Der Roman „Blindheit“ des Literaturnobelpreisträgers José Saramago beginnt damit, dass ein Mann an einem gewöhnlichen Nachmittag im Auto plötzlich erblindet. Bald darauf erblinden auch seine Frau, die ihn gepflegt hat, die Patienten der Klinik, in der der Mann behandelt wurde, und der Augenarzt, der ihn behandelt hat. Die unerklärliche Blindheit breitet sich wie eine Epidemie aus, und die Gesellschaft bricht rasch zusammen. Es ist ein Roman, der die Macht des Sehens realistisch darstellt, genau wie das Sprichwort „Im Land der Blinden ist der Einäugige König.“
Wir vergessen oft, wie wichtig eine Vision ist. Dabei braucht es nicht viel, um zu verstehen, wie sehr wir vom Sehen abhängen – man muss nur die Augen zuhalten. Der Mensch nimmt so viele Informationen über das Sehen auf, dass er sich bei fast 80 % seiner Sinneserfahrungen auf seine Augen verlässt. Werfen wir einen Blick auf das komplexe und hoch entwickelte Sinnesorgan, das Auge, das uns mit der Welt verbindet.
Das Auge, ein besonderes und empfindliches Sinnesorgan
Das menschliche Auge, das etwa 7 Gramm wiegt und die Größe eines Tischtennisballs mit einem Durchmesser von 2,4 Zentimetern hat, kann als eine sehr komplexe biologische Kamera beschrieben werden, die über zahlreiche Funktionen wie Schärfe- und Kontrasteinstellung, Bildstabilisierung und Bildverarbeitung verfügt. Das Auge addiert oder subtrahiert das Licht, das durch die Hornhaut eingetreten ist, indem es die Größe der Iris einstellt. Die Lichtstrahlen, die in das Auge eintreten, werden beim Passieren der Augenlinse gebeugt und treffen auf einen Brennpunkt auf der Netzhaut. Das so entstandene Bild wird vom Sehnerv an das Gehirn weitergeleitet, und das Gehirn analysiert dieses Signal, sodass wir das Objekt sehen können.
Es sind nicht nur ein oder zwei Dinge, die bei der Entstehung eines Bildes auf der Netzhaut beachtet werden müssen. Um etwas zu sehen, müssen Sie Ihre Augen zunächst bewegen, damit sie das Objekt genau treffen können. Das menschliche Auge verfügt über sechs frei bewegliche Muskeln, die es uns ermöglichen, nach oben oder nach unten zu schauen, zur Seite zu blicken oder sogar die Augen in alle vier Richtungen zu drehen. Während Sie zum Beispiel diesen Satz lesen, sind Ihre Augenmuskeln damit beschäftigt, den Augapfel nach links und rechts zu bewegen und zu verkleinern.
Die Augen können die Schärfe konstant halten, auch wenn sich Ihr Körper oder Kopf bewegt. Das liegt daran, dass die Schärfe ständig feinabgestimmt wird, wobei die Erschütterungen des Körpers berücksichtigt werden, ähnlich wie bei der Bildstabilisierung der Kamera. Wenn die Bogengänge die Richtung der Bewegung wahrnehmen und ein Signal an das Gehirn senden, bewegt das Gehirn das Auge in die entgegengesetzte Richtung der Körperbewegung. So kann man in einem ruckelnden Auto ein Buch lesen.
Nachdem das Auge fokussiert ist, wird die Größe der Pupille so angepasst, dass eine angemessene Lichtmenge in das Auge eindringen kann, was einem dunklen Raum entspricht. Die Blende, die wie ein Donut geformt ist, funktioniert wie die Blende einer Kamera. Bei schwachem Licht öffnet das Auge die Iris, um die Pupille zu vergrößern, und bei starkem Licht schließt das Auge die Iris, um die Pupille zu verkleinern, sodass nur eine bestimmte Lichtmenge in das Auge gelangen kann. Diese schnelle Reaktion, die von ausgeklügelten Nerven gesteuert wird, wird als Pupillen-Lichtreflex bezeichnet, mit dem auch die Gehirnfunktion auf Anomalien getestet werden kann.
