Wie sich Farbenblindheit auf die Photorezeptoren des Auges auswirkt

Wie sich Farbenblindheit auf die Photorezeptoren des Auges auswirkt

Von Farbenblindheit sind etwa 8% der Männer und 0,5% der Frauen nordeuropäischer Abstammung betroffen. Dies ist ein beträchtlicher Anteil der Bevölkerung, und es ist wichtig zu verstehen, wie das menschliche Auge funktioniert und wie sich Farbenblindheit auf die Farbwahrnehmung einer Person auswirken kann. In diesem Blogbeitrag befassen wir uns mit den Photorezeptoren im Auge und ihrem Zusammenhang mit Farbenblindheit.

In welchem Teil des Auges befinden sich die Fotorezeptoren?

wo Photorezeptoren im Auge
Quelle:askabiologist.asu.edu

Die Netzhaut ist eine dünne Schicht von Nervengewebe im hinteren Teil Ihres Auges. Dort befinden sich die Photorezeptoren - lichtempfindliche Zellen, die einfallende Photonen erkennen und Signale an das Gehirn senden.

Wie Photorezeptoren im Auge funktionieren

Fotorezeptoren sind spezialisierte Neuronen in der Netzhaut, die Licht wahrnehmen können. Es gibt zwei Arten von Fotorezeptoren: Stäbchen und Zapfen.

Stäbchen und Zapfen enthalten verschiedene Arten von Photopigmenten, eine Familie von Proteinen, die Licht verschiedener Wellenlängen absorbieren und in elektrische Impulse umwandeln. Die Stäbchen sind viel empfindlicher als die Zapfen und ermöglichen uns das Nachtsehen sowie das Sehen in der Peripherie. Außerdem reagieren Stäbchen schneller als Zapfen und regenerieren sich schneller als andere Neuronen im Auge.

Die Stäbchen-Fotorezeptoren funktionieren am besten bei schwachem Licht und ermöglichen es Ihnen, Schwarz-Weiß-Bilder bei geringer Beleuchtung zu sehen. Sie haben kein Farbensehen, können aber Grautöne von Weiß bis Schwarz unterscheiden, weil sie auf Bewegungen oder Kontrastveränderungen auf der Netzhaut reagieren.

Die Zapfenphotorezeptoren ermöglichen das Farbsehen und funktionieren am besten bei hellem Licht, wenn viele visuelle Informationen gleichzeitig auf das Auge treffen. Es gibt drei Arten von ihnen: S-Zapfen (empfindlich für kurze Wellenlängen), M-Zapfen (empfindlich für mittlere Wellenlängen) und L-Zapfen (empfindlich für lange Wellenlängen). Jeder Typ hat sein eigenes, einzigartiges Photopigment, das Farben absorbiert, die sich von denen unterscheiden, die von anderen Pigmenten desselben Zapfentyps absorbiert werden.

Die Kombination der Signale dieser drei Zapfentypen ermöglicht es uns, das gesamte Farbspektrum zu sehen. Wenn jedoch einer dieser Zapfen nicht richtig funktioniert, kann das Farbensehen beeinträchtigt werden.

Die Rolle der Photorezeptoren beim Sehen von Farben

Ein Photorezeptor ist eine spezialisierte Zelle, die Licht erkennt und ein Signal an das Gehirn sendet. Ihre Netzhaut hat zwei Arten von Fotorezeptoren: Stäbchen und Zapfen.

Die Netzhaut ist eine Schicht lichtempfindlichen Gewebes auf der Rückseite des Auges. Sie sendet visuelle Informationen über den Sehnerv an Ihr Gehirn.

Photorezeptoren und Zellen
Quelle:aao.org

Es gibt zwei Arten von Photorezeptoren in der Netzhaut: Stäbchen und Zapfen. Die Stäbchen sind für das Nachtsehen zuständig, während die Zapfen für das Farbensehen verantwortlich sind.

Ruten sind viel lichtempfindlicher als die Zapfen und werden daher verwendet, wenn es dunkel ist oder man versucht, etwas bei schwachen Lichtverhältnissen zu sehen - z. B. beim Betrachten eines Sternenhimmels oder beim Versuch, in einem schwach beleuchteten Raum etwas zu lesen.

Kegel ermöglichen es uns, Farben zu sehen, weil sie je nach Wellenlänge des Lichts, dem sie ausgesetzt sind, unterschiedlich reagieren (Farben). Sie enthalten Pigmente, so genannte Opsine, die auf bestimmte Wellenlängen des Lichts reagieren, indem sie diese absorbieren oder in elektrische Signale umwandeln, die über Nervenfasern an das Gehirn weitergeleitet werden können, damit wir die Farben um uns herum sehen können.

