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Visuelle Stabilität: Augenblicke des Nichts
Bis zu dreimal pro Sekunde bewegen wir unsere Augen. Dennoch erscheint die Umwelt vollkommen ruhig und stabil – dank eines trickreichen Mechanismus des Gehirns.
Die Funktion des menschlichen Auges demonstrieren Biologielehrer ihren Schülern gerne anhand einer Videokamera. Wie unser Sehorgan besitzt sie eine Linse zum Fokussieren, und das projizierte Bild der Umwelt landet spiegelverkehrt auf lichtempfindlichen Sensoren, die den Sinneszellen unserer Netzhaut entsprechen. Eine Blende, beim Auge die Iris, reguliert den Lichteinfall. Doch in einem Punkt hinkt der Vergleich: Würden wir eine laufende Kamera so ruckartig und schnell bewegen, wie wir unsere Blicke springen lassen, wäre auf dem Film nicht viel zu erkennen – allenfalls ein verwackeltes und unscharfes Flimmern. Durch unsere Augen betrachtet wirkt die Umgebung dagegen klar und stabil. Wie ist das möglich? Ein simples Experiment liefert die Antwort. Stellen Sie sich vor einen Spiegel und fixieren Sie mal das eine, dann das andere Auge, immer im Wechsel. Versuchen Sie, Ihre Pupille dabei zu beobachten, wie sie sich bewegt. Sie werden schnell merken: Es funktioniert nicht! Es ist nicht möglich, sein eigenes Auge in Bewegung zu sehen. Jemand, der Ihnen während dieses Selbstversuchs über die Schulter schaut, kann Ihre Blicksprünge dagegen sehr wohl verfolgen. Für die Dauer dieser schnellen Augenbewegungen, so genannter Sakkaden, sind wir offenbar blind; binnen Bruchteilen einer Sekunde löscht irgendein Mechanismus das verschmierte Bild auf unserer Netzhaut einfach aus ...
Als Steuerzentrale unseres Körpers koordiniert das Gehirn zentrale Funktionen von Harndrang bis Immunantwort. Was wir durch das Gehirn wahrnehmen, kann aber auch beeinflusst werden – das sehen wir am Placebo-Effekt und an speziellen Gehirnimplantaten, die Gelähmten natürliches Fühlen zurückgeben.
Spektrum - Die Woche – Ein seltsames Phänomen der Relativitätstheorie
Ein seltsames Phänomen der Relativitätstheorie ließ sich nun im Labor sichtbar machen: Der Terrell-Penrose-Effekt. Darum geht es im Titelbeitrag dieser Ausgabe der »Woche«. Plus: Das CHEOPS-Jubiläum, die messinische Salinitätskrise, wie Yoga das Gehirn verändert und mehr.
Spektrum Geschichte – Zeitrechnung – Der Mönch, der das Jahr 1 erfand
Vor 1500 Jahren suchte die Kirche nach einer einheitlichen Berechnung des Osterdatums. Auf dem Weg zur Lösung legte der Mönch Dionysius Exiguus fast nebenbei die Basis unserer heutigen Jahreszählung fest. Außerdem: Amelia Earharts Spuren im Pazifik, der älteste Kunststoff der Welt und mehr.
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