbach.

Die Wissenschaftler haben an lebendem Gewebe geforscht. Silke Agte untersuchte die Netzhaut von Meerschweinchen, die der des Menschen ähnlich ist. "Sie hat Ähnlichkeit mit der peripheren Netzhaut des Menschen. Das sind die Bereiche am Rande des Gesichtsfeldes, die man noch wahrnimmt, aber nicht zum bewussten Sehen - wie beispielsweise zum Lesen - nutzt", erklärt Agte.

Die Wissenschaftler haben nicht nur nachweisen können, dass die Müllerzellen in der lebenden Netzhaut als Lichtleiter fungieren. "Wir konnten auch zeigen, dass die Anzahl von Zapfen und Müllerzellen in verschiedenen Bereichen der Retina identisch ist", sagt Agte. Diese Erkenntnis lege die Vermutung nahe, dass jede Müllerzelle als "privater Lichtleiter" das Licht direkt zu einem ihr zugeordneten Zapfen leitet und dass infolgedessen jeder Zapfen seinen individuellen Anteil des Bildes der Umwelt erhält.

MEDICA.de; Quelle: Universität Leipzig

 
 
 

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