Was sind Farbenblindheit

Farbenblindheit oder Farbsehschwäche ist ein Zustand, bei dem eine Person Schwierigkeiten hat, bestimmte Farben zu unterscheiden. Es gibt verschiedene Arten von Farbenblindheit, aber die häufigste ist die Rot-Grün-Farbenblindheit.

Die Rot-Grün-Farbenblindheit wird in der Regel durch eine Genmutation verursacht, die die Empfindlichkeit der M- und L-Zapfen beeinträchtigt. In den meisten Fällen führt diese Mutation dazu, dass die M- und L-Zapfen eine ähnliche Empfindlichkeit haben, was bedeutet, dass das Gehirn Schwierigkeiten hat, zwischen Rot und Grün zu unterscheiden.

Es gibt drei Hauptarten von Farbenblindheit: Monochromie, Dichromie und anomale Trichromie. Monochromie ist eine seltene Form der Farbenblindheit, bei der eine Person nur Schwarz, Weiß und Grautöne sieht. Dichromasie ist eine häufigere Form der Farbenblindheit, bei der einer Person eine der drei Zapfenarten fehlt. Anomale Trichromie ist eine milde Form der Farbenblindheit, bei der alle drei Zapfentypen vorhanden sind, aber einer von ihnen weniger empfindlich ist als die anderen.

Wie Funktionsstörungen der Photorezeptoren zur Blindheit führen

Farbenblindheit kann durch ein Problem mit einem oder mehreren der Zapfensätze in Ihren Augen entstehen:

Struktur der menschlichen Augenzapfen. Wissenschaftliches Diagramm
Quelle: online-wissenschaften.de

. Der blaue Zapfen ist für die Erkennung von blauem Licht zuständig. Er kann eine Wellenlänge von etwa 440 Nanometern (nm) erkennen, was etwa 3% des sichtbaren Spektrums entspricht. Er ist auch für die Erkennung von grünen und gelben Farben zuständig.

Grüner Kegel. Der grüne Zapfen erkennt grünes Licht und ist für etwa 50% der Farbunterscheidung verantwortlich. Er ist etwas empfindlicher als der blaue Zapfen, kann aber nur eine Wellenlänge bis 535 nm erkennen, was etwa 4% des sichtbaren Spektrums entspricht.

Roter Kegel. Der rote Zapfen erkennt rotes Licht und ist für etwa 25% der Farbunterscheidung verantwortlich. Wie die beiden anderen Zapfen hat er eine maximale Empfindlichkeit von 560 nm, also 3% des sichtbaren Spektrums.

Bei Menschen, die farbenblind sind, wird eine Farbe mit einer anderen verwechselt oder kann überhaupt nicht gesehen werden.

Wenn jemand einen oder mehrere defekte Zapfen hat (oder sogar alle drei), hat er Schwierigkeiten, bestimmte Farben zu sehen, weil er sie nicht als unterschiedlich erkennen kann, weil er nicht in der Lage ist, zwischen Wellenlängen in bestimmten Teilen des Spektrums zu unterscheiden.

Die häufigste Form der Farbenblindheit tritt auf, wenn einige oder alle Farben mit Grün und Rot verwechselt werden, am häufigsten werden jedoch Rot und Grün verwechselt.

Hängt Farbenblindheit immer mit einer Funktionsstörung der Photorezeptoren zusammen?

Farbenblindheit ist nicht immer mit einer Störung der Photorezeptoren verbunden. Farbenblindheit kann durch einen genetischen Defekt in der Netzhaut verursacht werden, dem lichtempfindlichen Gewebe auf der Rückseite des Auges, das Licht in elektrische Signale umwandelt. Farbenblindheit ist ein genetisches Merkmal, das die Zapfen und Stäbchen im Auge betrifft.

Leben mit Farbenblindheit

Das Leben mit Farbenblindheit kann eine Herausforderung sein, insbesondere in Situationen, in denen Farben wichtig sind. Eine Person mit Rot-Grün-Farbenblindheit kann zum Beispiel Schwierigkeiten haben, zwischen roten und grünen Ampeln zu unterscheiden, was beim Autofahren gefährlich sein kann. Außerdem kann es bei Farbenblindheit schwierig sein, zwischen verschiedenen Kleidungsfarben zu unterscheiden oder farbkodierte Tabellen und Diagramme zu lesen.

Es gibt jedoch einige Strategien, die Menschen mit Farbenblindheit helfen können, diese Herausforderungen zu meistern. Zum Beispiel die Verwendung Farbkorrigierende Kontakte kann die Unterscheidung zwischen verschiedenen Objekten erleichtern. Auch die Vermeidung von Farbkodierungen oder die Bereitstellung alternativer Beschriftungen kann hilfreich sein.

