Visuelle Aufmerksamkeit im Straßenverkehr

Viele Verkehrsteilnehmer tragen dieselbe Brille über mehrere Jahre und lassen ihre nur Refraktion zu selten überprüfen. Mit zunehmendem Lebensalter treten altersbedingte Defizite des Sehvermögens auf, die in der Regel langsam und schleichend voranschreiten und somit der betroffenen Person nur selten unmittelbar bewusst werden. Eine Befragung unter 2.200 Autofahrer ergab, dass 59 Prozent der untersuchten Personen ihr Sehvermögen überschätzten [1]. Nach Bestehen des Führerscheinsehtests ist eine Überprüfung der Sehfähigkeit für Inhaber der Führerscheinklassen A und B nicht vorgesehen. Lediglich in den höheren Führerscheinklassen (C und D) muss alle fünf Jahre eine Prüfung des Sehvermögens nachgewiesen werden. Der Anteil von Unfällen, der durch schlechtes Sehvermögen hervorgerufen wird, liegt nach Schätzungen von Birk bei etwa 7 Prozent aller Unfälle [2].

Der optische Apparat des Auges liefert lediglich eine Lichtverteilung auf der Netzhaut und es ist Aufgabe des visuellen Systems, aus dieser Lichtverteilung konstante Strukturen zu extrahieren und ein Bild der Außenwelt zu konstruieren. Nicht Genauigkeit, sondern Schnelligkeit ist das zugrundeliegende Prinzip des Sehens. Optische Täuschungen veranschaulichen dieses Prinzip. Schnelligkeit des Sehens ist insbesondere im Straßenverkehr mit seinen sich ständig verändernden Verhältnissen und den damit verbundenen rasch veränderlichen Lichtverteilungen auf der Netzhaut unabdingbar.

Die Augen liefern den Input an das Gehirn, das dann in einem als Kognition bezeichneten Prozess die Entscheidungen treffen muss, um auf die Veränderungen in der Umwelt angemessen zu reagieren. Unter Kognition werden alle geistigen Prozesse zusammengefasst, die eine Person in die Lage versetzen, auf Veränderungen in der Umwelt mit einer angemessenen Handlung zu reagieren. Die Kognition wird durch zwei Faktoren beeinflusst: Aufmerksamkeit und Erfahrung. Aufmerksamkeit ist erforderlich, wenn nur begrenzte Verarbeitungskapazitäten im Gehirn zur Verfügung stehen, um die großen Informationsmengen, die hauptsächlich über die Augen in das Gehirn hineinströmen, zu verarbeiten. Aufmerksamkeit bedeutet, dass die begrenzten Kapazitäten des Gehirns auf einige wenige Informationen über die Umwelt, die vom Gehirn zuvor als wichtig erachtet worden sind, konzentriert werden, während alle anderen Informationen vernachlässigt werden. Mehr als 80 Prozent aller Informationen, die das Gehirn über die Außenwelt erhält, erreichen dieses über die Augen. Da das Gehirn jedoch nur über begrenzte Verarbeitungskapazitäten verfügt, spielt die visuelle Aufmerksamkeit für die kognitiven Prozesse eine besondere Rolle.

Kognition benötigt Zeit. Je schneller sie abläuft, desto besser kann auf Veränderungen in der Umwelt reagiert werden. Die Verlangsamung der kognitiven Prozesse gilt als das Leitsymptom von Altersveränderungen des Gehirns. Neben den rein physiologischen Alterungsprozessen des Gehirns (zum Beispiel schlechtere Durchblutung, Verlust von Mitochondrien mit der Folge einer schlechteren Energieversorgung des Gehirns) können aber auch optische Faktoren Ursache einer Verlangsamung kognitiver Prozesse sein.

Die Netzhauthelligkeit nimmt altersbedingt durch eine verengte Pupille (senile Miosis) und Trübungen der Augenlinse signifikant ab. Dies hat eine verlängerte Latenzzeit zur Folge, die zusammen mit verlangsamten Hirnfunktionen für die Schwierigkeiten älterer Menschen, in komplexen Situation wie dem Straßenverkehr angemessen zu reagieren, verantwortlich sein dürfte. Unkorrigierte oder unzureichend korrigierte Refraktionsfehler erschweren die Rekonstruktion der Außenwelt aus der retinalen Lichtverteilung. Baltes und Mitarbeiter fanden heraus, dass etwa die Hälfte aller intellektuellen Unterschiede älterer Menschen durch Seh- und Hörstörungen verursacht werden [3]. Unscharfe Netzhautbilder als Folge von Sehstörungen oder unzureichender Korrektion von Refraktionsfehlern binden entsprechend der von Baltes formulierten Aufmerksamkeits-Belastungs-Hypothese einen nicht unerheblichen Teil der kognitiven Reserven, um aus der Unschärfe des Netzhautbildes noch brauchbare Informationen zu extrahieren. Diese Reserven stehen dann für die Bewältigung der eigentlichen Sehaufgaben im Straßenverkehr nicht mehr zur Verfügung.

