Das Geheimnis des scharfen Sehens
Forschende des IOB entschlüsseln die überraschende Rolle kleinster Augenbewegungen
Selbst wenn wir glauben, unseren Blick völlig still halten zu können, führen unsere Augen winzige, unwillkürliche Bewegungen aus. Während diese "Fixationsbewegungen“ eigentlich unser Sehen verschlechtern müssten, zeigt eine neue Studie, dass sie uns tatsächlich dabei helfen, feine Details klarer zu erkennen.
Modernste Eyetracking-Technologie
In einer bahnbrechenden Studie haben Forschende des IOB gemeinsam mit Kolleginnen und Kollegen der École Normale Supérieure in Paris sowie des Universitätsklinikums Bonn (UKB) und der Universität Bonn entdeckt, wie diese mikroskopisch kleinen Augenbewegungen unsere Sehschärfe verbessern statt verschlechtern. Sie kombinierten dabei theoretische Modelle mit Experimenten am Menschen. Mithilfe modernster Eyetracking-Technologie und Computermodellen konnte das Team zeigen, dass diese Bewegungen unserer Netzhaut dabei helfen, visuelle Informationen effektiver zu verarbeiten.
„Es ist ein faszinierendes Paradox“, sagt Professor Rava Azeredo da Silveira, einer der leitenden Forscher dieser Studie. „Diese ständigen, winzigen Bewegungen unserer Augen scheinen zwar unser Sehen weniger präzise zu machen, aber tatsächlich optimieren sie die Art und Weise, wie unsere Netzhaut visuelle Informationen verarbeitet. Wir haben festgestellt, dass Menschen diese Bewegungen von Natur aus in einem nahezu perfekten Bereich halten, der die Sehschärfe verbessert."
Bewegungen frischen Informationen in Sehrezeptoren auf
„Wir konnten zeigen, dass diese Bewegungen helfen, indem sie die Informationen in unseren Sehrezeptoren ‘auffrischen’ und dabei ein optimales Gleichgewicht zwischen Bewegung und Stabilität aufrechterhalten. Zudem stellten wir fest, dass sich die Bewegungen im Experiment an die Größe des Objekts anpassen“, sagt Co-Korrespondenzautor Dr. Wolf Harmening. Diese Erkenntnis könnte wichtige Auswirkungen auf das Verständnis der visuellen Verarbeitung und die Entwicklung neuer Behandlungsmöglichkeiten für Sehstörungen haben.
Die Studie wurde mit einem hochentwickelten adaptiven optischen Scanning-Laser-Ophthalmoskop durchgeführt, mit dem die Forschenden diese minimalen Augenbewegungen mit bisher unerreichter Präzision verfolgen konnten, während die Teilnehmenden Sehaufgaben ausführten. Die Forschenden kombinierten dann theoretische Modelle mit empirischen Daten, um einen Zusammenhang zwischen Augenbewegungen, neuronaler Verarbeitung in der Netzhaut und menschlichem Verhalten herzustellen.
Quelle: IOB
Publikation:
Nghiem T-A E, Reiniger JL, Dufour O, Harmening WM, da Silveira RA (2025): Fixational eye movements as active sensation for high visual acuity; PNAS; DOI: 10.1073/pnas.2416266122