Das Auge, ein Wunderwerk der Natur, ermöglicht es uns, bis zu 80 Prozent aller Umwelteindrücke wahrzunehmen. Es verarbeitet auf Hochtouren alle visuellen Informationen und besteht aus vielen einzelnen Komponenten, die unterschiedliche Aufgaben haben. Der Sehnerv, auch Nervus opticus genannt, spielt eine entscheidende Rolle bei der Weiterleitung visueller Informationen vom Auge zum Gehirn.
Aufbau der Netzhaut
Die Netzhaut (Retina), die hintere Innenwand des Augapfels bedeckt, ist für den Sehvorgang entscheidend. Sie besteht aus einer Vielzahl von Nervenzellen, insbesondere den Photorezeptoren (Stäbchen und Zäpfchen), die das einfallende Licht in elektrische Signale umwandeln. Die Netzhaut unterteilt sich in zwei Abschnitte:
- Vorderer Netzhautabschnitt (Pars caeca retinae): Überzieht die Rückseite der Iris und den Strahlenkörper (Ziliarkörper). Er enthält keine Fotorezeptoren und ist daher lichtunempfindlich. Die Grenze zum hinteren Netzhautabschnitt verläuft am hinteren Rand des Ziliarkörpers und wird als Ora serrata bezeichnet.
- Hinterer Netzhautabschnitt (Pars optica retinae): Kleidet den gesamten Augenhintergrund aus und besitzt lichtempfindliche Fotorezeptoren. Er besteht aus zwei Blättern: einem äußeren Pigmentepithel (Stratum pigmentosum) und einer inneren lichtempfindlichen Schicht (Stratum nervosum).
Lichtempfindliche Schicht (Stratum nervosum)
Das Stratum nervosum beherbergt die ersten drei hintereinander geschalteten Neuronentypen der Sehbahn:
- Photorezeptorzellen (Stäbchen und Zapfen)
- Bipolare Zellen
- Ganglienzellen
Die Zellkörper dieser Neuronentypen sind schichtweise angeordnet und bilden zusammen zehn Schichten, welche das Stratum nervosum der Netzhaut aufbauen.
Stäbchen und Zapfen
Die Stäbchen und Zapfen teilen sich die Aufgaben der Lichtwahrnehmung:
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- Stäbchen: Die rund 120 Millionen Stäbchen im Auge sind für das Sehen in der Dämmerung und das Schwarz-Weiß-Sehen zuständig.
- Zapfen: Die sechs bis sieben Millionen Zapfen sind weniger lichtempfindlich und ermöglichen das Sehen von Farben am Tag.
Gelber Fleck und Sehgrube
Der "Gelbe Fleck" (Macula lutea) ist eine Region in der Mitte der Netzhaut, in der die lichtempfindlichen Sinneszellen besonders dicht stehen. Im Zentrum befindet sich die Sehgrube (Fovea centralis), die als Photorezeptoren nur Zapfen enthält und die Stelle des schärfsten Sehens ist.
Blinder Fleck
Die Fortsätze der Ganglienzellen sammeln sich an einer Stelle im Bereich des hinteren Augenhintergrunds, dem sogenannten "Blinden Fleck" (Papilla nervi optici). Hier verlassen die Nervenenden die Netzhaut und treten gebündelt als Sehnerv aus dem Auge aus. Da dort keine Photorezeptoren vorhanden sind, kann an dieser Stelle kein Licht wahrgenommen werden.
Der Sehnerv (Nervus opticus)
Der Sehnerv, auch Nervus opticus genannt, ist der zweite von insgesamt zwölf Hirnnerven. Er besteht aus über 1 Million Nervenfasern, über die die elektrischen Signale von der Netzhaut direkt ans Gehirn übertragen werden. Im eigentlichen Sinne handelt es sich bei den beiden Sehnerven (jeweils ein Sehnerv im linken und rechten Auge) um keine Nerven, sondern um weiße Gehirnsubstanz. So wie z. B. die Netzhaut (Retina) ist der Sehnerv ein Bestandteil des menschlichen Gehirns.