Die Netzhaut ist an die begrenzten Verarbeitungskapazitäten des Gehirns angepasst. Die Foveola, der Ort des schärfsten Sehens innerhalb der Netzhaut, nimmt nur 0,01 Prozent der gesamten Netzhautfläche ein. Wäre an jedem Ort der Netzhaut ein Visus von 1,0 möglich, müsste der Sehnerv einen 10-mal größeren Durchmesser haben. Es ist die Funktion der visuellen Aufmerksamkeit, Objekte, die auf die periphere Netzhaut abgebildet werden, zu detektieren. Diese werden dann, wenn sie als relevant bewertet worden sind, durch Augenbewegungen auf die Foveola abgebildet, wo sie dann mit hoher Sehschärfe im Detail verarbeitet werden können. Visuelle Aufmerksamkeit und Augenbewegungen sorgen also dafür, dass trotz der geringen Ausdehnung der Foveola Informationen aus dem gesamten Gesichtsfeld im Gehirn verarbeitet werden können. Die visuelle Aufmerksamkeit hängt von der Position eines Objektes im Gesichtsfeld, seinem Kontrast, seiner Farbe und seiner Bewegung ab.

Im Straßenverkehr sind die Sehschärfe, das Gesichtsfeld, die Kontrastempfindlichkeit, das Dämmerungssehen, die Blendempfindlichkeit, die Motilität der Augen und die Bewegungswahrnehmung von großer Bedeutung. Das Farbensehen spielt dagegen nur eine untergeordnete Rolle. Um sich beispielsweise auf Autobahnen rechtzeitig einzuordnen, müssen Schilder auf möglichst große Distanzen erkannt werden können. Das Gesichtsfeld muss ausreichend groß sein [4], um einmündenden Verkehr oder Gegenverkehr zu erfassen. Die Kontrastempfindlichkeit wird vor allem bei schlechten Witterungs- und Lichtverhältnissen gefordert [5]. Eine erhöhte Blendempfindlichkeit erschwert das Fahren bei Nacht oder im Gegenlicht der untergehenden Sonne. Die Bewegungswahrnehmung wird beim Abschätzen der Geschwindigkeit anderer Verkehrsteilnehmer und der eigenen Geschwindigkeit [6] beansprucht. Die Bedeutung der Bewegungswahrnehmung ist speziell im Straßenverkehr wesentlich höher einzuschätzen als die des Farbensehens. Leider existieren zurzeit noch keine brauchbaren Teste, die eine Abschätzung des Bewegungssehens unter Alltagsbedingungen ermöglichen könnte.

Viele Verkehrsteilnehmer überprüfen ihr Sehen und/oder ihre optische Korrektion nur selten, sodass Abweichungen von der optimalen Korrektion häufig sein dürften. Ziel der vorliegenden Studie ist es, zu untersuchen, wie Sehschärfe, Kontrastempfindlichkeit und Gesichtsfeld bereits durch geringfügige Fehlsichtigkeiten oder Fehlkorrektionen beeinflusst werden können. Refraktionsbedingte Verzögerungen der Reaktionszeit können als Surrogatmarker für die Beeinflussung der kognitiven Prozesse im Gehirn durch sensorische Störungen angesehen werden. Daher wurde in dieser Studie zusätzlich zu Veränderungen der genannten visuellen Funktionen auch der Einfluss geringfügiger Refraktionsfehler auf die Reaktionszeit bestimmt.

Methoden

Der Einfluss von Fehlkorrektionen auf die Reaktionszeit wurde an 50 Studienteilnehmer, bei denen es sich um Studenten der Höheren Fachschule für Augenoptik Köln (HFAK) und Kunden eines Augenoptikerfachgeschäftes handelte, gemessen. Alle untersuchten Augen waren unauffällig. Je 25 Studienteilnehmer waren aus der Altersgruppe zwischen 18 Jahren und 30 Jahren (U30) sowie der Gruppe der Über-50-Jährigen (Ü50). Das Durchschnittsalter der U30-Gruppe lag bei 23,9 (SD ± 2,5) Jahre, (Spannweite 20 bis 28 Jahre). 16 Probanden waren weiblich und neun männlich. Das Durchschnittsalter der Ü50-Altersgruppe lag bei 60,4 (SD ± 8,7) Jahre, (Spannweite 50 Jahre bis 84 Jahre). 15 Probanden waren weiblich und zehn männlich.

