Weltraumtechnologie zur Korrektur von Fehlsichtigkeit
Laseroperationen am Auge sind heutzutage gang und gäbe. Doch hätten Sie gewusst, dass für die Feststellung der Blickrichtung und die präzise Laserführung eine Technologie verwendet wird, die ursprünglich für den Weltraum entwickelt wurde?
Wenn wir einen bestimmten Punkt fixieren und dabei unseren Kopf schütteln oder neigen, bleiben unsere Augen automatisch auf diesen Punkt ausgerichtet, sodass wir auch dann klar sehen können, wenn sich unser Körper in Bewegung befindet. Dieser clevere Trick der Natur ist ein Reflex, dessen wir uns für gewöhnlich nicht einmal bewusst sind.
Bei jeder kleinsten Bewegung ist unser Gehirn ununterbrochen damit beschäftigt, sensorische Impulse aus dem Innenohr zu verarbeiten, die uns unser Gleichgewicht und unsere stabile Sehschärfe ermöglichen.
Bei diesem Prozess orientiert sich unser Wahrnehmungsapparat an einem unverzichtbaren Bezugspunkt: der Schwerkraft. Diese Fähigkeit ist nicht nur dem Menschen, sondern dem Großteil aller Lebewesen bis zurück ins Dinosaurierzeitalter zu Eigen.
Wie kommen Astronauten im All ohne Schwerkraft zurecht?
Nun stellen sich unweigerlich einige Fragen: Wie kommen Astronauten im Weltall zurecht, wo sich ihr Innenohr nicht auf die Schwerkraft verlassen kann? Wie genau kann sich ein Astronaut auf einen Computerbildschirm konzentrieren, während er an ihm vorbeischwebt, und wie kann er Geschwindigkeiten beurteilen?
Um dieses Phänomen näher zu untersuchen, hat ein Team unter der Leitung von Andrew Clarke in Berlin eine Reihe von Experimenten entwickelt, bei denen die Augenbewegungen von Astronauten bei ihrer Arbeit auf der Internationalen Raumstation ISS gemessen wurden.
Die Forscher suchten nach einem robusten System, das die Augenbewegungen der Astronauten während ihrer Arbeit überwacht, ohne sie dabei zu behindern. Die Lösung war ein Helm, das so genannte Eyetracking-Gerät, mit hochleistungsstarken Bildverarbeitungschips, ähnlich denen, die in gewöhnlichen Kameras zu finden sind.
Helm wurde vor 10 Jahren das erste Mal auf der ISS getestet
Vor zehn Jahren wurde der Helm erstmals auf der ISS getestet. Vier Jahre lang wurden Untersuchungen an verschiedenen Astronauten und Kosmonauten durchgeführt. Die Ergebnisse belegten, dass die menschlichen Wahrnehmungs- und Bewegungsapparate die Schwerkraft als Bezugspunkt nutzen, um sich zu orientieren.
Wenn ein Astronaut im Weltall seinen Kopf dreht, reagiert sein Innenohr langsamer, dies wird durch eine gesteigerte Aktivität bei Auf-, Ab- und Seitwärtsbewegungen des Kopfes kompensiert, wodurch sich sein Blickverlauf insgesamt wieder ausgleicht.
Nach ihrem Aufenthalt im All brauchen Astronauten Tage, wenn nicht sogar Wochen, um sich wieder vollkommen zu regenerieren.
Rückkehr zur Erde
Im Zuge der Verwendung der Eyetracking-Technologie auf der Internationalen Raumstation erkannten Ingenieure darin auch einen potenziellen Nutzen für die Menschen auf der Erde. Das wichtigste Instrument für eine erfolgreiche Augenlaseroperation ist ein hochpräzises Blickerfassungsgerät (Eyetracker), das die Koordinaten der Augenposition erfasst, ohne den Chirurgen bei seiner Arbeit zu beeinträchtigen. Für diesen Zweck hat sich die Weltraumtechnologie als ideal erwiesen.
„Die Eyetracking-Technologie wird weltweit bei sehr vielen lasergestützten Augenkorrekturen eingesetzt. Darüber hinaus wurde eine kommerzielle Variante des Eyetracking-Gerätes bereits zu terrestrischen Untersuchungszwecken an zahlreiche Forschungslabore in Europa und Nordamerika geliefert.“, fasst Prof. Clarke zusammen.