Verlauf des Sehnervs
Der Sehnerv hat je nach Schädelform des Menschen eine Länge von circa vier bis fünf Zentimetern und lässt sich in folgende Abschnitte gliedern:
- Intrabulbärer Teil (Pars intraocularis): Anteil des Sehnervs, der noch im Augapfel liegt.
- Intraorbitaler Teil (Pars intraorbitalis): Anteil des Sehnervs, der innerhalb der knöchernen Augenhöhle verläuft.
- Intrakranieller Teil (Pars intracranialis): Anteil des Sehnervs, der innerhalb der Schädelhöhle liegt.
Der Nervus opticus beginnt an der der sogenannten Sehnervenpapille (papilla nervi optici). Diese scheibenförmige Stelle am Augenhintergrund ist Treffpunkt von ca. 1,2 Millionen Nervenfaserendigungen der Netzhaut, die dort zum eigentlichen Sehnerv gebündelt werden. An einer ca. drei Millimeter großen Öffnung am hinteren Pol des Auges tritt der Sehnerv durch die Lederhaut in die Augenhöhle. Diese Stelle wird auch als sogenannter blinder Fleck bezeichnet. Danach verläuft der Nervus opticus, ja nach Augenstellung, leicht s-förmig oder im Bogen etwa 3-4 Zentimeter durch die Augenhöhle. Dort verläuft der Sehnerv bis zum Chiasma opticum (Sehnervenkreuzung).
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Sehnervenkreuzung (Chiasma opticum)
An der Sehnervenkreuzung kreuzen sich die Fasern der Sehnerven des rechten und linken Auges. Knapp 50 Prozent der Nervenfasern wechselt in diesem Bereich von der linken zur rechten bzw. Auf diese Weise wird es möglich, dass Informationen des rechten Auges in der linken Gehirnhälfte (und umgekehrt) verarbeitet werden können. Ohne diese wichtige Kreuzung im Auge wäre das koordinierte Sehen nicht möglich.
Nach der Sehnervenkreuzung bezeichnet man die Nervenfasern nicht mehr als Sehnerv, sondern Sehtrakte (Tractus opticus). Diese finden letztendlich ihr Ende an der sogenannten Sehrinde des Gehirns. Dort werden die wahrgenommenen Bilder ausgewertet und interpretiert (visueller Kortex). Dafür führt der Nervus opticus die gebündelten Nervenfasern der Netzhaut zum primären visuellen Cortex (Sehrinde) im Gehirn.
Funktion des Sehnervs
Die Hauptaufgabe des Sehnervs besteht darin, elektromagnetische Impulse (Lichtreize), die auf die Retina (Netzhaut) treffen, zum Sehzentrum in der Großhirnrinde (primär visueller Cortex) weiterzuleiten. Im visuellen Cortex werden diese elektrischen Signale zu Bildern verarbeitet. Auf diese Weise wird ermöglicht, dass Menschen die Umwelt in Form von Konturen, Bildern, Farben und Bewegungen wahrnehmen können.
Eine weitere wichtige Funktion ist der Pupillenreflex. Des Weiteren sind die Nervenfasern des Tractus opticus maßgeblich am Pupillenreflex beteiligt: Bei sehr starkem Lichteinfall in eines der beiden Augen verengt sich sowohl die Pupille des stärker beleuchtenden als auch des schwächer beleuchtenden Auges.
Blutversorgung des Sehnervs
Die arterielle Blutversorgung des Sehnervs wird überwiegend durch die Arteria centralis retinae, die in der Nähe des Augapfels in den Nervus opticus eintritt und bis zur Sehnervenpapille verläuft, sichergestellt.
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Wie funktioniert das Sehen?