Die Messungen der Reaktionszeiten wurden, sofern erforderlich, mit Vollkorrektion sowie einer zusätzlichen Nebelung (Defokus) von -1 dpt mit dem Peristat Perimeter (Rodenstock Instrumente, Ottobrunn) durchgeführt. Es wurde ein spezielles Prüfpunktraste mit insgesamt 20 Prüfpunkten programmiert. (Abb.1).

Durch die kurze Messdauer von etwa 1,25 Minuten bei dem verwendeten Prüfpunktraster wurden die Konzentrationsfähigkeit der Probanden nicht überfordert, sodass die Zuverlässigkeit der Messergebnisse gewährleistet ist. Nach einer Einweisung des Probanden in den Messablauf wurden bei jedem Probanden vier Messungen für den Zustand ohne Defokus, mit einem Defokus von -1 dpt und mit einem Defokus von -3 dpt durchgeführt. Die jeweils erforderliche Vollkorrektion wurde mit einem Akkommodationsausgleich und einem Nebelglas von -1 dpt bzw. -3 dpt verrechnet und in Form eines Schmalrandglases in die Glasvorhalteeinrichtung des Perimeters eingesetzt. Mit welchem Refraktionszustand jeweils begonnen wurde, wurde zufällig entschieden, zwischen den einzelnen Messungen lag eine fünfminütige Pause. Um die Differenzen in der Vertrautheit des Messablaufes auszugleichen und einen eventuellen Lerneffekt [7] zu berücksichtigen, wurde die jeweils erste Messung der unterschiedlichen Refraktionszustände als Probedurchgang angesehen und für die statistische Auswertung nicht berücksichtigt.

Sehschärfe und Kontrastempfindlichkeit wurden an 25 Probanden (Studierende der HFAK), deren Augen frei von Auffälligkeiten waren, untersucht. Das Durchschnittsalter der Probanden betrug 26,3 (SD ± 1,8) Jahre, (Spannweite 24 bis 32 Jahre). 18 Probanden waren weiblich und sieben männlich. Für die Untersuchung der Sehschärfe und der Kontrastempfindlichkeit wurde der Freiburg Vision Test (FrACT), der aus dem Internet heruntergeladen werden kann, verwendet (http://www.michaelbach.de/fract/download.html). Die Messungen wurden mit Vollkorrektion sowie einer Nebelung von -1 dpt durchgeführt. Für diese beiden Refraktionszustände wurde zunächst die benötigte Fernkorrektion mithilfe von Messgläsern in die Messbrille eingesetzt und ein sphärischer Abgleich auf Raumkorrektion (fünf Meter Prüfentfernung) durchgeführt. Um die Sehschärfe und die Kontrastempfindlichkeit bei Vorliegen einer Nebelung von -1 dpt messen zu können, wurde mit einem zusätzlichen sphärischen Plusglas in Höhe von 1 dpt genebelt und mit der vorhandenen Sphäre verrechnet.

Die kinetische Perimetrie wurde an zehn Studierenden der HFAK durchgeführt. Das Alter der Probanden, deren Augen frei von Auffälligkeiten waren, lag zwischen 21 Jahren und 31 Jahren bei einem Durchschnittsalter von 24,4 Jahren mit einer Standardabweichung von ± 2,9 Jahren. Sechs Probanden waren weiblich und vier männlich. Alle Probanden mussten emmetrop sein. Die kinetische Perimetrie erfolgte mit dem Twinfield Perimeter (Oculus Optikgeräte GmbH, Wetzlar).

Die Nebelungen in Höhe von -1 dpt bzw. -2 dpt wurde mittels Tageskontaktlinsen (Dailies Aqua-Comfort PLUS®, Alcon Pharma GmbH, Freiburg i. Breisgau) mit einer Basiskurve von 8,70 Millimeter, dioptrischen Wirkungen von +4,25 dpt bzw. +5,25 dpt und einem Durchmesser von 14,00 Millimeter erzielt. Durch die Kontaktlinsen konnte ein uneingeschränktes Sehen ohne Abschattungen, Ringskotomen oder Eigenvergrößerungen erreicht werden. Die Darstellung des peripheren Gesichtsfeldes wurde hierdurch nicht eingeschränkt. Die dioptrische Stärke der Kontaktlinse berücksichtigte den Akkommodationsausgleich und die angestrebte Nebelung des Probanden.

