Die Pupille ist eine natürliche Öffnung in der Iris des Auges, durch die das Licht in das Innere des Auges einfallen kann. Der Begriff ist vermutlich abgeleitet von dem „Püppchen“ (lateinisch pupilla), als das man sich selbst im Auge eines Menschen spiegelt, den man direkt anschaut. Das Auge steuert durch Verkleinern (Miosis) oder Vergrößern (Mydriasis) der Pupille mit Hilfe des muskulären Anteils der Iris den Lichteinfall (Adaptation).
Pupillenform
Während eine weitgestellte Pupille immer rund ist, unterscheidet sich die Pupillenform während einer Miosis zwischen den einzelnen Arten. Bei einigen Arten (z. B. Mensch, Hunde) verläuft der Schließmuskel der Pupille (Musculus sphincter pupillae) zirkulär, so dass auch die verengte Pupille rund ist. Bei vielen Tieren verläuft dieser Muskel scherengitterartig, so dass sich bei Verengung querovale (z. B. Pferde, Rinder) oder senkrecht-schlitzförmige (z. B. Katzen, Geckos oder manchen Schlangen) Pupillenformen ergeben.
Die verschiedenen Pupillenformen (rund bis schlitzförmig) unterschiedlicher Tierarten entwickelten sich im Laufe der Evolution so, dass sie die spezifischen optischen Eigenschaften des jeweiligen Linsentyps optimal ergänzen. So kommen schlitzförmige Pupillen nur bei Tieren mit multifokalen Linsen vor. Diese fokussieren Licht unterschiedlicher Wellenlängen durch unterschiedliche konzentrische (ringförmige) Zonen der Linse. Auf diese Weise entsteht ein schärferes Bild, als bei Augen mit runden Pupillen, deren Linsen einfallendes Licht auf einen einzigen Punkt im Zentrum fokussieren. Bei einer multifokalen Linse würde eine runde Pupille bei ihrer Kontraktion ganze kreisförmige Regionen der Linse abdecken, die jedoch für das Bündeln bestimmter Wellenlängen des Lichts notwendig wären. Dagegen kann bei schlitzförmigen Pupillen das Licht immer durch einen beliebigen Abschnitt des konzentrischen Rings der Linse durchtreten, so dass eine optimale Bündelung der unterschiedlichen Wellenlängen gewährleistet ist (J. Exp. Biol. 209, 18–25, 2005).
Psychische Beeinflussung der Pupillengröße
Unabhängig voneinander entdeckten in den siebziger Jahren israelische und US-amerikanische Wissenschaftler (Eckhard Hess), dass die Größe der Pupille auch durch psychische Prozesse beeinflusst wird. Der Grund dafür ist, dass der die Pupille erweiternde Musculus dilatator pupillae über den Sympathikus indirekt auch mit dem Limbischen System im Gehirn verbunden ist. Das Limbische System wirkt auch bei der Gefühlsentstehung, bei Lernprozessen und bei der Speicherung von Gelerntem im Langzeitgedächtnis mit. Bei besonderer Aktivität des Limbischen Systems wird die Pupille erweitert. Bei Überforderung erschlafft der Muskel und die Pupille wird verkleinert. Da eine bewusste Steuerung der Pupillenbewegung in der Regel nicht möglich ist, ist die Pupillengröße ein Indikator für die Arbeitsbelastung eines Menschen. Die Verfahren zur Messung des Pupillendurchmessers werden Pupillometrie oder Pupillometrik genannt.
Dabei wird mit Hilfe einer Infrarot-Kamera die Pupille aufgenommen und per Computer die Pupillenweite bestimmt. Auf diese Weise kann die mentale Belastung gemessen werden.
Pupille in der Diagnostik
Die Untersuchung der Pupille gehört zu jedem medizinischen Status eines Patienten. Notiert wird die Größe (groß, normal und klein), die Reaktion auf Licht und ob beide Pupillen gleich groß sind (isokor/anisokor).