Ich sehe was, was du nicht siehst

Ich sehe was, was du nicht siehst
Autor: Julia Groß

Sehen Sie die Welt genauso bunt wie andere? Höchstwahrscheinlich nicht. Denn zwischen „normaler“ Farbwahrnehmung und Farbenblindheit existiert ein weites Spektrum.

Wissenschaftliche Betreuung: Jan Kremers

Veröffentlicht: 26.01.2017

Das Wichtigste in Kürze
  • Wer von Farbenblindheit spricht, meint meist eigentlich eine Farbenfehlsichtigkeit wie die Rot-Grün-Sehschwäche, die oft auf einer genetisch bedingten Veränderungen der Zapfen im Auge des Betroffenen beruht.
  • Acht bis neun Prozent der Männer leiden unter Farbenfehlsichtigkeit, aber nur etwa ein Prozent der Frauen. Der Grund ist, dass die entsprechende Genmutation auf dem X-Chromosom liegt.
  • Wer an Achromatopsie leidet, kann gar keine Farben sehen: Es fehlen funktionsfähige Zapfen auf der Netzhaut.
  • Auch bei Gesunden ist die Farbwahrnehmung sehr individuell.

Netzhaut

Netzhaut/Retina/retina

Die Netzhaut oder Retina ist die innere mit Pigmentepithel besetzte Augenhaut. Die Retina zeichnet sich durch eine inverse (umgekehrte) Anordnung aus: Licht muss erst mehrere Schichten durchdringen, bevor es auf die Fotorezeptoren (Zapfen und Stäbchen) trifft. Die Signale der Fotorezeptoren werden über den Sehnerv in verarbeitende Areale des Gehirns weitergeleitet. Grund für die inverse Anordnung ist die entwicklungsgeschichtliche Entstehung der Netzhaut, es handelt sich um eine Ausstülpung des Gehirns.
Die Netzhaut ist ca 0,2 bis 0,5 mm dick.

Dass der Film „Die Matrix“ mit Keanu Reeves Ende der 90er Jahre so ein riesiger Erfolg wurde, lag zum einen an den neuartig aufgenommenen und genial choreographierten Action-​Szenen, zum anderen aber sicher auch daran, dass er mit einer Fantasie spielt, die wohl nicht nur eingefleischte Matrix-​Fans schon einmal beschäftigt hat: Ist die Welt wirklich so, wie wir sie wahrnehmen? Sehen alle anderen dasselbe wie ich?

Das ist gar nicht so weit hergeholt. Denn auch, wenn alles darauf hindeutet, dass wir nicht von „Matrix“-Maschinen beherrscht werden, die eine Schein-​Realität um uns aufgebaut haben, stellen immer wieder einzelne Menschen fest, dass sie die Umwelt anders sehen als andere. Wie zum Beispiel der britische Wissenschaftler John Dalton, der im 18. Jahrhundert grundlegende chemische Gesetze erforschte und einen Vorläufer des Periodensystems der Elemente schuf. Ein hochintelligenter Mann also, dem erst im Alter von Mitte 20 klar wurde, dass — wie er es später formulierte — sein „Gesichtssinn nicht dem anderer Personen gleich“ war.

Unbemerkte Schwächen

Entdeckt hat er dies bei botanischen Studien an Geranien, rosa Geranien, um genau zu sein. „Blau, purpur, rosa und karmesin erschienen mir weniger unterscheidbar, alle konnten sich nach meiner Vorstellung als blau bezeichnen lassen. Ich habe oft ernsthaft Leute gefragt, ob eine Blume blau oder rosa wäre, doch wurde dies allgemein als Scherzfrage betrachtet“, schreibt er in seinem Bericht. Dalton war farbenblind. Oder genauer gesagt: Er litt unter einer Rot-​Grün-​Schwäche, die, weil John Dalton sie erstmals beschrieb, auch Daltonismus genannt wird. Der Naturforscher trug einem Freund auf, nach seinem Tod sein Auge zu sezieren, denn er vermutete, dass eine blaue Flüssigkeit in dessem Inneren die Ursache seiner merkwürdigen Farbwahrnehmung sei. Doch offenbar hat ihn das – obwohl gewiss ein genauer Beobachter – bis ins Erwachsenenalter hinein niemals so beeinträchtigt, dass es ihm aufgefallen wäre. Wie also können wir uns sicher sein, dass uns bisher eine Farbschwäche nicht einfach entgangen ist?

