Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Sehen mit verirrten Sehnerven

09.08.2012
Wesentlich für die Verarbeitung unserer Seheindrücke ist die korrekte Verteilung der Information beider Augen auf die beiden Hirnhälften. Im menschlichen Sehsystem spielt dabei die Sehnervenkreuzung eine Schlüsselrolle.

Hier wird die Information aus der rechten beziehungsweise linken Hälfte der Sehwelt auf die jeweils gegenüberliegende Hirnhälfte geleitet. Dieses fundamentale Organisationsprinzip ist in zahlreichen Lehrbüchern beschrieben und stellt eine grundlegende Spezialisierung der beiden Hirnhälften dar. Es wäre folglich zu erwarten, dass die Sehnervenkreuzung beim Menschen unentbehrlich für das Sehen ist.

In einer umfangreichen internationalen Kooperation ist es Wissenschaftlern, unter anderem der Otto-von-Guericke-Universität in Magdeburg, gelungen, zwei extrem seltene Fälle ohne Sehnervenkreuzung detailliert zu untersuchen. Sie haben dabei eine alternative Organisation des menschlichen Sehsystems nachgewiesen, die Grundfunktionen des Sehens gewährleistet.

Über eine Million Nervenfasern verlassen das Auge als Sehnerv und verlaufen gemeinsam bis zur Sehnervenkreuzung. Ab dort kreuzt ein Teil der Fasern zur gegenüberliegenden Hirnhälfte während der andere Teil auf der Hirnhälfte bleibt, auf der sie auch das Auge verlassen haben. Diese Aufteilung der Information aus dem Auge auf beide Hirnhälften folgt dabei einem strengen Prinzip. Alles, was in der Sehwelt rechts von der Blickrichtung liegt, also die rechte Gesichtsfeldhälfte, erreicht die linke Hirnhälfte und alles, was links liegt, also die linke Gesichtsfeldhälfte, erreicht die rechte Hirnhälfte. Die Sehrinde hat noch weitere wichtige Eigenschaften, insbesondere ist hier die Sehinformation in gewisser Weise wie eine Abbildung oder Karte des gegenüberliegenden Gesichtsfeldes organisiert. Das heißt, dass Orte, die im Gesichtsfeld benachbart sind, auch in der Sehrinde von benachbarten Nervenzellen repräsentiert werden. Die Dominanz dieser Organisationsprinzipien im menschlichen Sehsystem sollte erwarten lassen, dass bei großformatigen Abweichungen das Sehsystem seine Funktionalität verliert.

Die Untersuchung von zwei seltenen Fällen, denen von Geburt an die Sehnervenkreuzung fehlte (Achiasmie), ermöglichte einem Team von Wissenschaftlern dreier Kontinente einzigartige Einblicke in die Entwicklung des menschlichen Sehsystems. Sie berichten in der Fachzeitschrift Neuron, dass durch diese außergewöhnliche und extreme Abnormalität zwar Fähigkeiten wie beispielsweise das räumliche Sehen der Betroffenen beeinträchtigt sind, dass aber andere wesentliche Aspekte der Sehfunktion erhalten bleiben. Mit bildgebenden Verfahren, unter anderem mithilfe eines 7 Tesla Ultrahochfeld Kernspintomographen, wurde dabei nachgewiesen, dass der Projektionsfehler der Sehnerven nachfolgende Verbindungen im Gehirn weitgehend unverändert lässt und dass so dieser Fehler einfach an die nachfolgenden Verarbeitungsstufen weitergegeben wird. Das Ergebnis sind hochgradig untypische Antworten in der Sehrinde mit überlappenden Karten gegenüberliegender Halbfelder in der primären und auch der höheren Sehrinde. Dass erstaunlicherweise dennoch wesentliche Aspekte der Sehfunktion der Betroffenen weitgehend erhalten sind führen die Wissenschaftler auf lokale kleinformatige Veränderungen innerhalb der kortikalen Karten der Sehwelt zurück, die die großformatigen fehlerhaften Verbindungen kompensieren. Das menschliche Sehsystem kommt also durch lokale Plastizität innerhalb der Sehrinde mit abnormalem Eingang zurecht und kann sich so an angeborene Veränderungen anpassen. Dies ist auch von klinischer Tragweite, denn bei zukünftigen Therapieoptionen für Erkrankungen des Sehsystems muss berücksichtigt werden, dass die Sehrinde durch frühzeitige Plastizität geprägt sein kann.

