Stellen Sie sich vor, sie würden Ihr Leben kein Rot und kein Grün als solches wahrnehmen können… Und nun stellen Sie sich vor, dass die Welt ganz plötzlich wieder in aller Farbenpracht für sie erscheint. Forschern scheint nun ein bahnbrechender Durchbruch gelungen zu sein… aber lesen Sie doch selbst!
Übersicht:
- Was ist die Rot-Grün-Schwäche?
- Wie entsteht Farbenblindheit?
- Ist Farbenblindheit nun endlich heilbar?
- Wie haben die Äffchen auf die neuen Farben reagiert?
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Was ist die Rot-Grün-Schwäche?
Die Rot-Grün-Schwäche steht für einige bestimmte Farbblindheiten. Umgangssprachlich spricht man daher sehr häufig auch von einer Farbenblindheit.
Wie der Name schon sagt, können bei der Rot-Grün-Schwäche Betroffene die Farben Grün und Rot schlechter voneinander unterscheiden als Normalsichtige. Eine Grünschwäche tritt dabei übrigens wesentlich häufiger auf als eine Rotschwäche. Eine weitere interessante Gegebenheit: deutlich mehr Männer als Frauen sind von einer Rot-Grün-Schwäche betroffen.
Wussten Sie’s?
In den Industrieländern sind rund 8 Prozent der Männer farbenblind – aber nur 0,8 Prozent der Frauen.
Wie entsteht Farbenblindheit?
Um die Vorgehensweise der Forscher einigermaßen nachvollziehen zu können, sollte man zunächst einmal wissen, wie Farbenblindheit eigentlich entsteht und wie es kommt, dass ein Mensch überhaupt Farben sehen kann. Das Ganze ist im Prinzip recht einfach:
Warum sehen wir überhaupt Farben?
Warum ist weißes Licht weiß? Und warum gibt es überhaupt Farben?
Die Farbe eines Lichts verrät die Wellenlänge der Strahlung. Das heißt, dass die Farben, die wir wahrnehmen, lediglich eine visuelle Darstellung in unserem Kopf sind. Ob es Farben also in Wirklich überhaupt gibt ist eine andere Sache: Denn Fakt ist, sie entstehen erst in unserem Gehirn.
Auf diese Weise können wir verschiedene Objekte visuell voneinander trennen.
Unsere Augen nehmen elektromagnetische Wellen wahr, die von unterschiedlichen Objekten ausgesendet beziehungsweise reflektiert werden. Diese Wellen können kurzwelliger oder langwelliger sein.
Und je nach dem, wie kurz- oder langwellig die Strahlung ist, ergibt sich dadurch eine bestimmte Farbe in unserem Kopf – oder auch nicht, denn: Nicht jede Strahlung kann vom Menschen wahrgenommen werden!
Farben, die ein Mensch nicht sehen kann
Besonders kurzwellige Strahlung wie zum Beispiel UV-Strahlung, kann vom Menschen nicht gesehen werden. Besonders langwelliges Licht kann vom Menschen ebenfalls nicht gesehen werden, so zum Beispiel die Infrarot-Strahlung.
Allerdings gibt es einige Tiere, die durchaus UV-Strahlung oder Infrarot-Strahlung sehen können!
Weißes Licht: Im weißen Licht der Sonne sind zum Beispiel alle Farben enthalten. Weißes Licht ist ein somit Zusammenspiel vieler verschiedener Wellenlängen. Wie beim Tuschkasten auch können verschiedene Strahlungen vom Licht sich überlagern, sodass eine neue Farbe dabei herauskommt. Rotes und grünes Licht ergeben beispielsweise gelbes Licht. Dieses Phänomen nutzt man zum Beispiel in Laserprojektoren von Discolasern.
Und das ist auch schon das Geheimnis, wie wir verschiedene Farben wahrnehmen.
Was fehlt Farbenblinden?
Damit der Impuls für eine Farbe im Gehirn ankommen kann, benötigen wir entsprechende Sensoren im Auge: Die Zäpfchen. Von diesen Zäpfchen haben wir Millionen in unseren Augen.
Es gibt Zäpfchen, die hell und dunkel auseinanderhalten, und es gibt Zäpfchen, die für das Farbsehen verantwortlich sind.
Bei einer Rot-Grün-Schwäche sind allerdings nur zwei der drei erforderlichen Zäpfchentypen für Farberkennung vorhanden. Das passiert beispielsweise dann, wenn ein Gen fehlt und ein Zäpfchentyp aus diesem Grund nicht gebildet wird.
Interessant: Betroffene einer Rot-Grün-Schwäche merken sehr häufig nichts von ihrer Farbblindheit. Besonders schlimm oder gar überlebenswichtig scheint diese Funktion damit nicht zu sein. Eine derartige Störung ist angeboren und wird sie nicht getestet, so merkt man oft gar nicht erst, dass eine Farbenblindheit vorliegt.
Ist Farbenblindheit nun endlich heilbar?
Tatsächlich soll es Forschern nun gelungen sein, die Farbenblindheit bei einigen Lebewesen zu korrigieren. Mit Hilfe einer Gentherapie haben die Forscher rotgrünblinden Totenkopfäffchen (die Affenart aus Pipi Langstrumpf) die Fähigkeit zurückgeschenkt, das volle Farbspektrum wahrzunehmen.