Nehmen wir einen Besuch im Biergarten im Frühling: Einige der mächtigen Kastanienbäume, die den Bierbänken Schatten spenden, blühen bereits, andere noch nicht. Oder vielleicht doch? Was, wenn es rote Kastanienblüten sind, die der Betrachter aber nicht vom Blattwerk unterscheiden kann? Wachsen zwischen den noch grünen Weizenhalmen auf dem Feld keine Mohnblumen, weil der Bauer Pestizide versprüht hat – oder sind sie für Sie, mich und John Dalton nur einfach unsichtbar?

Auge

Augapfel/Bulbus oculi/eye bulb

Das Auge ist das Sinnesorgan zur Wahrnehmung von Lichtreizen – von elektromagnetischer Strahlung eines bestimmten Frequenzbereiches. Das für den Menschen sichtbare Licht liegt im Bereich zwischen 380 und 780 Nanometer.

Genetik macht Männer anfällig

Wenn wir von „Farbenblindheit“ sprechen, meinen wir eigentlich fast immer eine Farbenfehlsichtigkeit. Diese resultiert meistens aus einem genetischen Fehler, der zu Veränderungen in den so genannten Zapfen führt. Drei Zapfentypen gibt es in der menschlichen Netzhaut. Einer reagiert bevorzugt auf rotes Licht, der zweite auf blaues, der dritte auf grünes – und im Zusammenspiel sorgen sie dafür, dass wir verschiedene Farben wahrnehmen können.

Auch wenn John Dalton sich offenkundig ziemlich allein mit seinem Problem wähnte, sind Farbfehlsichtigkeiten alles andere als eine Seltenheit – zumindest bei Männern. Hier beträgt die Rate der Betroffenen acht bis neun Prozent. Dagegen leidet nicht einmal jede hundertste Frau unter einer Einschränkung des Farbsehens. Der Grund ist, dass sich die Gene, die die Baupläné für die Sehpigmente der Zapfen liefern, auf dem X-​Chromosom befinden. Im weiblichen Erbgut kommt es in doppelter Ausführung vor, das eine ererbt vom Vater, das andere von der Mutter. Da Defekte in den Genen für die Farbrezeptoren in aller Regel nur auf einem Chromosom auftreten, gleicht das zweite gesunde X-​Chromosom dies bei Frauen aus.

Was den Mann zum Manne macht, ist in diesem Fall sein Pech. Denn er besitzt nur ein X-​Chromosom und wenn darauf die Erbinformation für die Zapfen geschädigt ist, wirkt sich das zwangsläufig auch aus – in Form mehr oder minder ausgeprägter Farbfehlsichtigkeit. Mit weitem Abstand am häufigsten sind Rot-​Grün-​Schwäche und Rot-​Grün-​Blindheit, sehr viel seltener kommt die Blau-​Gelb-​Schwäche vor. Grund ist, dass das Gen für die blau-​empfindlichen Zapfen nicht auf dem X-​Chromosom liegt.

Doch selbst wenn die Welt dadurch etwas weniger bunt wird, sie bleibt bunt. Das ist bei einer Achromatopsie anders, denn bei diesem ebenfalls erblichen Krankheitsbild gibt es in der Netzhaut der Betroffenen gar keine funktionstüchtigen Zapfen. Sie sind also im Wortsinne farbenblind und können nur Graustufen unterscheiden. Auch Blauzapfen-​Monochromaten sehen die Welt als Schwarz-​Weiß-​Film, obwohl sie noch eine gewisse Restsichtigkeit im Blaubereich haben. Glücklicherweise kommen solche echten Farbenblindheiten nur sehr selten vor.

Zapfen

Zapfen/-/retinal cones

Die Zapfen sind eine Art von Fotorezeptoren der Netzhaut. Die drei unterschiedlichen S-​, M– und L-​Zapfen sind jeweils durch kurz-​, mittel und langwellige Frequenzen des sichtbaren Lichts erregbar und ermöglichen so Farbsehen.

Netzhaut

Netzhaut/Retina/retina

Die Netzhaut oder Retina ist die innere mit Pigmentepithel besetzte Augenhaut. Die Retina zeichnet sich durch eine inverse (umgekehrte) Anordnung aus: Licht muss erst mehrere Schichten durchdringen, bevor es auf die Fotorezeptoren (Zapfen und Stäbchen) trifft. Die Signale der Fotorezeptoren werden über den Sehnerv in verarbeitende Areale des Gehirns weitergeleitet. Grund für die inverse Anordnung ist die entwicklungsgeschichtliche Entstehung der Netzhaut, es handelt sich um eine Ausstülpung des Gehirns.
Die Netzhaut ist ca 0,2 bis 0,5 mm dick.

