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Lexikon der Optik: Panum-Bereich

Panum-Bereich, Panum-Areal, unmittelbare Umgebung jeder korrespondierenden Netzhautstelle in einem Auge, in der trotz disparater Abbildung sensorische Fusion möglich ist.

Die sensorische Fusion der Netzhautbilder beider Augen ist nicht streng an die Abbildung auf exakt korrespondierende Netzhautstellen gebunden. Tatsächlich gehört zu jeder Netzhautstelle eines Auges nicht eine exakt korrespondierende Netzhautstelle im Partnerauge, sondern eine korrespondierende Fläche, die als P. bezeichnet wird (Abb. 1). Erfolgt die Abbildung eines Fixationsobjektes innerhalb der P., so wird dieses einfach gesehen.

Die Größe der P. ist nicht konstant, vielmehr hängt sie sowohl von der Exzentrizität des Netzhautortes als auch von raum-zeitlichen Aspekten ab. Weiterhin beeinflußt die Umfeldhelligkeit die Größe der P.

Die Ausdehnung der P. hängt von der Ortsfrequenz, der Größe der Objektdetails sowie dem Meridian, in dem die Fusionsobjekte zur Abbildung gelangen, ab (Abb. 2). Objekte, die Ortsfrequenzen von mehr als 2,4 Perioden pro Grad Sehwinkel enthalten, gehen mit einem konstanten horizontalen Durchmesser der P. von rund 20 Winkelminuten einher. Mit abnehmender Ortsfrequenz nimmt der Durchmesser der P. stetig zu. Er kann bei Ortsfrequenzen von 0,1 Perioden pro Grad Sehwinkel bis zu 6 Grad betragen. Bestimmend für die Ausdehnung der P. ist jeweils die höchste im Objekt vorhandene Ortsfrequenz. Die vertikale Ausdehnung der P. nimmt im Gegensatz zur horizontalen mit höheren Ortsfrequenzen weiter ab, so daß die P. bei höheren Ortsfrequenzen eine elliptische Gestalt annehmen.

Die unterschiedliche Ausdehnung der P. für höhere und niedrige Ortsfrequenzen deutet auf das Vorliegen von Ortsfrequenzfiltern hin, die der Fusion zugrunde liegen. Hohe Ortsfrequenzen stimulieren die Disparationsdetektoren geringer Disparationen, während niedrige Ortsfrequenzen entsprechende Disparationsdetektoren für grobe Disparationen erregen. Die Ortsfrequenzfilter, die auf große Querdisparationen ansprechen, initiieren die Vergenzbewegungen. Mit deren Einsetzen werden schließlich die Ortsfrequenzfilter aktiviert, die auf höhere Ortsfrequenzen ansprechen. Letztere schließlich gehen mit der Verkleinerung der P. einher. Die P. kann man sich folglich als aus zwei Komponenten zusammengesetzt veranschaulichen. Sie bestehen zum einen aus einem konstanten minimalen Gebiet, das auf hohe Ortsfrequenzen anspricht, und zum anderen aus einem variablen und ausgedehnteren Gebiete, das auf niedrige Ortsfrequenzen und zeitliche Oszillationen der Fusionsreize reagiert. Die Filter können von groben zu feinen Querdisparationen durchgestimmt werden, so daß die P. anfänglich groß sind und eine grobe Stereopsis ermöglichen. Mit zunehmender Ortsfrequenz werden sie kleiner, so daß schließlich die feine Stereopsis möglich wird.

Die P. dienen der Kompensation von Disparationen. Die meisten Disparationen dürften dynamischer Natur sein, die von den Mikrobewegungen herrührt. Während der Fixation sind Mikrosakkaden und langsame Driftbewegungen der Augen nicht exakt konjugiert. Dies führt bei der Fixation zu ständig veränderlichen horizontalen und vertikalen Vergenzfehlern. Ebenso kann eine ungenaue Kompensation von Kopf- und Körperbewegungen durch die äußeren Augenmuskeln zu Disparationen der Netzhautbilder beider Augen führen.

Während bei höheren Ortsfrequenzen zeitliche Modulationen kaum Einfluß auf die Ausdehnung der P. haben, ist eine Abhängigkeit der P. von zeitlichen Fluktuationen bei niedrigen Ortsfrequenzen festzustellen. So nimmt für Stimuli mit Ortsfrequenzen von 0,125 Perioden pro Grad die horizontale Ausdehnung der P. von rund 20 Winkelminuten bei einer zeitlichen Frequenz von 0,1 Hz auf rund 6 Winkelminuten ab, wenn der Stimulus mit einer zeitlichen Frequenz von 5 Hz dargeboten wird. Im Falle eines Reizes von 1 Periode pro Grad dagegen bleibt die horizontale Ausdehnung der P. konstant, unabhängig von der zeitlichen Frequenz, mit der der Stimulus dargeboten wird.

Die Ausdehnung der P. wird auch durch die Helligkeit des Testes und seines Umfeldes bestimmt. Bei Verwendung von Neutralfiltern mit einer Transmission von 12,5% ist eine Verkleinerung der P. um rund 30% zu beobachten.



Panum-Bereich 1: Ein Netzhautort des linken Auges ist mit einer Gruppe binokularer Neurone in der Sehrinde (Pfeil) verschaltet. Zu diesem Netzhautort existiert im rechten Auge ein korrespondierendes Netzhautareal, dessen Zellen mit denselben binokularen Neuronen in der Sehrinde verknüpft sind (nach Friedburg, Pathologisches Binokularsehen, in Strabismus, hrsg. von Kaufmann, Enke Verlag, S. 397-410, Stuttgart 1995).



Panum-Bereich 2: Horizontale Ausdehnung der Panum-Bereiche als Funktion der Ortsfrequenz (nach Schor, Vision and Visual Dysfunction 9, 179, 1991).

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