GruVis Kapitel 1

• Unterschiedliche Areale mit anderen Schwerpunkten
• Verbindungen zwischen den Arealen, um die Informationen zu verbinden
• Über 50% des Cortex beteiligt
• Sehen ist leicht, weil wir viel Gehirn dafür haben; Schach ist schwer, weil wir nicht viel Gehirn dafür haben. 
  viel Gehirn dafür haben

• Sehen ist aktiv, nicht passiv -> Interprtiert den Input
• Sehen liefert uns kein getreues Abbild der Umwelt, sondern, die nötige Information, um uns angemessen zu verhalten!
• Informationen über die Welt suchen

wir sehen die Welt auf eine bestimmte Weise, nicht
weil die Welt so ist, sondern weil wir so sind, wie wir sind. 

• weil wir aus wenigen Infos 3 Dimensionen erzeugen ist für Illusionen verantwortlich
• Es stellt die physische Welt nicht
  die physikalische Welt nicht korrekt ab, weil es Annahmen über die Welt macht und diese benutzt um uns die Informationen zu geben, die wir brauchen.
• Illusionen bieten uns also ein Mittel, um die Funktionsweise des visuellen Systems zu untersuchen.
  Systems

• "Schachbrett"
• A & B habe die gleiche Leuchtdichte, aber die Helligkeit wird anders wahrgenommen

• Im Allgemeinen sehen wir die Welt so, wie sie ist.
• Sobald wir uns in eine völlig künstliche Umgebung wie ein Labor begeben, ist es ist es möglich, mit Leichtigkeit Illusionen zu erzeugen. Ein Beispiel dafür ist das Hermann-Gitter 
• 2D-Bilder als 3D-Szenen interpretiert und infolgedessen die Größe von Objekten "falsch" wahrnimmt.
• Tatsächliche Illusion  → Punkte existieren nich

Mond-Illusion = Mond erscheint am Horizont größer als am Firmament

Es funktioniert, ohne dass wir uns seiner Prozesse bewusst sind. Bei manchen Menschen jedoch 
scheint jedoch ein Fehler im System vorzuliegen - unglücklich für diese Menschen, aber ein Glück für 
für die Wissenschaftler. 

ein Zustand, bei dem der 
der Betroffene die Hälfte der Welt einfach zu ignorieren scheint

Aus dieser Information können wir sofort erkennen, dass es etwas in unserem Gehirn geben muss 
unserem Gehirn etwas geben muss, das normalerweise dafür sorgt, dass Objekte unsere Aufmerksamkeit erregen und gründlicher verarbeitet werden

Fürs Auge gut, aber nicht fürs Sehen. Weil Sehen aktiv ist

• verschiedene physische Botenstoeffe
• Räumliche <Details können detailreich oder arm sein
• Entfernungen können unterschiedlich wahr genommen werden

Anatomie, Augenheilkunde, Biologie, Psychologie, 
Physiologie, Physik, Neurowissenschaften, Neuropsychologie und sogar Informatik und Philosophie. 

Erkenntnisse genutzt werden können, um unsere Welt besser zu machen. Das Design von Flugzeugen 
Cockpits und Autos, von Straßenmarkierungen und Feuerwehrausgangsschildern, von Werbung und 
von Werbung und Warnhinweisen kann enorm davon profitieren, dass man weiß, was Menschen sehen, wohin sie 
sie sehen und wie das alles funktioniert.

• fungiert als Hauptlinse des Auges
• 3/4 der Fokussierkraft des Auges stammen von ihr 

1) mindestens eine gekrümmte Oberfläche

2) bestehen aus Stoff, durch den sich Licht langsamer bewegt als durch Luft 
-> Das bedeutet, Licht wird gebogen, wenn es auf die Oberfläche trifft 

• befindet sich hinter der Hornhaut
• gefüllt mit Kammerwasser 

1. Bildung im Ziliarköper 2. Ziliarfasern 3. Pupille 4. vordere Augenkammer 5. Trabekelwerk 6. Abfluss durch den Schlemm‘schen Kanal (10% in andere venöse Gefäße)

➢ Erhöhung des Augeninnendrucks

➢ Schädigung der Netzhaut

➢ Blindheit

• z.B. beim Krankheitsbild Glaukom

• Störung des Kammerwasserabflusses durch
– Blockierung des Schlemm‘schen Kanals = Offenwinkel-Glaukom
– Blockierung im Trabekelwerk = Winkelblockglaukom ➢ Gesichtsfeldausfälle

1. Struktureigenschaft: zumindest eine gewölbte Oberfläche

2. Materialeigenschaft: Licht bewegt sich langsamer durch das Material als durch Luft → „Lichtbrechung“

… je stärker die Linse gewölbt ist und je „dichter“ (im Vergleich zu Luft) das Material ist, desto größer die Brechkraft

Fokussierung von Licht auf der Netzhaut

Ähnliche Materialeigenschaften von Wasser und Hornhaut → geringe Lichtbrechung → keine Fokussierung → Verschwommen-Sehen

Taucherbrille: Grenzfläche zwischen Luft und Hornhaut → unterschiedliche Ausbreitungsgeschwindigkeit → Lichtbrechung → Fokussierung auf der Netzhaut

Durch eine stärker gewölbte Hornhaut

• Aktiver Part des dioptrischen Apparats

• Geringere Brechkraft als die Hornhaut

• Anpassung an unterschiedliche Sehentfernungen

Natürliche Fähigkeit des Auges, die Brechkraft der Augenlinse anzupassen, um Dinge in unterschiedlicher Entfernung zu fokussieren.
Die Linse ist elastisch, wodurch die Stärke ihrer Wölbung und somit auch ihre Brechkraft veränderbar sind.

