Dechiffrierung der Bausteine visueller Erscheinungsweise

• Antragsteller: Dr. Wolf Harmening
• Fachliche Zuordnung: Augenheilkunde ; Kognitive und systemische Humanneurowissenschaften
• Förderung: Förderung von 2019 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 430279747

Sehen ist das Resultat einer komplexen Serie physikalischer und physiologischer Vorgänge. Viele einzelne Prozesse visueller Signalverarbeitung sind bisher gut untersucht, aber das Verständnis vom direkten Zusammenhang zwischen physikalischem Reiz und seiner Wahrnehmung ist bis heute eine der Hauptaufgaben der Sehforschung. Die Aktivierung des Mosaiks der Photorezeptoren der Netzhaut ist das initiale visuelle Signal. Diesen Vorgang im intakten, wahrnehmenden Gewebe isoliert zu untersuchen ist allerdings problematisch, da normalerweise immer eine Vielzahl von Zellen gleichzeitig gereizt werden, das Auge optisch nicht perfekt und in ständiger Bewegung ist. Mikrostimulation mit adaptiven Optiken sind heute so weit entwickelt, dass eine isolierte funktionelle Testung einzelner Photorezeptoren im lebenden Auge möglich wird. Welche Rolle spielt der einzelne Photorezeptor während des Sehens? Wie sieht man mit nur einem Rezeptor, und stellt diese elementare Wahrnehmung den Baustein für das Sehen auch unter normalen Bedingungen dar? Im vorliegenden Projekt werden wir diese Fragen durch die Stimulation einzelner (und Gruppen von) Photorezeptoren und der Messung ihrer perzeptuellen Konsequenz – der visuellen Erscheinungsweise – direkt beantworten. Der Zusammenhang zwischen mikroskopischer Einzelzellaktivität und subjektive Erscheinungsweise ist bislang kaum untersucht. Aber auch auf makroskopischer Ebene, beim Sehen räumlich ausgedehnter Stimuli, fehlen uns wesentliche Einsichten. Dies liegt hauptsächlich daran, dass klassische Psychophysik visuelle Fähigkeiten untersucht, z.B. eine Detektionsschwelle oder Auflösungsgrenze. Dabei geht allerdings wichtige Information über das wesentliche Endprodukt visueller Wahrnehmung, wie der Stimulus subjektiv erscheint, verloren.In diesem Projekt werden wir sowohl Mikro- als auch Makroerscheinungsformen quantifizieren; vom Sehen mit einem einzelnen Photorezeptor in der Fovea bis zum Erkennen komplexer Stimuli in der Peripherie. Neue Methoden zur Erfassung elementarer Erscheinungsformen werden entwickelt und in verschiedenen psychophysikalischen Paradigmen, z.B. Übersehschärfe, visuelle Maskierung und crowding angewendet. Mit der Verknüpfung höchst-aufgelöster retinaler Mikrostimulation mit neuer Erscheinungform-Psychophysik werden wir die elementaren Bausteine visueller Wahrnehmung direkt untersuchen können.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Frankreich
• Kooperationspartner: Professor Dr. Bilge Sayim, Ph.D.