Vor der Durchführung der eigentlichen Messung wurde zunächst der zentrale Schwellenwert der Lichtunterschiedsempfindlichkeit (LUE) jedes einzelnen Probanden ermittelt. Hierauf aufbauend wurde die Isoptere mit einer Prüfpunkthelligkeit bestimmt, die der Hälfte der LUE des jeweils erreichten zentralen Schwellenwertes entsprach. Durch die Berücksichtigung des individuellen Schwellenwertes der untersuchten Probanden war es möglich, gleiche Testbedingungen unter den Studienteilnehmern zu erhalten. Es wurden 12 Meridiane (0°, 30°, 60°, 90… 330°) untersucht. Der Prüfpunkt mit einer Größe Goldmann III wurde von der Peripherie zum Zentrum des Gesichtsfeldes mit einer Geschwindigkeit von 2°/s bewegt. Die Hintergrundbeleuchtung lag bei 10 cd/m². Die Messdauer betrug für jeden Studienteilnehmer circa sechs Minuten.

Die statische Perimetrie wurde mit denselben Probanden wie bei der kinetischen Perimetrie durchgeführt. Es wurde das Oculus Twinfield Perimeter verwendet. Dabei wurde das Messprogramm Glaukom Schwelle mit dem Gebiet 6 (0°-90°/100 Punkte) für diese Messreihe ausgewählt. Es wurden 100 Prüfpunkte dargeboten und die Schwellenwerte der LUE an diesen Punkten ermittelt. Die Prüfpunkte erschienen temporal bis zu 90 Grad, nasal bis zu 60 Grad, inferior bis zu 50 Grad und superior bis zu 40 Grad. Prüfpunktgröße und Leuchtdichte der Stimuli entsprachen dabei der Prüfmarke III/e (nach Goldmann). Die Hintergrundbeleuchtung betrug 10 cd/m². Insgesamt wurden 529 Punkte dargeboten.

Wie auch in der kinetischen Perimetrie, wurden zur Nebelung der Probanden Kontaktlinsen (Dailies AquaComfort PLUS®, Alcon Pharma GmbH; Freiburg i. Brsg.) verwendet. Für jeden Studienteilnehmer waren zwei Messdurchläufe nötig, einmal ohne Defokus und einmal mit einem Defokus -1 dpt. Die Kontaktlinsen hatten eine Wirkung von +4,25 Dioptrien, um den gewünschten Defokus zu erreichen. Mit welchem Refraktionszustand begonnen wurde, wurde zufällig entschieden. Zwischen den beiden Messungen lag eine angemessene Erholungszeit von mindestens zehn Minuten, um einen möglichst geringen Abfall der Konzentrationsfähigkeit und der Motivation der Probanden aufkommen zu lassen. Während der circa 20-minütigen Untersuchung wurden die Probanden immer wieder durch die Untersucher motiviert, um die Aufmerksamkeit aufrecht zu halten.

Resultate

Mit Ausnahme der Ausdehnung des Gesichtsfeldes verschlechterten sich alle untersuchten Sehfunktionen durch eine Nebelung von -1 dpt signifikant. Die Reaktionszeiten verzögerten sich in allen Altersgruppen, wenn die Probanden genebelt waren.

Reaktionszeiten

Bereits eine Nebelung um eine Dioptrie ruft eine signifikante Verlängerung der Reaktionszeit in beiden Altersgruppen (U30 und Ü50) hervor. In der Altersgruppe U30 wurde ohne Defokus eine mittlere Reaktionszeit von 490 ms bei einer Standardabweichung von 71 ms ermittelt. Bei einer Nebelung mit einer Dioptrie steigt die Reaktionszeit auf 515 ms bei einer Standardabweichung von 63 ms an. Der Unterschied ist statistisch signifikant (p = 0.0073). In Einzelfällen waren Verzögerungen der Reaktionszeit um mehr als 20 Prozent zu beobachten. Ein Defokus von drei Dioptrien bewirkt einen Anstieg der Reaktionszeit um mehr als 50 ms auf 542 ms bei einer Standardabweichung von 64 ms. Der Unterschied zur Ausgangssituation ist statistisch signifikant (p <0,001).