Ziliarmuskel = angespannt

Zonulafasern = locker/schlaff

Linse=  rund

Brechkraft= hoch

Zilarmuskel= entspannt

Zonulafasern= gestrafft

Augenlinse= flach/oval 

Brechkraft= niedrig

• Zustand der „Rechtsichtigkeit“

• Ausgewogenes Verhältnis von Brechkraft (Hornhaut & Linse) und Länge des Augapfels

• Lichtstrahlen in unterschiedlichen Sehentfernungen werden auf der Retina fokussier

➔ Kurzsichtigkeit

Brechkraft von Hornhaut und Linse zu stark
– oder: Augapfel zu lang
– Fernsicht: Fokus vor der Retina
– Nahsicht: Fokus auf der Retina

• Korrektur: konkave Linsen, „Minus“- Linsen

 Weitsichtigkeit

• Brechkraft von Hornhaut und Linse zu schwach
– oder: Augapfel zu kurz

– Fernsicht: Fokus auf der Retina

– Nahsicht: Fokus hinter der Retina

• Korrektur: konvexe Linsen, „Plus“- Linsen

geringste Entfernung, in der scharf gesehen werden kann

• Linse stark elastisch

• Anpassung an unterschiedliche Sehentfernungen möglich

• Akkommodationsnahpunkt* in der Nähe der Nasenspitze

• Nachlassende Elastizität der Linse

• Abkugelung der Linse nachlassend

➔ Einstellung auf nahe Objekte gelingt nicht

• Nahpunkt weiter entfernt

Altersweitsichtigkeit

• Lesebrille

• Konvexe Linsen („Plus“-Linsen)

• Reduktion der Akkommodationsfähigkeit mit steigendem Alter

• ca. 30 Jahre: Akkommodationsfähigkeit um 50% reduziert

• ca. 50 Jahre: geringe Restfähigkeit zur Akkommodation

•  Verengung der Iris/Pupille
• Verringerung des Lichteinfalls
• Reduzierung des Pupillendurchmessers
       → Zunahme des Tiefenfokus

→ Entspannung der Iris
→ weite Pupille
→ Erhöhung des Lichteinfalls ins Auge

• Voll geweitete Pupille 16 mal größer als voll verengte Pupille

• Weitung der Pupille auch bei Aufregung/Erregung, durch bestimmte Medikamente/ Drogen

Umwandlung von Licht in elektrochemische Energie

-> ist energieaufwändig

-> Antwort zu der Frage warum der Weg zu den Photorezeptoren so weit ist

Rezeptoren am Augenhintergrund

-> Antwort zu der Frage warum der Weg zu den Photorezeptoren so weit ist

1. Sie bewegen sich nicht: Das visuelle System ist nicht gut darin, stabile Objekte auf der Netzhaut zu bemerken.

2. Es entstehen keine Schatten: Das einfallende Licht ist diffus genug, um keine Schatten zu hinterlassen.

• Am „blinden Fleck“ verlassen die Neuronen des Sehnervs den Augapfel → hier liegen keine Photorezeptoren

Stäbchen (rods)

Zapfen (cones)

– Sehr sensitiv bei Dämmerlicht

– Abnehmende Lichtintensität
→ zunehmende Stäbchenaktivität

– Hohe Lichtintensität
→ keine Aktivität der Stäbchen

– Adaptation an veränderte Lichtbedingungen (hell → dunkel) dauert einige Minuten

– verantwortlich für Sehen unter Tageslichtbedingungen

– Ermöglichen Farbensehen

Sehen bei geringer Lichtintensität, ausschließlich Stäbchenaktivität

Sehen bei hoher Lichtintensität, ausschließlich Zapfenaktivität

Sehen bei mittlerer Lichtintensität, sowohl Stäbchen- als auch Zapfenaktivität

Unterschiedliche Farbwahrnehmung bei unterschiedlichen Beleuchtungsbedingungen:

– Stäbchen am sensitivsten für grünes Licht,
    Zapfen am sensitivsten für gelbes Licht

Punkt des schärfsten Sehens

• Hohe Konzentration von Zapfen (außer „Blau“-Zapfen) im Bereich der Fovea 

• Keine Stäbchen in der Fovea; dichte Konzentration von Stäbchen 12-15° abseits der Fovea in der Peripherie

• Letzte Zellschicht der Retina

• Zwei Typen: klein (parvo) und groß (magno) mit unterschiedlichen Eigenschaften

-> Projektion in spezifische Bereiche des Seitlichen Kniehöckers (LGN)

• Läsionen an unterschiedlichen Stellen des Sehnervs führen zu charakteristischen Gesichtsfeldausfällen

• Art/Gestalt des Gesichtsfeldausfalls kann Hinweis auf Ort der Schädigung geben

hat 6 Schichten

1-2 = magnozelluläre Schichten

3-4= parvozelluläre Schichten

– linker Kniehöcker repräsentiert rechtes Gesichtsfeld beider Augen – rechter Kniehöcker repräsentiert linkes Gesichtsfeld beider Augen

• Bisher ungeklärt

• Höchster Input erfolgt „top-down“ aus Richtung des primären visuellen Cortex

Koniozellulare Zellen

– Weiterer Zelltyp zwischen den Schichten der M- und P-Zellen im lateralen Kniehöcker befinden

- K-Strom zuständig für Farbwahrnehmung der Blau-Gelb-Unterscheidung