Chemie des Sehens entschlüsselt

Wie funktioniert das menschliche Sehen? Diese Frage ist schwieriger zu beantworten, als sie tönt. Denn die Reihe an komplizierten Reaktionen im Auge sind noch nicht alle genau verstanden. Nun hat ein internationales Forschungsteam eine Grundstruktur des Sehens entschlüsselt. In der Fachzeitschrift «Nature» haben die Forscher diese Woche gezeigt, wie die Lichtrezeptoren auf der Netzhaut Signale vom Auge an das Hirn weiterleiten. Mit diesem Wissen, so hoffen die Forscher, könnten sich in Zukunft manche Augenkrankheiten lindern oder vielleicht gar heilen lassen.Neue Erkenntnisse zum Protein «Rhodopsin» Ein wichtiger Teil des Sehprozesses ist das Protein Rhodopsin, das man in den stäbchenförmigen Sinneszellen der Augennetzhaut findet. Rhodopsin sorgt dafür, dass der Mensch Kontraste und Linien erkennen kann - bei Tag, aber auch, wenn es dunkel ist. Das Protein ist schon recht gut erforscht, bisher kannte man dieses Sehpigment jedoch nur im inaktiven, «dunklen» Zustand. Dem Forschungsteam vom Paul Scherrer Institut in Villigen gelang es nun, den «belichteten», aktiven Zustand von Rhodopsin zu beobachten. Und dieser verrät Neues über den Seh-Prozess.Wie Lichtinformationen übertragen werdenRhodopsin ist ein Lichtsensor, das heisst, es empfängt auf der Netzhaut Licht und gibt dann diese Lichtinformation weiter. Ausgelöst wird dieser Vorgang durch ein Vitamin-A-ähnliches Molekül, das im Rhodopsin steckt. Dieses hat normalerweise eine gebogene Form, unter dem Einfluss von Licht biegt sich jedoch das Molekül. Dabei wird das Protein Rhodopsin ein Stück weit aus der Zellmembran herausgedrückt, so dass ein anderes Protein daran andocken kann. Und dieses Andocken löst dann eine ganze Kaskade von Reaktionen aus - bis hin zum elektrischen Signal, das über die Nervenzellen ins Gehirn und in das menschliche Bewusstsein gelangt. Dieses Protein, das den Sehvorgang im Hirn anstösst, lässt sich nun am Computer naturgetreu nachbilden. Und das, so hoffen die Forscher, könnte zukünftig auch ganz praktisch von Nutzen sein - zum Beispiel, um Nachtblindheit oder auch schlimmere Krankheiten besser zu behandeln.