Ihre Einteilung in Zapfen und Stäbchen verdanken die Fotorezeptoren der Netzhaut ihrem so genannten Außensegment: Bei Ersteren ist es spitz zulaufend, bei Letzteren gerade. Vor allem aber enthält es die eigentlichen lichtempfindlichen Moleküle – verpackt in membranartigen Scheibchen oder Falten.

Während die Außensegmente im gesunden Auge im Rahmen ihres Regenerationsprozesses in die Länge wachsen und schrumpfen, ist bei einer geschädigten Netzhaut das Wachstum der Zapfen verändert. Wie stark, sollen Mediziner künftig genauer denn je messen können, dank einer Entwicklung von Forschern um Ravi Jonnal von der University of Indiana in Bloomington.

Die Wissenschaftler spalteten dazu einen Laserstrahl in zwei Teile und schicken einen ins Auge des Patienten, wo er an den Zapfen reflektiert wird. Das zurückgestrahlte Licht überlagerten sie anschließend wieder mit dem ursprünglichen Strahl, wodurch sich ein Muster ergibt, das nach umfangreicher Korrektur und Filterung Auskunft über die Länge des Fotorezeptors gibt. Der Grund dafür sei, dass bei der Reflexion am Zapfen eine Phasenverschiebung des Laserlichts erfolgt, deren Ausmaß von der Länge des Außensegments abhängt, erklären die Forscher.

Laut Jonnal und Kollegen erreichen sie mit dieser Technik eine Auflösung von rund 45 Nanometern. Das entspricht in etwa der Größe der einzelnen Bauteile des Außensegments und ist um etwa eine Größenordnung genauer als gegenwärtige Methoden. Durch Messungen über mehrere Stunden, bei denen sie Hunderte individueller Zellen automatisiert verfolgten, konnten sie anschließend die durchschnittliche Wachstumsgeschwindigkeit von Zapfen ermitteln: Das Resultat von 150 Nanometern pro Stunde decke sich sehr gut mit früher gewonnenen Werten.

Nach Meinung der Forscher lasse sich die Methode auch gut auf andere Elemente der Retina übertragen. Da es auf dem in der Augenheilkunde etablierten Verfahren der optischen Kohärenztomografie aufbaut, könnte es Medizinern bald als brauchbares Werkzeug zur Verfügung stehen.