In der Altersgruppe Ü50 wurde eine mittlere Reaktionszeit ohne Defokus mit 537 ms (Standardabweichung ±75 ms) bestimmt. Eine Nebelung mit einer Dioptrie führt zu einem geringfügigen Anstieg der Reaktionszeit auf 558 ms (Standardabweichung 83 ms).

Ein Vergleich der Messreihen ohne Defokus zwischen den unter 30-jährigen und Über-50-Jährigen, zeigte einen dreifach signifikanten Unterschied bei der Auswertung mittels des einseitigen t-Testes (p = 0,0001). Die Reaktionszeit bei der Gruppe Ü50 ist im Mittel 47 ms länger.

Sehschärfe

Der Freiburger Visustest verwendet eine Forced-Choice-Methodik, weshalb die mit diesem Test gemessenen Visuswerte in der Regel höher ausfallen als bei Verwendung von klassischen Optotypen-Tafeln mit Landoldt-Ringen oder Buchstaben und Zahlen. Der Wert für die Sehschärfe wird am Wendepunkt der gemessenen psychometrischen Kurve bestimmt. Ohne Nebelung wurde eine mittlere Sehschärfe von 1,44 bei einer Standardabweichung von 0,34 bestimmt. Eine Nebelung der Probanden um eine Dioptrie lässt die Sehschärfe auf einen Wert von 0,46 bei einer Standardabweichung von 0,18 abfallen. Der Unterschied ist statistisch hoch signifikant (p < 0,0001; Wilcoxon-Rang-Test).

Kontrast

Mit dem Freiburger Visustest wurde ein Schwellenkontrast von 2,91 (Standardabweichung 1,1) bestimmt. Eine Nebelung von 1 dpt führt zu einem Anstieg des Schwellenkontrasts auf einen mittleren Wert von 16,6. Die hohe Standardabweichung von 16,3 weist auf mehrere Ausreißer hin. Der Unterschied der beiden Schwellenkontraste ist statistisch signifikant (p<0,0001; Wilcoxon-Rang-Test). Eine Nebelung von 1 dpt macht einen mehr als fünfmal höherer Kontrast erforderlich, um Sehzeichen zu erkennen. Auffällig ist auch die sehr breite Streuung der Messergebnisse des Schwellenkontrastes bei Nebelung.

Kinetische Perimetrie

Die Ausdehnung des Gesichtsfeldes wird durch eine Neblung nicht beeinflusst. Vertikal beträgt die Ausdehnung des Gesichtsfeldes nach oben etwa 40° und nach unten etwa 48°. Die horizontale Ausdehnung des Gesichtsfeldes liegt zwischen 65° und 70° sowohl in nasaler als auch in temporaler Richtung. Die Unterschiede zwischen Emmetropie und Nebelungen um 1 dpt oder 2 dpt machen nur 1° bis 2° aus. Die Unterschiede sind statistisch nicht signifikant (p>0,8; einseitiger T-Test).

Statische Perimetrie

Die Ergebnisse der statischen Perimetrie sind in Abbildung 13 zusammengefasst. Diese Darstellung ist die einer kumulativen Defektkurve (Bebié-Kurve). Die mittlere LUE über alle Netzhautorte sinkt bei einer Nebelung von -1 dpt von 18 dB (SD ±7 dB) auf 16 dB (SD ±6 dB) Die Unterschiede sind signifikant (p>0,0001; Wilcoxon-Rang-Test). Im zentralen Gesichtsfeld führt eine Nebelung von -1dpt zu deutlichen Einbußen der LUE führt, während im peripheren Gesichtsfeld die LUE nur wenig durch eine Nebelung beeinflusst wird, was sich in der geringen Abnahme der mittleren LUE widerspiegelt.

Diskussion

Die Diskussion über die Notwendigkeit über regelmäßige Prüfungen des Sehvermögens für den Straßenverkehr konzentriert sich in der Regel nur auf die Sehschärfe. Es ist unbestritten, dass eine fehlende oder unzureichende Korrektion einer Fehlsichtigkeit zu Einbußen der Sehschärfe führt, jedoch spielen andere Faktoren als die Sehschärfe eine häufig wichtigere Rolle für die Sicherheit im Straßenverkehr. Insbesondere ist die Geschwindigkeit, mit der ein Verkehrsteilnehmer auf Veränderungen in komplexen Verkehrssituationen reagieren kann, entscheidend für die sichere Teilnahme am Straßenverkehr. Owsley gibt an, dass das Kontrastsehen und ein intaktes Gesichtsfeld für die Sicherheit im Straßenverkehr eine größere Bedeutung haben als die Sehschärfe [8].