Wie konnten die Äffchen plötzlich wieder Farben erkennen?
Oben hatten wir bereits angeschnitten, dass die Ursache für eine Rot-Grün-Schwäche ein defektes Gen ist. Um dieses Gen zu reparieren, nutzten die Forscher Viren, in die sie eine funktionstüchtige Kopie des Gens einbrachten. Die Viren wurden dann in die Netzhaut der Affen eingeschleust. Nach einigen Wochen waren die Äffchen zunehmend in der Lage, Farbtöne zu unterscheiden.
Wie funktioniert das Ganze?
Zum Farbsehen braucht man alle drei Arten der Zäpfchen. Menschen (oder Tiere) mit einer Rot-Grün-Schwäche besitzen aber nur zwei statt der drei Zäpfchentypen.
Das liegt daran, dass die Rot-Grün-Schwäche sehr häufig genetisch bedingte Beeinträchtigung ist, die an das X-Geschlechts-Chromosom gebunden ist.
Also konstruierten die Forscher ein Virus, welches das Gen für die fehlenden L-Zäpfchen bei rotgrünblinden Menschen enthält. Der L-Typ der Zäpfchen erkennt langwelligeres Licht, welches der Mensch als Rot wahrnimmt.
Der M-Typ der Zäpfchen registriert etwas kurzwelligeres Licht, das ein Mensch als grüne Farbe wahrnimmt. Also injizierten die Forscher Viren, die mit dem notwendigen Gen ausgestattet waren direkt in die Netzhaut.
Unglaublich aber wahr!
Nach etwa 20 Wochen zeigten die Tiere plötzlich Reaktionen auf die Farbtests. Die Äffchen waren scheinbar zunehmend in der Lage, Rottöne von Grüntönen zu unterscheiden. Als Test verwendeten die Forscher täglich einfache Bilder mit farbigen Punkten – so wie man sie eben von den Tests für Farbenblindheit kennt. In den Bildern sind Muster versteckt, die sich nur durch ihre Farbgebung abzeichnen. Für Farbenblinde beziehungsweise Personen und Tiere mit Rotgrünschwäche sind diese nicht erkennbar.
Tatsächlich waren die Tiere nun in der Lage im Laufe der Zeit die Muster zu erkennen. Natürlich war dies nur möglich, da sie die Farben scheinbar zunehmend auseinanderhalten konnten. Wie es aussah, hatten ihre Zellen damit begonnen, die fehlenden Zäpfchentypen zu produzieren.
Weitere interessante Erkenntnisse
Mit den Forschungsergebnissen konnten die Wissenschaftler auch zeigen, dass Farbblindheit auch in zunehmendem Alter therapiert werden kann. Es ist also nicht erforderlich, das Gen bei Jungtieren zu platzieren.
Auch diese Erkenntnis ist besonders erfreulich für den Menschen – sehr wahrscheinlich wird dadurch nämlich auch schon älteren Menschen mit Farbenblindheit das gesamte Farbspektrum zugänglich gemacht werden können.
Wie haben die Äffchen auf die neuen Farben reagiert?
Die neuen visuellen Eindrücke wurden vom Auge der Affen direkt an das Gehirn weitergeleitet, wo sie eben als rot oder als grün wahrgenommen wurden. Interessanterweise wurden die neuen Farbinformationen von den Äffchen so verarbeitet, als hätten sie die Farben schon immer voneinander unterscheiden können.
Damit haben die Forscher auch unter Beweis gestellt, wie vielseitig und flexibel das visuelle System bei Lebewesen sein kann. Neue Signale wie zum Beispiel völlig neue Farben können ohne weiteres fast sofort umgesetzt werden und im Gehirn verarbeitet werden.
Kann so auch bald Menschen geholfen werden?
Laut der Forscher sind die Erkenntnisse enorm vielversprechend. Der Ansatz könnte in naher Zukunft nicht nur zur Behandlung von Menschen mit Farbenblindheit genutzt werden, sondern sogar zur Wiederherstellung des Sehvermögens bei einigen Arten kompletter Blindheit – das schreibt Katherine Mancuso von der Universität von Washington in Seattle im Fachjournal „Nature“.
Wir fassen zusammen: Auf die gleiche Weise könnte schon bald auch Menschen mit Farbenblindheit geholfen werden. Bei den Experimenten mit den Äffchen wurde lauf der Forscher zudem bereits das menschliche Gen verwendet, damit es im Erfolgsfall gleich in klinischen Studien eingesetzt werden können.
Interessante Rückschlüsse auf die Evolution des Menschen?
Durch die Gentherapie könne laut der Wissenschaftler sogar nachvollzogen werden, wie sich die Evolution des Farbensehens abgespielt haben könnte:
Im Laufe der Entwicklung des Menschen könnten die schon damals zwei bestehenden Zäpfchen ganz einfach durch ein drittes ergänzt worden sein, sodass dem Menschen dadurch das Farbsehen ermöglicht wurde.
Der Verarbeitungsapparat für Farben im Gehirn habe sehr wahrscheinlich zu diesem Zeitpunkt schon bestanden. Somit sei dem Menschen ohne Weiteres das farbliche Sehen möglich gewesen.
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