Eine neue Sicht der postrezeptoralen Signalverarbeitung in retino-genikulärer Sehbahnen beim Menschen.

• Antragsteller: Professor Dr. Jan Kremers
• Fachliche Zuordnung: Augenheilkunde ; Kognitive, systemische und Verhaltensneurobiologie
• Förderung: Förderung von 2013 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 239131698

Die Arbeiten im Rahmen der ersten Förderperiode haben ergeben, dass das Elektroretinogramm (ERG) bei ausgewählten Reizbedingungen die Signalen der verschiedenen Photorezeptortypen und der wichtigsten postrezeptoralen (parvo- und magnozellulären; ON- und OFF-) Sehbahnen widerspiegelt. Außerdem konnten zeitliche, räumliche und spektrale Eigenschaften dieser Sehbahnen untersucht werden. Es war also erstmals möglich, die Physiologie der Netzhaut, mit Relevanz für die visuelle Wahrnehmung, in vivo bei menschlichen Probanden zu erforschen.Aus den Vorarbeiten haben sich die folgende Fragestellung für das beantragte Vorhaben ergeben: Ein wichtiges Ziel des Vorhabens ist es, die Signale der verschiedenen Photorezeptortypen und der retinalen Sehbahnen mit Hilfe des ERGs in der Netzhaut des Menschen und von nicht-menschlichen Primaten mit innovativen Methoden zu untersuchen. Dazu sollen neue Reiz- (weißes Rauschen) und Analysetechniken (Kreuzkorrelationen) entwickelt und benutzt werden, um zu einer möglichst vollständigen Beschreibung der visuellen Informationsverarbeitung in der Netzhaut zu gelangen. Die Stimulation mittels weißen Rausches eignet sich ausgezeichnet, um die mittlere Helligkeit und Reizstärke unabhängig voneinander zu untersuchen. Außerdem kann die Methode mit der Silent Substitution Technik kombiniert werden, so dass die Photorezeptortypen jeweils einzeln gereizt werden können. Beide Verfahren sind mit den konventionellen ERG-Methoden so nicht möglich.Ein weiteres Ziel der Untersuchungen ist es, zusätzlich zu der Vollfeldstimulation auch räumliche Informationen (z.B. mit kleinen Reizen auf verschiedenen Positionen der Netzhaut oder mit multi-fokaler Stimulation) darzustellen. So kann die räumliche Verteilung der Signale der verschiedenen Photorezeptoren und Sehbahnen auf der Netzhaut untersucht werden. Letztendlich sollte dieses zu einer funktionellen Bildgebung der Netzhaut führen. Schließlich soll die Frage beantwortet werden, ob die Anzahl der L- und M-Zapfen und die retinalen Verschaltungen generell bei Primaten gleich sind, oder ob Verschaltungsunterschiede zwischen Menschen und nicht-menschlichen Primaten bestehen. Außerdem sollen die Beteiligungen der ON- und OFF-Sehbahnen anhand von selektiven Blockaden dieser Sehbahnen erforscht werden. Dazu sind ERG Ableitungen bei Makaken im Labor von Prof. Laura Frishman an der Universität von Houston (USA) geplant.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Großgeräte: Bildschirm mit vier verschiedenfarbigen Bildpunkten
• Gerätegruppe: 6980 Mechanische und elektrische Meßwertanzeigegeräte