Ruchy sakkadowe i śledzące oczu
Ruchy sakkadowe oczu
Ruchy sakkadowe (skokowe) oczu są to szybkie, precyzyjne i nagłe ruchy spowodowane wzrostem impulsów nerwowych dochodzących do konkretnych mięśni. Ich prędkość dochodzi do 400 stopni/s. Wykonywane są w celu umiejscowienia obrazu obserwowanego obiektu na plamce siatkówki. Umożliwiają natychmiastową zmianę kierunku patrzenia. Są to ruchy nieodczuwalne przez człowieka i przebiegające nieświadomie; np. podczas czytania kolejnych wyrazów w tekście.
Ze względu na funkcję i parametry sakkady możemy podzielić na:
- wolicjonalne zmiany fiksacji
- odruch refiksacyjny
- sakkady spontaniczne
- szybką fazę oczopląsu optokinetycznego i przedsionkowego
- mikrosakkady
Wolicjonalna zmiana fiksacji umożliwia nam spojrzenie w wybranym przez nas kierunku. Sakkady odruchowe występują niezależnie od naszej woli. Ruchy te są wywołane nagłym pojawieniem się bodźca, który zwrócił naszą uwagę.
Sakkady spontaniczne zdarzają się średnio 20 razy na minutę i służą „skanowaniu” otoczenia. Zadaniem sakkady pojawiającej się w szybkiej fazie oczopląsu przedsionkowego jest zwrot oka w kierunku przeciwnym do ruchu głowy. Sakkady występujące w oczopląsie optokinetycznym kompensuje ruch oka wywołany szybkim ruchem sceny. Mikrosakkady to bardzo niewielkie ruchy oczu.
Są one elementem podsystemu fiksacyjnego. Przeciwdziałają dryfowaniu oka, będącego wynikiem tzw. szumu systemu okoruchowego[1].
Ruchy śledzące oczu
Ruchy śledzące (podążające) oczu są to wolniejsze ruchy skojarzone oczu, które mają na celu utrzymanie obrazu poruszającego się obiektu na dołku środkowym siatkówki lub utrzymanie na nim obrazu nieruchomego, podczas gdy dochodzi do poruszania głową. Prędkość tego typu ruchów oczu dochodzi do około 30 stopni/s.
Według Leigh i Zee[1] rolą ruchów skojarzonych gałek ocznych jest utrzymanie obrazu na siatkówce (zwłaszcza na plamce żółtej) poprzez dostosowanie swojej prędkości do prędkości ruchu otoczenia (rzeczywistej lub względnej), dzięki czemu możemy utrzymywać pojedyncze, wyraźne widzenie. Badacze ci dzielą ruchy skojarzone na dwie kategorie.
Pierwsza kategoria to ruchy, które służą do utrzymywania spojrzenia podczas ruchu głowy lub ruchu otoczenia. Opierają się one na odruchu przedsionkowo- okoruchowym oraz odruchu wzrokowo- okoruchowym. Narządem receptorowym dla tych odruchów jest siatkówka. Ruch pojedynczego obiektu na nieruchomym tle wyzwala reakcję odruchową zwaną reakcją śledzenia, czyli korowy lub plamkowy oczopląs optokinetyczny. Z kolei ruch całego otoczenia wywołuje podkorowy (inaczej siatkówkowy) oczopląs optokinetyczny.
Druga kategoria ruchów to ruchy zapewniające przesuwanie się spojrzenia. Wiążą się one ze stabilizacją obrazu obiektu, który jest odwzorowywany na plamce żółtej dzięki mechanizmowi sakkadowych i śledzących ruchów gałek ocznych (gdy przedmiot zbliża się lub oddala od osoby obserwującej rozważa się też mechanizm ruchów wergencyjnych).
Odruch przedsionkowo- okoruchowy jest odpowiedzią na potrzebę dostosowania ustawienia oczu i utrzymania prawidłowej fiksacji w czasie gwałtownych ruchów głową w różnych płaszczyznach (jednostajnie przyśpieszony lub opóźniony ruch)[2]. Na przykład: obrót głowy w prawo wywołuje ruch gałek ocznych w lewo w ten sposób, że obraz na siatkówce nie ulega przesunięciu i pozostaje stabilny w dołku środkowym. Początek łuku odruchowego znajduje się w obwodowej części układu równowagi w uchu wewnętrznym. Ruch gałek ocznych w stronę przeciwną do ruchu to wolna faza oczopląsu (prędkość poniżej 100°/s). W mechanizmie odruchu sakkadowego dojdzie do szybkiego, skokowego ruchu gałek ocznych w kierunku ruchu głowy i ich powrotu do położenia centralnego – jest to szybka faza oczopląsu.
Gdy głowa lub otoczenie porusza się wolnym ruchem (jednostajnym), uruchamia się mechanizm odruchu wzrokowo-okoruchowego (optokinetycznego). Faza wolna oczopląsu to powolne, ciągłe ruchy gałek ocznych w stronę ruchu otoczenia (prędkość poniżej 100°/s). Mechanizm odruchu sakkadowego uruchamia szybkie, skokowe ruchy gałek ocznych (faza szybka), ustawiając oczy w pozycji centralnej.
[1] Zob. R. J Leigh, D. S. Zee, The neurology of eye movements, New York: Oxford University Press, 2006.
[2] Zob. E. Koziorowska-Gawron, S. Budrewicz, K. Jadanowski, Patofizjologia zaburzeń gałkoruchowych w niektórych schorzeniach ośrodkowego układu nerwowego, „Polski Przegląd Neurologiczny”, 2009, t. 5, nr 3.
Zaburzenia ruchów sakkadowych i śledzących
Głównymi zaburzeniami ruchów skoniugowanych są:
- niestabilna fiksacja powodująca niemożność utrzymania obrazu obserwowanego obiektu
- dysfunkcja ruchów sakkadowych i śledzących
Na rysunku ruchy sakkadowe – zaburzenia
Objawy zaburzeń ruchów oczu
Te zaburzenia mogą powodować symptomy objawiające się:
- nadmiernym ruchem głowy podczas czytania
- częstym gubieniem tekstu podczas czytania
- pomijaniem poszczególnych słów podczas czytania i pisania
- uczuciem ruchu linii tekstu podczas czytania
- koniecznością używania palca lub linijki podczas śledzenia tekstu
- czytaniem bez zrozumienia i powracaniem do przeczytanego fragmentu
Zaburzenia ruchów gałek ocznych są problemami złożonymi. Mogą dotyczyć motoryki (niedowładu mięśni), zmian neurologicznych lub psychologicznych (najczęściej spotykane)[1].
Zaburzenia ruchów sakkadowych cechują się zmniejszoną dokładnością sakkad, dłuższym czasem reakcji sakkady oraz zmniejszoną liczbą sakkad regresywnych (powrotnych). Mają szczególnie negatywny wpływ na naukę i proces czytania, a także utrudniają wykonywanie innych czynności wykorzystujących pracę układu wzrokowego[2].
[1] Zob. G. Pavlidis, Eye movements differences between dyslexics, normals and retarded readers while sequentially fixating digits, „American Journal of Optometry and Physiological Optics”,1985, 62: 820-832.
[2] Zob. Guideline American Optometric Association, St. Louis 1997.