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Optische Täuschungen: Illusionen führen Pupillenreflex in die Irre

Scheinbares LichtLaden...

Um den Pupillenlichtreflex auszulösen, verwendet man normalerweise eine Taschenlampe: Blendet man jemanden damit, verengen sich sofort die Pupillen und lassen nur noch wenig Licht passieren. Das Gleiche funktioniert aber auch mit einer scheinbaren Lichtquelle, wie Forscher aus Norwegen nun herausfanden: einer Abbildung, durch die die Illusion eines intensiv strahlenden Lichts entsteht. Damit ist der Reflex offenbar weit weniger reflexhaft als gedacht.

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Virtuelle Taschenlampe |

Mit Grafiken wie diesen führten die Wissenschaftler den Pupillenreflex ihrer Probanden in die Irre: Aus der Mitte der linken Abbildung scheint intensives Licht zu strahlen, aus der rearrangierten Grafik rechts jedoch nicht.

Es handelt sich dabei um die Illusion "Morning sunlight" von Akiyoshi Kitaoka.

Dabei galt er als ein Prototyp eines Reflexes im Nervensystem. Er wird selbst dann noch ausgelöst, wenn ein Patient seine gesamte Sehrinde eingebüßt hat. Denn die primäre Steuerung des Prozesses obliegt einem kleinen Netzwerk aus Nervenzellen, das weit unterhalb der Großhirnrinde in ursprünglicheren Bereichen des Gehirns angesiedelt ist. Es orientiert sich an der Energie des Lichts, das die Netzhaut erreicht, und ist ein sehr alter Schutzmechanismus, der bei allen Tieren mit Linsenaugen vorkommt.

Bruno Laeng und Tor Endestad von der Universität Oslo präsentierten ihren Probanden nun jedoch Bilder, bei denen bestimmte Stellen lediglich strahlend weiß zu leuchten schienen. Gleichzeitig maßen sie die Pupillengröße der Freiwilligen. Ergebnis: Die Iris der Probanden zog sich merklich zusammen, und zwar umso stärker, je intensiver die Freiwilligen das scheinbare Licht empfanden. Allerdings verengten sich die Pupillen deutlich weniger, als es bei tatsächlichem Lichteinfall ins Auge die Regel ist.

Präsentierten die Forscher den Probanden veränderte Versionen der Bilder, bei denen es keine Illusion gab, fiel die Kontraktion der Iris deutlich geringer aus. Die tatsächliche Leuchtkraft der Abbildungen war in beiden Fällen natürlich dieselbe.

Wenn nun eine wahrgenommene Helligkeit den Pupillenlichtreflex auslösen kann, muss dieser offenbar zumindest teilweise einer Steuerung durch höherrangige Hirnregionen unterliegen, schlussfolgern Laeng und Endestad. Das hatte sich – in umgekehrter Richtung – schon bei früheren Experimenten gezeigt: Zieht eine beliebige Abbildung visuelle Aufmerksamkeit auf sich, weiten sich die Pupillen. Auch hier müssen also höhere Hirnareale in die Regulierung der Irismuskulatur eingreifen.

Solche subtileren Steuerungsmechanismen, die den simplen Schutzreflex ergänzen, sind nach Meinung der beiden Wissenschaftler evolutionär gesehen sinnvoll. Sie seien durchaus schnell genug, um das Auge auf Lichtblitze vorbereiten zu können, die aus Erfahrung zu erwarten sind – etwa beim Betrachten von sich bewegenden glänzenden Metallteilen oder von Reflexionen an einer Wasseroberfläche.

4. KW 2012

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum - Die Woche, 4. KW 2012

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