Der Raum ist verdunkelt. In einer Ecke flimmert verheißungsvoll ein großer Computerbildschirm. Konzentriert drückt der Mensch vor dem Rechner einmal einen Knopf in der linken, dann wieder den in der rechten Hand. Ein neues Videospiel? Wer auf die Anzeige blickt, ist vielleicht zunächst enttäuscht. Was die Tübinger Arbeitsgruppe "Visuelle Sensorik" ihren Versuchsteilnehmern bietet, sind bloß Linien, Farbflächen, Schatten.

Es sind die Bausteine des Sehens. Das Wissenschaftlerteam um den Biologen und Mediziner Manfred Fahle verfolgt eine Forschungsrichtung, die nach ihrer Entstehung im 19. Jahrhundert bald in Vergessenheit geriet und erst jetzt wieder eine Renaissance erlebt: die Psychophysik. "Eine exacte Lehre von den functionellen oder Abhängigkeitsbeziehungen zwischen Körper und Seele, allgemeiner zwischen körperlicher und geistiger, physischer und psychischer Welt", so hatte ihr Begründer Gustav Theodor Fechner im Jahr 1860 die Disziplin beschrieben, die ursprünglich in der Psychologie beheimatet war. Nun wird die Psychophysik in Deutschland im Grenzbereich zwischen Biowissenschaften und medizinischer Grundlagenforschung wiederbelebt.

Patienten mit sehr unterschiedlichen Formen der Blindheit lieferten die ersten Hinweise auf das Bausteinsystem des Sehens. Wer unter Achromatopsie leidet, ist vollständig farbenblind. Die Welt erscheint in einem tristen Grau. Bei einigen Menschen verschwinden Objekte, sobald sie sich bewegen. Stoppt die Bewegung, dann tauchen Gegenstände plötzlich wie aus dem Nichts wieder auf. Akinetopsie wird dieses seltsame Phänomen genannt. Manfred Fahle und seine Mitarbeiter versuchen, die Teilfunktionen des Sehens bestimmten Großhirnarealen zuzuordnen. "Wir wissen nicht einmal sicher, wo Formwahrnehmung oder das Bewegungssehen ganz genau lokalisiert sind."

Klar ist jedoch: Unser Gesichtssinn ist modular aufgebaut, das Hauptprogramm "Sehen" in verschiedene Arbeitsbereiche unterteilt. Informationen werden unabhängig voneinander über Bewegung und Tiefe, Farbe, Form oder Helligkeit an die Großhirnrinde weitergeleitet. Ein Kanal trennt Flächen unterschiedlicher Helligkeit voneinander und verstärkt die entsprechenden Kontraste. Das Teilsystem vermittelt eine erste Orientierung, ist jedoch farbenblind. Ein anderer Kanal überträgt Bilder geringer Schärfe, die jedoch in ihrem Zentrum intensiv farbig sind. Ein drittes System bildet kleine Bereiche des Bildes sehr scharf ab.

Das Areal der Großhirnrinde, in dem die vom Auge gelieferten Informationen verarbeitet werden, ist unvorstellbar komplex verschaltet. Dennoch gibt es viele Hinweise auf eine Landkarte des Sehens, in der die einzelnen Module voneinander abgegrenzt erscheinen. Begrenzte Schädigungen der Großhirnrinde - etwa nach einem Schlaganfall oder einer Tumoroperation - haben oft sehr spezifische Ausfälle zur Folge. Die Tübinger Forscher arbeiten an einer schnellen und zuverlässigen Diagnosemethode, um solche Ausfälle besser erkennen zu können.

Dazu müssen sie das Gehirn überlisten. Gestörte Gesichtsfeldbereiche nämlich füllt das visuelle Rechenzentrum einfach mit dem Umgebungsmuster aus. Einen solchen Ausfall findet man auch bei gesunden Versuchspersonen. Den blinden Fleck, die Stelle, an der der Sehnerv das Auge verläßt, nehmen wir nicht bewußt wahr. Das Phänomen, mit dem das Gehirn die Lücken im Gesichtsfeld retouchiert, heißt "Filling in".

Wollen Fahle und seine Kollegen Ausfälle nachweisen, dann müssen sie Muster ersinnen, die das Gehirn nicht über Ausfälle hinweg fortsetzen kann. "Früher brauchte man für jeden Reiz eine andere Maschine, oft ungeheuer komplizierte Aufbauten mit Lampen, Filtern und einer Vielzahl von Linsen. Heute reicht ein leistungsfähiger Computer", schildert Manfred Fahle die immer enger werdende Verflechtung von Informationstechnik und medizinischer Grundlagenforschung. Leistungsfähige Rechner erzeugen wirklichkeitsnahe Bilder und Eindrücke, die immer wieder in gleicher Form reproduzierbar sind - eine wiederholbare Simulation der Wirklichkeit. Erst so werden Ergebnisse meßbar, können die Forscher ermitteln, zu welchen Leistungen unser Sinnesapparat fähig ist.