Promotionsvorhaben Kai Broszio

Nicht-visuelle Effekte von Licht werden durch lichtempfindliche Rezeptoren in der menschlichen Netzhaut hervorgerufen. Insbesondere die intrinsisch-photosensitiven retinalen Ganglienzellen (ipRGC) werden für die Vermittlung sogenannter NIF (non image forming)-Effekte verantwortlich gemacht. Verschiedene Hinweise deuten darauf hin, dass die Sensitivität der ipRGCs je nach ihrer Lage auf der Netzhaut große Unterschiede aufweist und somit der Lichteinfallswinkel für NIF-Effekte eine große Rolle spielt. Hierzu gibt es bisher nur wenige Studien, welche die Auswirkungen der Beleuchtung auf Melatoninsuppression und Phasenverschiebung untersuchten.

Üblicherweise wird in Studien zu NIF-Wirkungen die vertikale Beleuchtungsstärke am Auge als eine der unabhängigen Variablen gewählt. Damit werden unterschiedliche Lichtszenen mit verschiedenen Lichteinfallswinkeln identisch betrachtet, wenn sie die gleiche vertikale Beleuchtungsstärken am Auge hervorrufen. Unter Berücksichtigung der Hinweise zur Richtungsabhängigkeit der ipRGC-Zellen, ist jedoch fraglich, ob die vertikale Beleuchtungsstärke am Auge ohne Zusatzinformation eine geeignete Messgröße zur Bestimmung des Stimulus für NIF-Effekte ist. Möglicherweise ist dies mit ein Grund für die teilweise widersprüchlichen Ergebnisse bisheriger Studien, deren Auswertung zudem oft durch eine unzureichende geometrische Beschreibung der genutzten Lichtszenen erschwert wird. Bisherige Forschung bestätigte einen Einfluss der Lichtrichtung auf Unterschiede in der nächtlichen Melatoninsuppression. Ob dieser Zusammenhang auch für die nächtliche akute Aufmerksamkeit besteht, soll in einem Probandenversuch im Labor überprüft werden. Anschließend wird die Übertragbarkeit der Ergebnisse von der Nacht auf den Tag untersucht.

Ein weiterer Probandenversuch in unserem Spezialversuchsraum wird den Zusammenhang zwischen der akuten Aufmerksamkeit und verschiedenen Lichtszenen mit unterschiedlichen Lichteinfallswinkeln während des Tages in einer Bürosituation überprüfen. Eine am Fachgebiet entwickelte leuchtdichtekamerabasierte Methode ermöglicht dabei die schnelle räumliche Bestimmung des einfallenden Lichts und die auf nicht-visuelle Effekte ausgerichtete Auswertung beliebiger Regionen des Halbraumes, in dem derartige Effekte besonders wahrscheinlich sind.