Die vorliegende Studie zeigt, dass bereits geringfügige Nebelungen von nur einer Dioptrie zu einer Verzögerung der Reaktionen, sowie Einbußen bei der Sehschärfe und dem Kontrastsehen führen. Das zentrale Gesichtsfeld erfährt ebenfalls Einbußen, während im peripheren Gesichtsfeld durch eine Nebelung keine Veränderungen nachgewiesen werden konnten.

Für das Sehen gilt das Prinzip Schnelligkeit vor Genauigkeit. Dies ist besonders im Straßenverkehr mit seinen sich ständig ändernden Verhältnissen von größter Bedeutung. Verzögerungen in der Verarbeitung visueller Informationen gefährden die sichere Teilnahme am Straßenverkehr. Die Schnelligkeit kognitiver Prozesse kann mit den uns zur Verfügung stehenden Methoden nicht direkt gemessen werden, jedoch kann die Reaktionszeit auf einen visuellen Stimulus als Surrogatmarker herangezogen werden, um den Einfluss von Sehstörungen auf die zeitlichen Aspekte der visuellen Wahrnehmung zu bewerten. Unscharfe Netzhautbilder binden entsprechend der Belastungshypothese Verarbeitungskapazitäten des Gehirns, um wesentliche Informationen aus den verschlechterten Inputdaten zu extrahieren. Baltes formuliert den Einfluss von Sehstörungen auf die Kognition älterer Menschen, die häufiger als junge Menschen unter Sehproblemen leiden, wie folgt:

„Gemäß unserer Aufmerksamkeits-Belastungs-Hypothese sind ältere Erwachsene also weitaus öfter und stärker als jüngere gezwungen, einen Teil ihrer Aufmerksamkeit und geistigen Kapazitätsreserve in die Regulation und Koordination sensorischer […] Prozesse zu investieren […]. Dadurch bleibt immer weniger an Kapazität für spezifische Intelligenzaufgaben übrig. Zugleich sind aber auch die Komponenten des zur Kompensation geforderten Systems – eben Aufmerksamkeit und Arbeitsgedächtniskapazität – selbst zunehmend beeinträchtigt.“ [3]

Verzögerungen der Verarbeitung visueller Informationen, seien sie durch altersbedingte Veränderungen der Hirnfunktionen oder durch Sehprobleme verursacht, führen rasch zu Überforderungen in komplexen Situation mit ständig veränderlichen Sehaufgaben.

Die Reaktionszeiten der vollkorrigierten Studienteilnehmer der Altersgruppe Ü50 sind im Mittel 47 ms in der Gruppe Ü50 gegenüber der Gruppe U30 verlangsamt. Die verlängerte Reaktionszeit der Ü50 Gruppe ist ein Indikator für die Verlangsamung aller Hirnprozesse im Alter. Im Hinblick auf ältere Menschen führt das Statistische Bundesamt aus: „Ältere Menschen verlieren in komplexen Situationen schneller den Überblick als Verkehrsteilnehmer der jüngeren Altersgruppen.“ [9] Bei älteren Verkehrsteilnehmer sind Vorfahrtsfehler, für die nachlassende Aufmerksamkeit und Gesichtsfeldeinschränkungen, nicht aber mangelnde Sehschärfe verantwortlich sind, die häufigste Unfallursache. Optische Ursachen wie beispielsweise unzulänglich korrigierte Fehlsichtigkeiten rufen, wie es die Ergebnisse dieser Studie zeigen, bereits bei jüngeren Menschen verzögerte Reaktionszeiten hervor.

Eine Verzögerung der Reaktionszeit um 25 ms entspricht nur einer zusätzlich zurückgelegten Wegstrecke von 0,83 m, wenn man eine Geschwindigkeit von 120 km/h annimmt. Dies scheint auf den ersten Blick von geringer Relevanz zu sein, entscheidender ist aber, dass die Verzögerung der Reaktionszeit einen deutlichen Hinweis darauf gibt, dass schon durch geringfügige Fehlsichtigkeiten die kognitiven Prozesse im Gehirn verlangsamt werden. Dies kann kritisch werden, wenn komplexe Situationen schnelle und sichere Entscheidungen verlangen, um angemessen reagieren zu können. Die korrekte Korrektion von Fehlsichtigkeiten fördert die Sicherheit im Straßenverkehr.