Gen

Gen/-/gene

Informationseinheit auf der DNA. Den Kernbestandteil eines Gens übersetzen darauf spezialisierte Enzyme in so genannte Ribonukleinsäure (RNA). Während manche Ribonukleinsäuren selbst wichtige Funktionen in der Zelle ausführen, geben andere die Reihenfolge vor, in der die Zelle einzelne Aminosäuren zu einem bestimmten Protein zusammenbauen soll. Das Gen liefert also den Code für dieses Protein. Zusätzlich gehören zu einem Gen noch regulatorische Elemente auf der DNA, die sicherstellen, dass das Gen genau dann abgelesen wird, wenn die Zelle oder der Organismus dessen Produkt auch wirklich benötigen.

Gen

Gen/-/gene

Informationseinheit auf der DNA. Den Kernbestandteil eines Gens übersetzen darauf spezialisierte Enzyme in so genannte Ribonukleinsäure (RNA). Während manche Ribonukleinsäuren selbst wichtige Funktionen in der Zelle ausführen, geben andere die Reihenfolge vor, in der die Zelle einzelne Aminosäuren zu einem bestimmten Protein zusammenbauen soll. Das Gen liefert also den Code für dieses Protein. Zusätzlich gehören zu einem Gen noch regulatorische Elemente auf der DNA, die sicherstellen, dass das Gen genau dann abgelesen wird, wenn die Zelle oder der Organismus dessen Produkt auch wirklich benötigen.

Individuelle Wahrnehmungen

Zurück zu den Gesunden. Wer erkannt hat, dass auf dem linken Blumenfoto im Text eine rote Blüte zu sehen ist, die im rechten Bild grün eingefärbt ist, gehört mit großer Wahrscheinlichkeit dazu. Was aber nicht bedeutet, dass all jene auch das Gleiche gesehen haben. Denn neue Forschungsergebnisse zeigen, dass die Farbwahrnehmung viel individueller ist, als bislang gedacht. Oder anders formuliert, dass so etwas wie normales Farbsehen eigentlich gar nicht existiert, weil es mehr als einen Typ von Farbrezeptoren für rot, blau oder grün gibt.

Allein für den Farbeindruck „rot“ sind einer Untersuchung von Wissenschaftlern vom Medical College in Wisconsin zufolge bis zu vier verschiedene Gene verantwortlich. Und jeder Mensch trägt ein individuelles „Muster“ dieser Gene und somit auch von Fotorezeptoren auf seiner Netzhaut. Die individuellen Unterschiede sorgen dann auch für Variationen im Seheindruck – und was für den einen weinrot ist, sieht für den nächsten viel mehr nach dunkel-​knallrot aus. Wie Farben gesehen und benannt werden, hängt auch von der Kultur ab. Diese Fähigkeit wird wahrscheinlich in den ersten Lebensmonaten erlernt. Auch dieser Aspekt zeigt, wie kompliziert und variabel Farbensehen sein kann.

Studien haben auch gezeigt, dass Farbfehlsichtige allgemein Nuancen einer Farbe besser unterscheiden können als Normalsichtige – und zwar speziell bei Gelb– und Brauntönen. Dass sie deshalb Soldaten in Tarnanzügen eher entdecken, macht man sich beim Militär zu Nutze. Zum Teil führen Wissenschaftler das auf einen Lerneffekt zurück, der sich im Laufe ihres Lebens durch die im Alltag notwendige verstärkte Konzentration auf Formen und Konturen statt auf Farben ergibt. Der zweite mögliche Grund, so vermuten die Forscher, sei, dass die Reduzierung der Farbsignale aus unserer bunten Umwelt für Rot-​Grün-​Schwache Unterschiede im Farbton offensichtlicher würden. Auch das bestätigt sich: Wir nehmen beileibe nicht alle die Welt auf die gleiche Weise wahr. Und die Übergänge von individueller Variation zur Farbfehlsichtigkeit sind nicht starr, sondern fließend.

Gen

Gen/-/gene

Informationseinheit auf der DNA. Den Kernbestandteil eines Gens übersetzen darauf spezialisierte Enzyme in so genannte Ribonukleinsäure (RNA). Während manche Ribonukleinsäuren selbst wichtige Funktionen in der Zelle ausführen, geben andere die Reihenfolge vor, in der die Zelle einzelne Aminosäuren zu einem bestimmten Protein zusammenbauen soll. Das Gen liefert also den Code für dieses Protein. Zusätzlich gehören zu einem Gen noch regulatorische Elemente auf der DNA, die sicherstellen, dass das Gen genau dann abgelesen wird, wenn die Zelle oder der Organismus dessen Produkt auch wirklich benötigen.

