Max-Planck-Forscher Manuel Spitschan mit David-Marr-Medaille der AVA ausgezeichnet
Applied Vision Association (AVA) ehrt die Pionierarbeit des Forschers auf
dem Gebiet der Verarbeitung menschlichen Sehens und der nicht-visuellen
Physiologie
Max-Planck-Forschungsgruppenle
für biologische Kybernetik wird von der Applied Vision Association (AVA)
mit der David-Marr-Medaille für seine bahnbrechenden Erkenntnisse
gewürdigt, wie Licht die menschliche Physiologie beeinflusst. Die AVA lobt
damit im besonderen Maß seine Arbeiten über Melanopsin- und Zapfen-
vermittelte Mechanismen in der Netzhaut, die zur menschlichen visuellen
Wahrnehmung, dem Pupillen-Lichtreflex, der Melatoninunterdrückung und der
zirkadianen Phasenverschiebung beitragen. Die Medaille wird während des
AVA-Weihnachtstreffens überreicht, das im Dezember 2023 an der Royal
Holloway, University of London, begangen wird.
Manuel Spitschans Forschung konzentriert sich auf die Auswirkungen von
Licht auf die menschliche Physiologie und das Verhalten, insbesondere auf
das Zusammenspiel mit der biologischen Uhr, dem zirkadianen Rhythmus und
dem Schlaf. Spitschan liefert neue Erkenntnisse über die grundlegenden
Eigenschaften von Melanopsin, einem lichtempfindlichen Photorezeptor, der
erst vor einiger Zeit von Forschenden in der menschlichen Netzhaut
entdeckt wurde. Melanopsin trägt zu allgemeinen visuellen Funktionen bei,
zum Beispiel zur Einschätzung von Helligkeit, und zu nicht-visuellen
Aufgaben wie dem zirkadianen Rhythmus.
Blaues Licht verschiebt unsere innere Uhr
Die Stäbchen und Zapfen, die beiden wichtigsten Photorezeptortypen in
unseren Augen, helfen uns, Farben und Schattierungen zu sehen. Vor einiger
Zeit haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler die Funktion eines
Photorezeptors (intrinsically photosensitive retinal ganglion cell, ipRGC)
im menschlichen Auge identifiziert, der dem Gehirn die Tageszeit
signalisiert.
Wenn blaues Licht auf das Auge trifft, beginnen diese Rezeptoren aufgrund
des lichtempfindlichen Moleküls Melanopsin schnell zu feuern. Je mehr
Photonen diese Photorezeptoren einfangen und je vehementer ihr erzeugtes
Signal ist, desto stärker wird die Melatoninproduktion unterdrückt.
"Eines der Markenzeichen unserer inneren Uhr ist die Produktion des
Hormons Melatonin am Abend. Melatonin wird mit unserer allgemeinen
Schläfrigkeit in Verbindung gebracht", sagt Manuel Spitschan, der im
Rahmen des MaxPlanck@TUM-Programms auch eine Rudolf-Mößbauer-Professur an
der Technischen Universität München innehat. "Wenn Menschen nachts oder
abends Licht ausgesetzt sind, wird die Produktion von Melatonin
unterdrückt. Diese Beeinflussung unserer inneren Uhr kann sich auf unsere
Körperfunktionen auswirken, zum Beispiel auf den Stoffwechsel und die
Immunfunktionen."
In seiner Arbeit kombiniert Spitschan eine Vielzahl modernster
Forschungsmethoden, darunter funktionelles Neuroimaging (fMRI),
Pupillometrie, Psychophysik sowie neuroendokrine und zirkadiane
Untersuchungen. Zwei bemerkenswerte Entdeckungen haben die Rolle von
Zapfen auf der Netzhaut aufgeklärt, die auf kurzwelliges Licht reagieren
und die bei der Kontrolle der Pupillengröße und bei der
Melatoninunterdrückung beteiligt sind.
Grundlagenforschung mit Blick auf die menschliche Gesundheit und das
Wohlbefinden
Mit seinen grundlegenden Erkenntnissen wendet sich Spitschan nun der Frage
zu, wie die Grundlagenforschung zur Optimierung der menschlichen
Lichtexposition für Gesundheit und Wohlbefinden genutzt werden kann.
Letztes Jahr trug er zu einem wissenschaftlichen Konsens bei, in dem zum
ersten Mal Empfehlungen für die Lichtmenge ausgesprochen wurden, die
Menschen tagsüber und nachts idealerweise erhalten sollten.
Die Ergebnisse von Spitschans Forschungsprogramm sind nicht nur für die
Neurowissenschaften interessant, sondern auch für die architektonische
Lichtplanung. So arbeitet der Wissenschaftler mit Architektinnen und
Architekten sowie Beleuchtungsspezialistinnen und -spezialisten zusammen,
um bessere Lösungen für die passende Beleuchtung zur richtigen Zeit zu
finden.
Die David-Marr-Medaille der AVA wird im Rahmen einer offiziellen Zeremonie
während des jährlichen AVA-Weihnachtstreffens am Royal Holloway,
University of London, im Dezember dieses Jahres verliehen.