Visuelle Aufmerksamkeit ist erforderlich, um trotz beschränkter Verarbeitungskapazitäten des Gehirns und der speziellen Anatomie der Netzhaut, die nur in 0,01 Prozent ihrer Fläche einen Visus von 1,0 und mehr zulässt, optimal auf Veränderungen in der Außenwelt reagieren zu können. Relevante Informationen aus der Außenwelt werden verarbeitet, alle anderen Informationen werden verworfen. Sie setzt ein gutes Kontrastsehen und eine akzeptable Sehschärfe, wobei nach internationaler Übereinkunft ein Visus von 0,5 für den Straßenverkehr als ausreichend angesehen wird, voraus. Des Weiteren ist ein intaktes Gesichtsfeld erforderlich, damit auch peripher auf die Netzhaut abgebildete Objekte erkannt werden können.

Die kinetische Perimetrie zeigte keinen Einfluss einer Nebelung auf das Gesichtsfeld. Die Ausdehnung der Isopteren war auch bei Nebelungen um 1 dpt und 2 dpt nahezu unverändert im Vergleich zum Ausgangszustand. Dieses Ergebnis war zu erwarten, da die Sehschärfe in der Peripherie der Netzhaut gering ist. Eine zusätzliche Unschärfe des auf die Netzhaut abgebildeten Prüfpunktes, die durch die Nebelung verursacht wird, wird aufgrund der geringen erreichbaren Sehschärfe nicht erkannt. Auch die statische Perimetrie zeigte, dass an peripheren Netzhautorten keine wesentliche Einschränkung der LUE zu beobachten war. Im zentralen Gesichtsfeld waren die durch die Nebelung hervorgerufenen Einbußen der LUE erheblich.

Die Ergebnisse dieser Untersuchung zeigen, dass die Sehschärfe signifikant durch eine Nebelung von einer Dioptrie verschlechtert wird. Die Sehschärfe liegt zwar noch nahe bei 0,5, sodass eventuell eine Fahrerlaubnis möglich wäre. Entscheidender ist aber, dass entsprechend der Aufmerksamkeit-Belastungs-Hypothese von Baltes Verarbeitungskapazitäten des Gehirns zweckentfremdet werden, um die sensorischen Defizite, die durch die unzureichende Korrektion verursacht werden, zu kompensieren. Diese Verarbeitungskapazitäten können dann nicht mehr der Aufmerksamkeit, die für die sichere Teilnahme am Straßenverkehr essentiell ist, zur Verfügung.

In einer Studie von Wood et al. wurden zwölf Autofahrer im Alter von 17 bis 33 Jahren bei Tag- und Nachtfahrten systematisch genebelt [10]. Dabei wurden sphärische Gläser von + 0,50 dpt, + 1,00 dpt und +2,00 dpt verwendet und der Visus entsprechend reduziert. Die Autoren konnten zeigen, dass selbst ein Defokus von 0,50 dpt negative Auswirkungen auf die Fahrgeschwindigkeit, die Reaktion auf Hindernisse und das Erkennen von Verkehrsschildern (Abstand und Anzahl richtig erkannter Verkehrsschilder) der Probanden hatte. Bei Nachtfahrten wurden bei Fehlkorrektion von +2,00 Dioptrien über 30 Prozent der Hindernisse nicht erkannt, bei +1,00 Dioptrie wurden immerhin noch 11 Prozent der Hindernisse übersehen. Spur- und Abstandshaltung wurden dagegen durch Fehlkorrektion nicht beeinflusst. Ein linearer Zusammenhang zwischen einem Defokus und der Fahrleistung wurde auch in einer Studie von Higgins et al. festgestellt [11].

Im Straßenverkehr spielt das Kontrastsehen eine elementare Rolle. Am Institut für Optometrie und Sehforschung der Technischen Universität Queensland wurden unter der Leitung von Joanne Wood Studien durchgeführt, die zeigten, dass die zentrale Kontrastempfindlichkeit als bester Prädiktor der Erkennungsleistung beim Autofahren dient. In praktischen Fahrversuchen am Forschungslabor in Brisbane (Australien) zur Erforschung des Zusammenhangs von Seh- und Fahrleistungen wurde festgestellt, dass die Sehschärfe die Erkennungsleistung bezüglich Straßenschildern, Fußgängern und zu umfahrenden Hindernissen weniger beeinflusst, als die zentrale Kontrastempfindlichkeit [12]. Gerade die Kontrastempfindlichkeit wird, wie auch die vorliegende Studie zeigt, durch einen Defokus stark herabgesetzt. Eine Nebelung von einer Dioptrie erhöht den Schwellenkontrast um den Faktor sechs, entsprechend ist die Kontrastempfindlichkeit reduziert. Hierbei handelt es sich um Mittelwerte; in Einzelfällen war der Schwellenkontrast um das 15- bis 20-Fache erhöhte (siehe Abb. 9).

