Wie funktioniert das menschliche Auge?
Das menschliche Auge sendet Licht durch eine Reihe spezialisierter Teile zum Sehnerv direkt zum Gehirn. Zu den lichtverarbeitenden Teilen gehören die Hornhaut, die Pupille, die Augenlinse, die Netzhaut und schließlich der Sehnerv. Jeder Teil des Auges hat eine spezifische Aufgabe, damit das Gehirn Signale empfängt, die es in nutzbare visuelle Eingaben umsetzen kann. Die Bewegung des Auges wird durch eine Reihe von Muskeln gesteuert, die dazu dienen, das Auge zu lenken. Die Größe der Pupille bestimmt, wie viel Licht in das Auge eintritt.
Das Licht gelangt zunächst durch eine transparente Schicht, die als Hornhaut bezeichnet wird, in das menschliche Auge. Die Hornhaut ist nicht durchblutet und erhält stattdessen Sauerstoff direkt aus der Luft. Es ist so geformt, dass es Lichtwellen zum Rest des Auges hin ablenkt. Eine gesunde Hornhaut ist an den Rändern etwas dicker als in der Mitte. Wenn die Hornhaut jedoch aufgrund von Krankheiten oder Verletzungen eine falsche Form aufweist, wird das in das Auge eintretende Licht verzerrt.
Die Pupille ist der nächste Durchgang für sichtbares Licht. Ein Reflex, der als Pupillenlichtreaktion bezeichnet wird, ändert die Größe der Pupille reflexartig entsprechend der Helligkeit des Lichts. Sobald Licht durch die Hornhaut und die Pupille gelangt, passiert es ein transparentes gelartiges Material - das Kammerwasser -, das die Lichtwellen weiter bricht, um die Augenlinse zu erreichen. Die Augenlinse ist eine flexible Struktur, die sich je nach Entfernung oder Größe einer gewünschten Quelle für visuelle Eingaben anpasst. Dies unterscheidet sich von der Hornhaut, die in ihrer Vergrößerung festgelegt ist.
Das Objektiv wird dicker, um Objekte in kürzeren Entfernungen zu fokussieren. Es wird abgeflacht, um weitere oder kleinere Objekte zu fokussieren. Menschen, die sich einer Kataraktoperation unterziehen und eine künstliche Linse erhalten, haben diesen Vorteil nicht. Ein durch das Objektiv gesehenes Bild ist an diesem Punkt aufgrund der Art der Lichtwellen tatsächlich verkehrt herum und umgekehrt. Das Gehirn ist in der Lage, dieses auf den Kopf gestellte Bild richtig wahrzunehmen.
Durch eine andere klare Substanz, den Glaskörper, gelangt Licht vom Objektiv weiter in das menschliche Auge zur Netzhaut. In dieser Substanz findet noch mehr Brechung statt. Die Netzhaut ist hauptsächlich eine Ansammlung von Nerven, sogenannte Photorezeptoren, die in der Lage sind, einen bestimmten Bereich von Lichtwellen des elektromagnetischen Spektrums wahrzunehmen.
Photorezeptoren bestehen hauptsächlich aus Stäben und Zapfen. Ruten arbeiten bei schwachem Licht und können Schwarz und Weiß wahrnehmen. Zapfen nehmen Farbe wahr und wirken bei hellerem Licht. Die Netzhaut hat auch Fotorezeptoren, die dem Auge helfen, auf helles Licht zu reagieren. Diese seltenen Photorezeptoren werden als lichtempfindliche Ganglienzellen bezeichnet.
Nach der Verarbeitung durch die Netzhaut gelangt Licht zum Sehnerv, der die Informationen dann an das Gehirn sendet. Das Gehirn ist in der Lage, diese Kombinationen von Lichtwellen so zu interpretieren, dass das menschliche Bewusstsein sie verstehen kann. Insbesondere wandelt die Netzhaut Licht in elektrische Signale um und sendet diese Signale bis zum hinteren Teil des Gehirns. Das menschliche Auge dient als Kanal für den Durchgang und die Umwandlung von Lichtenergie, aber es ist das Gehirn, das wirklich das Sehen übernimmt.