Selbst wenn Sie etwas in der Nähe betrachten und plötzlich in die Ferne schauen, werden Ihre Augen sofort fokussiert. Die Kamera verschiebt die Linse hin und her, um zu fokussieren, aber das Auge stellt den Fokus ein, indem es die Dicke der Linse verändert. Wenn Sie etwas in der Nähe sehen, lockert sich das an der Linse befestigte Gewebe, wodurch die Linse dicker wird, und wenn Sie in die Ferne sehen, zieht dieses Gewebe die Linse nach unten, wodurch sie dünner wird; so wird der Brechungsindex des Lichts angepasst. Der Grund, warum wir in einem Augenblick abwechselnd fern und nah sehen können, ist, dass die flexible Linse ihre Dicke sofort anpasst, ohne ihre ursprüngliche Form zu verlieren.
Eine Welt mit zwei Augen gesehen
Jedes Wirbeltier hat zwei Augen. Warum hat es zwei Augen und nicht nur ein Auge? Halten Sie bei geschlossenem Auge in jeder Hand einen Bleistift, öffnen Sie die Arme und versuchen Sie, die Spitzen der beiden Bleistifte einander zu berühren, indem Sie die Arme wieder schließen. Sie werden sofort wissen, warum Sie zwei Augen brauchst.
Wenn Sie mit beiden Augen abwechselnd dasselbe Objekt sehen, werden Sie feststellen, dass sich die beiden Bilder leicht voneinander unterscheiden. Das linke und das rechte Auge sind etwa 60 bis 70 Millimeter voneinander entfernt und bilden Bilder, indem sie das Objekt aus unterschiedlichen Winkeln betrachten. Dies wird als binokulare Disparität bezeichnet. Die beiden Augen fügen unserem Sehen einen dreidimensionalen Effekt hinzu, der die beiden Dimensionen tatsächlich wahrnimmt und uns ein 3-D-Gefühl vermittelt. Das Gehirn kombiniert die visuellen Informationen der beiden Augen zu einem Bild und erkennt es. Aus diesem Grund wird dem Sehen ein dreidimensionaler Effekt hinzugefügt, während zwei verschiedene visuelle Informationen zu einem Bild werden. Für diejenigen, die nur mit einem Auge sehen, ist die Welt wahrscheinlich wie eine Reihe von Bildern um sie herum.
Im Film Avatar, der als dreidimensionaler stereoskopischer Film bekannt ist, wurden zwei Kameras gleichzeitig verwendet. Das Grundprinzip von stereoskopischen 3D-Bildern besteht darin, Bilder, die von zwei Kameras aus unterschiedlichen Winkeln aufgenommen wurden, durch Anwendung der binokularen Disparität dem linken und dem rechten Auge zu zeigen.
Wir sehen mit unseren Augen? Wir sehen mit unserem Gehirn!
Sowohl embryologisch als auch anatomisch ist das Auge ein Teil des Gehirns. Das liegt daran, dass die Netzhaut und der Sehnerv in der frühen fötalen Entwicklung aus dem Vorderhirnbereich stammen und das Auge über den Sehnerv direkt mit dem Gehirn verbunden ist. Da sich das Sehzentrum im hinteren Teil des Gehirns befindet, kann eine Verletzung am Hinterkopf zum Verlust des Sehvermögens führen, auch wenn mit den Augen nichts nicht stimmt.
Die Netzhaut, die auch mit einem Kamerafilm verglichen wird, ist ein hochempfindliches, hochwertiges Nervengewebe. Die Sehzellen in der Netzhaut wandeln die in Form von Licht eintreffenden Informationen in elektrische Signale um und leiten sie an das Gehirn weiter. Eine Stäbchenzelle, die zu den Sehzellen gehört, ist so lichtempfindlich, dass sie schon auf ein einziges Lichtphoton reagieren kann, und sie spielt eine wichtige Rolle bei der Unterscheidung von Licht und Schatten an dunklen Orten. Wir können die Welt sogar mitten in der dunklen Nacht sehen, wenn auch nur schemenhaft, weil etwa 120 Millionen Stäbchenzellen ihre Arbeit in vollem Umfang tun. In der Netzhaut gibt es 6 Millionen Zapfenzellen. Es gibt drei verschiedene Arten von Zapfenzellen, die jeweils auf Rot, Grün und Blau reagieren. Das Gehirn integriert und analysiert die Nervensignale, die von den Zapfenzellen gesendet werden, und unterscheidet über eine Million Farben. Dank dieser Zapfenzellen können wir eine klare, bunte Welt in hoher Auflösung sehen.
Die visuellen Informationen, die in der Netzhaut in elektrische Signale umgewandelt werden, werden über den Sehnerv an den visuellen Kortex des Gehirns weitergeleitet, der sich im hinteren Teil des Kopfes befindet. Der visuelle Kortex, der sich aus etwa 30 Bereichen zusammensetzt, unterteilt die grundlegenden Bilder wie Linien, Ränder und Ecken, erkennt Formen, Farben oder Bewegungen und nimmt Gesichter wahr; da verschiedene Bereiche zusammenarbeiten, erfasst er das Gesamtbild eines Objekts.
