Hell-Dunkel-Adaptation

Synonym: Hell-Dunkel-Adaption

1 Definition

Unter der Hell-Dunkel-Adaptation versteht man die Anpassung des Auges an unterschiedliche Lichtverhältnisse.

2 Mechanismen

2.1 Dunkel-Adaptation

2.1.1 Umschaltung vom Zapfen- auf Stäbchensehen

Bei schlechten Lichtverhältnissen wird vom Zapfensehen auf das Stäbchensehen umgeschaltet, da die Stäbchen eine größere Lichtempfindlichkeit besitzen als die Zapfen. Da die Zapfen in ihrer größten Dichte in der Fovea centralis, dem Ort des schärfsten Sehens, vorkommen, ist scharfes Sehen in der Dunkelheit nicht mehr möglich.

Auch Farben können nur noch schlecht erkannt werden.

Zudem nimmt die Flimmerfusionsfrequenz ab. Sie sinkt von ca. 80/s beim photopischen Sehen auf etwa 20-25/s beim skotopischen Sehen.

2.1.2 Änderung der Pupillenweite

In der Dunkelheit wird die Pupille durch den sympathisch innervierten Musculus dilatator pupillae weitgestellt, so dass viel Licht in das Auge fallen kann.

2.1.3 Änderung der Rhodopsinkonzentration

Die Empfindlichkeit der Stäbchen für Licht ist abhängig von der Konzentration des Rhodopsins. In Helligkeit wird viel Rhodopsin für die Transduktion benötigt, die Konzentration des Rhodopsins nimmt ab. Verschlechtern sich die Lichtverhältnisse, kommt es zur Regeneration des Rhodopsins und dieses steht wieder in größerer Menge zur Verfügung, so dass das Auge lichtempfindlicher wird. Bis zur maximalen Empfindlichkeit im Dunkeln dauert es ca. 40 Minuten.

2.1.4 Ausdehnung rezeptiver Felder

Die Verschlechterung der Lichtverhältnisse führt zu einer Abnahme der lateralen Hemmung. Das Zentrum eines rezeptiven Feldes dehnt sich zu ungunsten der Peripherie aus. Eine Ganglienzelle empfängt dadurch Informationen von einem größeren Netzhautareal, so dass diese räumliche Summation zu einer erhöhten Lichtempfindlichkeit des Auges führt.

2.2 Hell-Adaption

Die Hell-Adaption führt zu gegenläufigen Veränderungen.

2.2.1 Umschaltung vom Stäbchen- auf Zapfensehen

Bei guten Lichtverhältnissen wird vom Stäbchen- auf das Zapfensehen umgeschaltet. Scharfes Sehen und farbliches Sehen sind nun wieder möglich.

2.2.2 Änderung der Pupillenweite

Gute Lichtverhältnisse führen zu einer Engstellung der Pupille. Diese wird durch den parasympathisch innervierten Musculus sphincter pupillae ausgelöst.

2.2.3 Änderung der Sehfarbstoffkonzentration

Bei guten Lichtverhältnissen sinkt die Sehfarbstoffkonzentration und das Auge wird lichtunempfindlicher.

2.2.4 Verkleinerung rezeptiver Felder

Helligkeit führt zu einer Verkleinerung des Zentrums eines rezeptiven Feldes.

3 Sukzessivkontrast

Hell-Dunkel-Adaptation lässt sich auch beim Sukzessivkontrast beobachten. Betrachtet man für längere Zeit ein schwarz-weißes Muster, sieht man, wenn man danach auf ein weißes Blatt Papier schaut, ein Bild, bei dem die Farben zum vorherigen Muster umgekehrt sind.

4 Klinik

Ein Mangel an Vitamin A führt zu einer Funktionsstörung der Stäbchen, so dass das Sehen in der Dunkelheit nicht mehr möglich ist.

Sehstörungen der Kontrastsensitivität und der Farbwahrnehmung können neurologisch als Folge von Läsionen der Sehbahn nach Schädel-Hirn-Trauma (SHT), Schlaganfall und Tumorerkrankungen auftreten.