Schlussfolgerung

Das Verständnis der Photorezeptoren im Auge und ihrer Beziehung zur Farbenblindheit ist wichtig für die Gestaltung von integrativen Designs und Umgebungen. Auch wenn Farbenblindheit eine Herausforderung darstellen kann, gibt es Strategien, die Menschen mit dieser Erkrankung helfen können, sich im Alltag zurechtzufinden. Wenn wir uns der Farbenblindheit und ihrer Auswirkungen bewusst sind, können wir zugänglichere und einladendere Räume für alle schaffen.

Häufig gestellte Fragen

Welcher Teil des Gehirns hat Photorezeptoren?

Fotorezeptoren sind die Zellen im Auge, die Licht in elektrische Signale umwandeln. Die Netzhaut enthält zwei Arten von Fotorezeptoren: Stäbchen und Zapfen. Die Stäbchen sorgen für das Sehen bei schwachem Licht, die Zapfen für das Farbensehen. Es gibt drei Arten von Zapfen, die jeweils für eine andere Wellenlänge oder Farbe empfindlich sind: rot, blau und grün.

Die Netzhaut ist eine dünne Gewebeschicht auf der Rückseite Ihres Auges, die Millionen von Fotorezeptorzellen enthält, die Licht erkennen. Diese Zellen wandeln das Licht in elektrische Signale um, die über den Sehnerv an Ihr Gehirn weitergeleitet werden. Ihr Gehirn interpretiert diese Signale dann als Bilder.

Welche Photorezeptoren haben die menschlichen Augen?

Die drei Haupttypen von Fotorezeptoren sind Stäbchen, Zapfen und Melanopsin-Zellen.

Stäbchen und Zapfen sind Fotorezeptoren, die Ihnen helfen, Farben und Formen in hellem Licht zu sehen. Deine Augen haben etwa 120 Millionen Stäbchen und 6 Millionen Zapfen. Die Stäbchenzellen ermöglichen es Ihnen, bei schwachem Licht, z. B. nachts oder an einem bewölkten Tag, Schwarz und Weiß zu sehen. Die Zapfenzellen ermöglichen es dir, Farben bei hellem Licht zu sehen.

Wie viele Fotorezeptoren befinden sich im menschlichen Auge?

Die Anzahl der Zapfen in der menschlichen Netzhaut beträgt etwa 6 Millionen Kegel pro Quadratmillimeter der Makulaein Bereich in der Mitte der Netzhaut, der es uns ermöglicht, Objekte in unserer Nähe zu fokussieren. Jeder Zapfen enthält mehrere lichtempfindliche Pigmente, die für verschiedene Wellenlängen (Farben) des Lichts empfindlich sind. Die Menge jedes vorhandenen Pigments bestimmt, wie empfindlich jeder Zapfen für bestimmte Farben ist.

Sind altersbedingte Makuladegenerationen?

Altersbedingte Makuladegeneration (AMD) ist die häufigste Ursache für den Verlust des Sehvermögens bei Menschen über 50 Jahren in den Vereinigten Staaten.

AMD tritt auf, wenn sich unter der Netzhaut, dem lichtempfindlichen Gewebe auf der Rückseite des Auges, eine Drusen genannte Substanz bildet. Drusen sind Ablagerungen abnormaler Proteine, die sich unter dem retinalen Pigmentepithel ansammeln. Das RPE transportiert Nährstoffe zu den Photorezeptoren, d. h. zu den Zellen in der Netzhaut, die Licht in Nervensignale umwandeln, die durch den Sehnerv wandern und vom Gehirn verarbeitet werden.

Mit zunehmendem Alter können Drusen wachsen und Schäden an nahe gelegenen Netzhautzellen verursachen. Dies kann zu einer Reihe schwerwiegender Probleme führen, bis hin zu vollständigem Sehverlust und Erblindung.

Gibt es Behandlungen oder Heilmittel für Farbenblindheit?

Die kurze Antwort lautet: Nein, es gibt keine Heilung für Farbenblindheit.

Kann die Blindheit mit einer Brille oder Kontaktlinsen korrigiert werden?

Die kurze Antwort lautet, dass Sie können Ihre Sehkraft mit einer Brille oder Kontaktlinsen korrigieren.aber das ist nicht immer einfach oder gar möglich.

Im Grunde genommen ermöglichen Brillen und Kontaktlinsen eine bessere Sicht, indem sie entweder die Form der Hornhaut verändern (Brillen) oder den Durchgang des Lichts durch die Hornhaut erleichtern (Kontaktlinsen).

Wenn Sie also ein Augenproblem wie Astigmatismus oder Kurzsichtigkeit haben, dann können Brillen oder Kontaktlinsen helfen, diese Probleme zu korrigieren. Das gilt vor allem, wenn sie so schwerwiegend sind, dass sie Ihre Lebensqualität beeinträchtigen.