Originalveröffentlichung:
Plasticity and stability of the visual system in human achiasma. Neuron (2012) online August 8

Link: http://dx.doi.org/10.1016/j.neuron.2012.05.026

Kontakt:
Priv.-Doz. Dr. Michael B. Hoffmann
Universitätsaugenklinik
Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg
Leipziger Str. 44
39120 Magdeburg
Tel +49 391 13585
E-Mail: Michael.hoffmann@med.ovgu.de

Kornelia Suske | idw
Weitere Informationen:
http://www.ovgu.de
http://dx.doi.org/10.1016/j.neuron.2012.05.026

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizin Gesundheit:

nachricht Neue Methode der Eisenverabreichung
26.04.2017 | Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH Zürich)

nachricht Bestrahlung bei Hirntumoren? Eine neue, verlässlichere Einteilung erleichtert die Entscheidung
26.04.2017 | Universitätsklinikum Heidelberg

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Medizin Gesundheit >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Smart Wireless Solutions: EU-Großprojekt „DEWI“ liefert Innovationen für eine drahtlose Zukunft

58 europäische Industrie- und Forschungspartner aus 11 Ländern forschten unter der Leitung des VIRTUAL VEHICLE drei Jahre lang, um Europas führende Position im Bereich Embedded Systems und dem Internet of Things zu stärken. Die Ergebnisse von DEWI (Dependable Embedded Wireless Infrastructure) wurden heute in Graz präsentiert. Zu sehen war eine Fülle verschiedenster Anwendungen drahtloser Sensornetzwerke und drahtloser Kommunikation – von einer Forschungsrakete über Demonstratoren zur Gebäude-, Fahrzeug- oder Eisenbahntechnik bis hin zu einem voll vernetzten LKW.

Was vor wenigen Jahren noch nach Science-Fiction geklungen hätte, ist in seinem Ansatz bereits Wirklichkeit und wird in Zukunft selbstverständlicher Teil...

Im Focus: Weltweit einzigartiger Windkanal im Leipziger Wolkenlabor hat Betrieb aufgenommen

Am Leibniz-Institut für Troposphärenforschung (TROPOS) ist am Dienstag eine weltweit einzigartige Anlage in Betrieb genommen worden, mit der die Einflüsse von Turbulenzen auf Wolkenprozesse unter präzise einstellbaren Versuchsbedingungen untersucht werden können. Der neue Windkanal ist Teil des Leipziger Wolkenlabors, in dem seit 2006 verschiedenste Wolkenprozesse simuliert werden. Unter Laborbedingungen wurden z.B. das Entstehen und Gefrieren von Wolken nachgestellt. Wie stark Luftverwirbelungen diese Prozesse beeinflussen, konnte bisher noch nicht untersucht werden. Deshalb entstand in den letzten Jahren eine ergänzende Anlage für rund eine Million Euro.

Die von dieser Anlage zu erwarteten neuen Erkenntnisse sind wichtig für das Verständnis von Wetter und Klima, wie etwa die Bildung von Niederschlag und die...

Im Focus: Nanoskopie auf dem Chip: Mikroskopie in HD-Qualität

Neue Erfindung der Universitäten Bielefeld und Tromsø (Norwegen)

Physiker der Universität Bielefeld und der norwegischen Universität Tromsø haben einen Chip entwickelt, der super-auflösende Lichtmikroskopie, auch...

Im Focus: Löschbare Tinte für den 3-D-Druck

Im 3-D-Druckverfahren durch Direktes Laserschreiben können Mikrometer-große Strukturen mit genau definierten Eigenschaften geschrieben werden. Forscher des Karlsruher Institus für Technologie (KIT) haben ein Verfahren entwickelt, durch das sich die 3-D-Tinte für die Drucker wieder ‚wegwischen‘ lässt. Die bis zu hundert Nanometer kleinen Strukturen lassen sich dadurch wiederholt auflösen und neu schreiben - ein Nanometer entspricht einem millionstel Millimeter. Die Entwicklung eröffnet der 3-D-Fertigungstechnik vielfältige neue Anwendungen, zum Beispiel in der Biologie oder Materialentwicklung.

Beim Direkten Laserschreiben erzeugt ein computergesteuerter, fokussierter Laserstrahl in einem Fotolack wie ein Stift die Struktur. „Eine Tinte zu entwickeln,...

Im Focus: Leichtbau serientauglich machen

Immer mehr Autobauer setzen auf Karosserieteile aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK). Dennoch müssen Fertigungs- und Reparaturkosten weiter gesenkt werden, um CFK kostengünstig nutzbar zu machen. Das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) hat daher zusammen mit der Volkswagen AG und fünf weiteren Partnern im Projekt HolQueSt 3D Laserprozesse zum automatisierten Besäumen, Bohren und Reparieren von dreidimensionalen Bauteilen entwickelt.

Automatisiert ablaufende Bearbeitungsprozesse sind die Grundlage, um CFK-Bauteile endgültig in die Serienproduktion zu bringen. Ausgerichtet an einem...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Kampf gegen multiresistente Tuberkulose – InfectoGnostics trifft MYCO-NET²-Partner in Peru

28.04.2017 | Veranstaltungen

123. Internistenkongress: Traumata, Sprachbarrieren, Infektionen und Bürokratie – Herausforderungen

27.04.2017 | Veranstaltungen

Jenaer Akustik-Tag: Belastende Geräusche minimieren - für den Schutz des Gehörs

27.04.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Die Kieler Förde – ein Trainingsbecken für Miesmuscheln

28.04.2017 | Biowissenschaften Chemie

Mikroskop im Kugelschreiberformat: Auf dem Weg zur endoskopischen Krebsdiagnose

28.04.2017 | Medizintechnik

Leipziger Forscher kreieren borhaltiges künstliches Vitamin

28.04.2017 | Biowissenschaften Chemie