Fotorezeptoren

Fotorezeptoren/-/photoreceptors

Fotorezeptoren sind die Lichtsinneszellen der Netzhaut, sie wandeln Licht in elektrische Potentiale um. Es gibt ca. 127 Millionen Fotorezeptoren in der Netzhaut, davon sieben Millionen Zapfen und 120 Millionen Stäbchen.

Netzhaut

Netzhaut/Retina/retina

Die Netzhaut oder Retina ist die innere mit Pigmentepithel besetzte Augenhaut. Die Retina zeichnet sich durch eine inverse (umgekehrte) Anordnung aus: Licht muss erst mehrere Schichten durchdringen, bevor es auf die Fotorezeptoren (Zapfen und Stäbchen) trifft. Die Signale der Fotorezeptoren werden über den Sehnerv in verarbeitende Areale des Gehirns weitergeleitet. Grund für die inverse Anordnung ist die entwicklungsgeschichtliche Entstehung der Netzhaut, es handelt sich um eine Ausstülpung des Gehirns.
Die Netzhaut ist ca 0,2 bis 0,5 mm dick.

Farbton

Farbton/-/hue

Eine der Wahrnehmungsdimensionen von Farbe: die dominante Wellenlänge.

Hoffnung Gentherapie

Insofern kann man sich fragen, ob Farbschwächen Krankheitswert besitzen und deshalb behandelt werden sollten. Und wenn ja, ab welchem Schweregrad. Tatsächlich kann eine Rot-​Grün-​Schwäche beim Autofahren Gefahren bergen, vor allem nachts. Und auch manche Berufe wie Pilot, Polizist oder Lokomotivführer dürfen Betroffene nur ausüben, wenn der Augenarzt nach ausführlichen Tests sein Okay gibt. Wobei die Frage auch etwas verfrüht ist, denn Behandlungsansätze für die häufigste Form der Farbfehlsichtigkeit befinden sich derzeit noch im experimentellen Stadium.

So haben Jay und Maureen Neitz von der Universität des US-​Bundesstaates Washington versucht, die Farbfehlsichtigkeit männlicher Totenkopfäffchen mittels Gentherapie zu heilen. Den Männchen dieser Affenart fehlt grundsätzlich eins der drei Photopigmente, die für ein nach menschlichem Verständnis vollständiges trichromatisches Farbsehen nötig sind– das sogenannte L-​Opsin. Deshalb können sie Blau– und Gelbtöne unterscheiden, aber nicht Rot und Grün. Die Wissenschaftler schleusten das L-​Opsin-​Gen in ein adeno-​assoziiertes Virus ein und injizierten diese genmanipulierten Viren den Totenkopfäffchen direkt ins Auge. Ergebnis: Bis zu einem Drittel der M-​Zapfenzellen in der Netzhaut der Affen baute daraufhin das L-​Opsin-​Gen ein und produzierte das entsprechende Photopigment.

Noch viel erstaunlicher: Das Gehirn der Totenkopfäffchen reagierte offenbar auf diesen ihm bis dato völlig unbekannten neuen, zusätzlichen Reiz. Zwar weiß niemand weiß, wie die Farben jetzt letztendlich für sie aussehen und ob sie so verarbeitet werden wie bei Normalsichtigen, doch die Tiere konnten in Tests zwischen Rot und Grün unterscheiden. Um eine derartige Therapie an Menschen zu erproben, seien allerdings noch zahlreiche Sicherheitsaspekte zu überdenken und nachzuprüfen, so Jay und Maureen Neitz.

Auge

Augapfel/Bulbus oculi/eye bulb

Das Auge ist das Sinnesorgan zur Wahrnehmung von Lichtreizen – von elektromagnetischer Strahlung eines bestimmten Frequenzbereiches. Das für den Menschen sichtbare Licht liegt im Bereich zwischen 380 und 780 Nanometer.

Netzhaut

Netzhaut/Retina/retina

Die Netzhaut oder Retina ist die innere mit Pigmentepithel besetzte Augenhaut. Die Retina zeichnet sich durch eine inverse (umgekehrte) Anordnung aus: Licht muss erst mehrere Schichten durchdringen, bevor es auf die Fotorezeptoren (Zapfen und Stäbchen) trifft. Die Signale der Fotorezeptoren werden über den Sehnerv in verarbeitende Areale des Gehirns weitergeleitet. Grund für die inverse Anordnung ist die entwicklungsgeschichtliche Entstehung der Netzhaut, es handelt sich um eine Ausstülpung des Gehirns.
Die Netzhaut ist ca 0,2 bis 0,5 mm dick.

Veröffentlichung: am 03.11.2010
Aktualisierung: am 26.01.2017

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