Der ADAC führte in den Jahren 2013 und 2016 Untersuchungen zur Einschätzung der Funktionsfähigkeit der neusten Notbremsassistenten durch. [13] Hier wurde festgestellt, dass bei schlechter Sicht dunkel gekleidete Fußgänger von Autofahrern erst in etwa 25 Meter Entfernung erkannt werden. Hell gekleidete Fußgänger können dagegen schon in etwa 40 Meter Entfernung gesehen werden. Noch größer fällt die Distanz bei Verwendung von reflektierenden Materialien aus. Reflektoren wurden ab einer Distanz von etwa 130 Metern erkannt. Die Distanz aus der beispielsweise ein Fußgänger erkannt wird, verringert sich durch einen Defokus vor allem durch die Beeinträchtigung der Kontrastempfindlichkeit.

Schlussfolgerungen

Im Fokus der Diskussion über regelmäßige Sehteste für Führerscheininhaber steht primär die Sehschärfe. Eine hohe Sehschärfe ist, wie es der Grenzwert von 0,5 zeigt, kein hinreichendes Kriterium für eine sichere Teilnahme am Straßenverkehr. Entscheidender ist, dass durch unkorrigierte Fehlsichtigkeiten die visuelle Aufmerksamkeit, die auf die kognitiven Prozesse des Gehirns erheblichen Einfluss nimmt, gestört wird. Das Gehirn muss einen Teil seiner Verarbeitungskapazitäten, die für die sichere Teilnahme am Straßenverkehr benötigt werden, zur Kompensation der Sehstörungen aufwenden. Eine optimale Korrektion einer Fehlsichtigkeiten ist daher für die sichere Teilnahme am Straßenverkehr unabdingbar.

Autoren: Michael Mülhaupt, Sarah Goltz, Dr. Andreas Berke
Höhere Fachschule für Augenoptik Köln

Literaturverzeichnis

1. https://www.apollo.de/sehteststudie (letzter Besuch Mai 2018)
2. Birck S.; Potenziale und Risiken älterer Kraftfahrer mit Unfällen und ihre Darstellung in der
Lokalpresse; Dissertation; Bonn 2011; 48
3. Baltes BP, Lindenberger U, Staudinger UM. Die zwei Gesichter der Intelligenz im Alter.
Spektrum der Wissenschaft 10/1995. 52 – 61
4. Koesling H.; Visuelle Aufmerksamkeit und Blickbewegungen; Universität Bielefeld; 2010
5. Bach et al.; Photopisches Kontrastsehen; Örtliche Kontrastempfindlichkeit; Der
Ophthalmologe; Springer Medizin Verlag; 01/2008; 105; 46–59
6. Riemersma, J. B. J.; Visual control during straight road driving. Acta Psychologica, 48; 1981;
215-225
7. Parrish R.K.; Schiffman J.; Anderson D.R.; Static and kinetic visual field testing: Reproducibility
in normal volunteers; Archives of ophthalmology (Chicago, III.: 1960); 1984; 102(10); 1497-
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8. Owsley C, McGwin G. Vision impairment and driving. Surv Ophthalmol. 1999; 43:535–550
9. Destatis. Verkehrsunfälle – Unfälle von Senioren im Straßenverkehr 2014. Wiesbaden 2015
10. Wood J. M. et al.; Differential effects of refractive blur on day and night-time driving
performance; Investigative ophthalmology & visual science; 2014; 55; 2284–2289
11. Higgins K.E.; Wood J.M.; Tait A.; Vision and Driving: Selective effect of optical blur on
different driving tasks; Human Factors; 1998; 40; 224-232
12. Lachenmayr et al.; Reduziertes Sehvermögen führt zu erhöhtem Unfallrisiko im
Straßenverkehr; Der Ophthalmologe; Springer Medizin Verlag; 01/1998; 95; 44–50
13. https://presse.adac.de/meldungen/adac-ev/verkehr/sehen-und-gesehen-werden.html
(letzter Besuch Mai 2018)