Es gibt auch chirurgische Möglichkeiten zur Korrektur von Sehproblemen wie Katarakt, Keratokonus und anderen Erkrankungen, die die Lichtdurchlässigkeit des Auges beeinträchtigen.

Wie häufig ist die Rot-Grün-Farbenblindheit, und sind Männer und Frauen gleichermaßen davon betroffen?

Die Rot-Grün-Farbenblindheit ist die häufigste Form der Farbsehschwäche. Sie betrifft etwa 8% der Männer und 0,5% der Frauen in den Vereinigten Staaten, in anderen Bevölkerungsgruppen kann sie jedoch wesentlich häufiger auftreten.

Gibt es für Menschen mit Farbenblindheit Einschränkungen bei der Arbeit oder im Beruf?

Die Antwort auf diese Frage ist nicht so einfach, wie man vielleicht denkt. Die einfache Antwort lautet: Ja, es gibt Arbeitsplätze und Berufe, die für Menschen mit Farbenblindheit eingeschränkt sind.

Wenn Sie farbenblind sind, können Sie möglicherweise bestimmte Berufe nicht ausüben, bei denen es darauf ankommt, dass Sie Farben richtig sehen können. Wenn Sie zum Beispiel im Verkauf tätig sind und nicht zwischen Rot und Grün unterscheiden können, könnte das Ihre Fähigkeit beeinträchtigen, Produkte wie Kleidung oder Autos zu verkaufen, in deren Design diese Farben eine wichtige Rolle spielen. Wenn Sie in der Medizin arbeiten, könnte die Unfähigkeit zu erkennen, ob jemand Gelbsucht hat, zu einer Fehldiagnose oder sogar zum Tod führen!

Können Kinder mit Farbenblindheit trotzdem am Kunstunterricht oder anderen Aktivitäten teilnehmen, bei denen es um Farbunterscheidung geht?

Die Antwort auf diese Frage hängt von der Art der Farbenblindheit ab.

Kinder mit Protanopie (Rot-Grün-Farbenblindheit) haben möglicherweise Schwierigkeiten, zwischen bestimmten Rot- und Grüntönen zu unterscheiden. Dies kann es ihnen erschweren, zwischen Farben zu unterscheiden, hindert sie aber nicht daran, am Kunstunterricht oder anderen Aktivitäten teilzunehmen, bei denen es um Farbunterscheidung geht.

Kinder mit Deuteranopie (Rot-Grün-Farbenblindheit) können Schwierigkeiten haben, bestimmte Rot- und Grüntöne sowie Blau und Gelb zu unterscheiden, sollten aber in der Lage sein, an allen Aktivitäten teilzunehmen, die eine Farbunterscheidung erfordern.

Kinder mit Tritanopie (Blau-Gelb-Farbenblindheit) haben Schwierigkeiten, zwischen bestimmten Blau- und Gelbtönen zu unterscheiden, sollten aber in der Lage sein, an allen Arten von Aktivitäten teilzunehmen, die eine Farbunterscheidung erfordern.

Kann man Farbenblindheit im Laufe des Lebens entwickeln, oder ist sie angeboren?

Ja, es ist möglich, später im Leben Farbenblindheit zu entwickeln. In einigen Fällen kann die Farbenblindheit aufgrund einer Verletzung oder eines Traumas am Kopf erworben werden. Diese Art von Farbsehschwäche wird als erworbene Farbsehschwäche (ACVD).

In anderen Fällen wird die ACVD durch eine Augenkrankheit oder den Alterungsprozess verursacht. Menschen mit Makuladegeneration können von dieser Art der Farbsehstörung betroffen sein.

Farbenblindheit ist in der Regel ein genetischer Zustand, mit dem man geboren wird. Es ist jedoch möglich, dass jemand, der nicht farbenblind ist, später im Leben farbenblind wird

Welche Tests werden zur Diagnose von Farbenblindheit verwendet, und wie genau sind sie?

Der gebräuchlichste Test für Farbenblindheit ist der Ishihara-Test. Er verwendet eine Reihe von farbigen Punkten, um festzustellen, ob eine Person an Rot-Grün-Farbenblindheit leidet. Die Punkte sind in Kreisen angeordnet, hinter denen sich Zahlen und Symbole verbergen.

Andere Tests sind der Farnsworth-D-15-Test und die pseudoisochromatischen Platten (die die Blau-Gelb-Unterscheidung messen). Diese Tests können von einem Augenarzt oder einer Augenärztin durchgeführt oder online erworben werden.

Die Ergebnisse dieser Art von Tests gelten in der Regel als genau genug, um Farbenblindheit zu diagnostizieren, aber sie sind nicht immer 100 Prozent zuverlässig. Sie sind möglicherweise nicht in der Lage, andere Arten von Farbfehlsichtigkeit zu erkennen, z. B. Blau-Gelb-Farbenblindheit oder vollständige Farbfehlsichtigkeit.

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