Wenn der Teil, der für Farben zuständig ist, nicht richtig funktioniert, sehen auch Menschen, die nicht farbenblind waren, die Welt in Schwarz-Weiß. Wenn der Teil, der für kontinuierliche Bewegungen zuständig ist, beschädigt ist, sehen Sie selbst bei einem fahrenden Auto abgehackte Bilder, als ob Sie eine ruckelige Knetanimation sehen würden. Und wenn etwas im Bereich der Gesichtserkennung schief geht, werden Sie unter Gesichtsblindheit leiden, so wie in dem Fall, den der Neurologe Oliver Sacks in seinem Buch „The Man Who Mistook His Wife for a Hat (Der Mann, der seine Frau mit einem Hut verwechselte)“ erwähnt, wo der Mann nicht einmal das Gesicht seiner Frau erkennen konnte.
Die niedlichen Fehler eines Bildersuchprogramms – das nicht zwischen einem Chihuahua und einem Blaubeermuffin sowie zwischen einer Katze und Karamelleis unterscheiden konnte – gingen im Internet viral. Während selbst Dreijährige leicht erkennen können, ob es sich um einen Hund oder eine Katze handelt, ist es nicht so einfach, wie wir denken, dass künstliche Intelligenz verschiedene Bilder unterscheiden kann. Auch die Bildanalyse durch künstliche Intelligenz entwickelt sich weiter, indem sie die menschliche visuelle Informationsverarbeitung nachahmt, aber die Vollendung ist noch lange nicht erreicht.
In den letzten Jahren wurden Kameras entwickelt, die über eine hohe Empfindlichkeit und eine hohe Auflösung hinausgehen; sie erkennen Gesichter und fokussieren auf Personen oder machen automatisch Aufnahmen als Reaktion auf Gesichtsausdrücke. Sogar Technologien zur Erkennung und Vermeidung von Augenblinzeln werden rasch eingeführt. Modernste Bildgebungstechnologien, wie virtuelle Realität und 3-D-Fernsehen werden ebenfalls entwickelt, um die stereoskopischen kognitiven Fähigkeiten und die natürliche Farbwahrnehmung des menschlichen Sehsystems nachzuahmen. Diese Technologien werden in unseren Augen bereits in hohem Maße genutzt. Allerdings wurde diese Tatsache erst vor Kurzem entdeckt.
Die komplexe Abfolge, die die Präzision der Augenstruktur und des Sehens ausmacht, ist unglaublich. Das Sehen ist ein hoch entwickelter und komplizierter Sinn, der nur dann entsteht, wenn alle Verbindungen von der Hornhaut zum visuellen Kortex aktiviert sind und in einem Augenblick zusammenarbeiten. Wir sehen die Welt schon seit Langem durch unsere Augen. Allerdings war uns nicht bewusst, wie besonders unser Sehvermögen ist. Verschiedene Kameras und die unglaubliche Entwicklung der Bildgebungstechnologien lassen uns neu über den Sehsinn des menschlichen Körpers nachdenken.
Der das Ohr gepflanzt hat, sollte der nicht hören? Der das Auge gemacht hat, sollte der nicht sehen? Ps 94,9
Das Auge ist das Licht des Leibes. Wenn dein Auge lauter ist, so wird dein ganzer Leib licht sein. Wenn aber dein Auge böse ist, so wird dein ganzer Leib finster sein. Wenn nun das Licht, das in dir ist, Finsternis ist, wie groß wird dann die Finsternis sein! Mt 6,22–23
- Literaturhinweise
- Übersetzt aus dem Japanischen ins Koreanische von Kang Keum-Hui und Lee Se-Yeong, Senses: Amazing Mechanism, Newton Press Japan, 2015
- Übersetzt aus dem Japanischen ins Koreanische von Kang Keum-Hui und Lee Se-Yeong, Human Body: 21st Century Anatomy, Newton Press Japan, 2006
- Lee Eun-Hui, Hariharas Augengeschichte, Hankyoreh Press, 2016
- Tatsuo Sakai, übersetzt aus dem Japanischen ins Koreanische von Yun Hye-Rim, Anatomy, the Secret Hidden in My Body (Anatomie, das in meinem Körper verborgene Geheimnis), Jeonnamusup, 2019