Probing retinal and neural mechanisms of vision by hyperacute optical stimulation of single photoreceptor cells

• Antragsteller: Dr. Wolf Harmening
• Fachliche Zuordnung: Kognitive, systemische und Verhaltensneurobiologie
• Förderung: Förderung von 2010 bis 2012
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 190271452

Im klassischen Sehtest wird die Fähigkeit untersucht, kleine räumliche Details meist Buchstaben oder Landoltringe visuell aufzulösen. Das Auflösungsvermögen wird in diesem Fall durch die optischen Abbildungsleistungen des Auges und die retinale Abtastrate begrenzt. Es gibt aber auch solche Sehzeichen, die beim Betrachter ein deutlich höheres Auflösungsvermögen hervorrufen, als dies durch die Anordnung der Photorezeptoren zu erklären ist. Diese so genannte Hypergenauigkeit beweist, dass die räumliche Auflösung durch neuronale Strukturen und Verschaltungen stark beeinflusst wird. Obwohl hypergenaues Sehen in der Psychophysik lange bekannt ist, sind die zugrunde liegenden retinalen und neuronalen Mechanismen nur wenig erforscht. Jüngste Fortschritte in der ophthalmoskopischen Optik machen es heute möglich, einzelne Photorezeptorzellen mit höchster Präzision blickstabilisiert zu stimulieren. Ziel des beantragten Forschungsvorhabens ist es, mit Hilfe moderner adaptiver Optiken die diskreten retinalen und neuronalen Mechanismen des räumlichen Sehens durch hypergenaue Stimulation zu untersuchen. Um zwischen rein retinaler und neuronaler Sensitivität in diesen Experimenten unterscheiden zu können, werden alle Experimente auch mit amblyopen Versuchspersonen durchgeführt. Die gewonnenen methodischen und experimentellen Erkenntnisse können zur Entwicklung eines standardisierten Testverfahrens zur Bestimmung der hypergenauen Sehschärfe führen. Im Gegensatz zu den im klinischen Umfeld typischen Sehtests, ließe sich durch ein Hypergenauigkeitstest der neuronalen Anteil des Sehens direkt untersuchen, um z.B. eine neuronal bedingte Sehschwäche früh und differenziert zu diagnostizieren.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: USA
• Gastgeber: Professor Austin Roorda, Ph.D.