Der Sehvorgang läuft über verschiedene Schritte ab:
- Lichtbrechung: Trifft das Licht auf die Hornhaut, wird es dort gebrochen und tritt durch die Pupille ins Auge ein. In der Linse wird das einfallende Licht nochmals gebrochen und gezielt ins Augeninnere umgeleitet.
- Projektion auf die Netzhaut: Durch den Glaskörper trifft der Lichtstrahl auf die Netzhaut, die wie eine Art Leinwand als Projektionsfläche für das gesehene Bild funktioniert. Das Bild ist dort jedoch stark verkleinert, seitenverkehrt und auf dem Kopf stehend.
- Umwandlung in elektrische Signale: In den Photorezeptoren wird das Licht in elektrische Signale umgewandelt, die über die nachgeschalteten Nervenzellen über mehrere Zwischenschritte ans Gehirn weitergegeben werden.
- Bildverarbeitung im Gehirn: Das Gehirn dreht das auf dem Kopf stehende Bild um und erzeugt somit das gesehene Bild.
Erkrankungen des Sehnervs
Erkrankungen und Verletzungen des Sehnervs stellen eine gravierende Gefahr für das Augenlicht dar. Da der Sehnerv eine zentrale Rolle für die Sehleistung spielt, sollten alle krankhaften Veränderungen sehr ernst genommen werden. Häufig verursachen diese eine Sehstörung, die entweder schleichend oder plötzlich verlaufen kann. Zudem kommt es im Verlauf einer Erkrankung des Sehnervs zu sogenannten Gesichtsfeldausfällen.
Zu den häufigsten Erkrankungen, die den Sehnerv betreffen, gehören:
- Glaukom (Grüner Star): Im Rahmen der Erkrankung kommt es über einen längeren Zeitraum zu einem schleichenden und oft unbemerkten Anstieg des Augeninnendruckes, der zu Schäden an der Sehnervenpapille führt.
- Optikusneuritis (Sehnervenentzündung): Je nach Lokalisation unterscheidet man dabei zwischen einer Entzündung des Sehnervenkopfes (Papillitis) oder einer Entzündung des hinteren Sehnervenabschnitt (Retrobulbärneuritis). Ursächlich dafür können Infektionen, Vergiftungen oder Autoimmunerkrankungen, wie zum Beispiel die Multiple Sklerose, sein.
- Stauungspapille: Als Stauungspapille bezeichnet man eine krankhafte Schwellung (Ödem) des Sehnervenkopfes. In der Regel tritt dieses Krankheitsbild beidseitig auf und geht im Verlauf mit Sehverschlechterung, Gesichtsfeldausfällen und Kopfschmerzen einher. Ursächlich ist meist ein erhöhter Hirndruck, der durch Entzündungen, Infektionen, Tumore oder Blutungen entstehen kann.
- Optikusatrophie: Der Begriff Optikusatrophie bezeichnet den irreversiblen Schwund von Nervenzellen entlang des Sehnervs. Dieser Schwund tritt meist als Folgezustand vorangegangene Erkrankungen, wie zum Beispiel einem Glaukom, einem Sehnerveninfarkt oder einer Sehnervenentzündung auf.
Training des Sehnervs
Durch gezielte Übungen kann der Sehnerv trainiert werden, um Beschädigungen oder Erkrankungen vorzubeugen. Eine Möglichkeit des Augentrainings besteht darin, beide Augen abwechselnd senkrecht nach unten und oben und im Anschluss waagrecht von links nach rechts (und umgekehrt) zu bewegen. Ebenso führt die diagonale Bewegung der Augäpfel zu einer Entspannung der Sehnerven. Auch das abwechselnde Fokussieren von Gegenständen in der Ferne und Nähe für kurze Zeit kann den Nervus opticus entlasten und Beschädigungen auf natürliche Weise vorgebeugt werden. Ausreichend Schlaf ist für den Erhalt der Sehstärke von entscheidender Bedeutung, da sich die Augenmuskulatur während des Schlafens bestens entspannen kann.