Насколько мне известно, саккады глаза играют центральную роль в зрительном восприятии. Если глаз держать неподвижно, человек перестает видеть, даже если свет достигает сетчатки и зрительный путь не поврежден.
Но недавно у нас был вопрос на UX.stackexchange о возможных улучшениях визуального интерфейса + ЭЭГ, используемого для общения с запертыми пациентами. Дизайнер, спрашивавший об этом, упомянул, что устройства слежения за глазами вряд ли будут работать, потому что глаза пациентов не могут двигаться. Это меня удивило, так как я думал, что пациенты должны иметь возможность двигать глазами, если они могут читать экран устройства. Но у меня никогда не было контакта с запертым человеком, и я предполагаю, что спрашивающий знал о них больше, чем я.
Итак, бывают ли ситуации, когда у человека парализованы глазные мышцы, поэтому глазные яблоки не могут двигаться по своим орбитам, но этот человек все еще имеет зрительное восприятие и может мысленно обрабатывать информацию в своем поле зрения?
Краткий ответ
Зрительное восприятие сохраняется при отсутствии функциональных движений глаз.
Предыстория
Примером могут служить пользователи имплантатов сетчатки. Имплантаты сетчатки, такие как Argus II, состоят из набора электродов, помещаемых на дегенеративную сетчатку слепых людей. Электрическая стимуляция массива электродов вызывает вспышки света ( фосфены ). Визуальный ввод обеспечивается через камеру, установленную на голове, и устройство переводит изображения с камеры в узорчатые электродные стимулы. Следовательно, поскольку камера носится на голове, владельцы Argus II не могут использовать движения глаз для сканирования мира. Им приходится использовать методы сканирования головы. Тем не менее они способны воспринимать вспышки света (фосфены), распознавать простые формы и воспринимать движение .
Фактически, движения глаз, такие как саккады, вредны для владельцев Argus II., потому что глазодвигательная система передает мышечные движения в мозг, когда делается саккада для стабилизации поля зрения. У людей с нормальным зрением важна система глазодвигательной обратной связи, поскольку она сообщает мозгу компенсировать сдвиг положения изображения на сетчатке при выполнении саккады. Компенсация происходит за счет сдвига представления мозгом изображения на сетчатке в противоположном направлении, тем самым стабилизируя представление изображения. Однако это неблагоприятно для тех, кто носит Argus II, потому что положение матрицы электродов и, следовательно, положение изображения на сетчатке не зависит от положения глаза. Следовательно, когда субъекты используют свой имплантат, любые саккады будут нарушать визуальную обработку, поскольку глазодвигательная система будет аберрантно компенсировать воспринимаемое местоположение просматриваемого объекта.
Важнее, пожалуй, микросаккады . Микросаккады – это небольшие непроизвольные движения глаз. Когда изображения стабильно присутствуют на сетчатке, они очень быстро исчезают из-за адаптивных процессов в нейронах сетчатки. Считается, что микросаккады предотвращают затухание , поскольку они постоянно вызывают небольшие непроизвольные колебания взгляда, тем самым быстро перемещая изображение по сетчатке и тем самым обновляя изображение на сетчатке и предотвращая адаптацию ( Stingl, 2013 ). Когда владельцы Argus II перестают сканировать изображение, изображение действительно исчезает в течение нескольких секунд (Stronks, 2013) .
Чтобы вернуться к вашему вопросу и подвести итог:
Заглавный вопрос: Нет, глазные мышцы не нужны для зрения , учитывая, что у носителей Аргуса II есть зрение (хотя и искусственное, грубое зрение). Однако функциональная система саккад у людей с нормальным зрением улучшает сканирование, а микро-саккады предотвращают выцветание изображения , постоянно обновляя изображение на сетчатке.
Вопрос тела: владельцы имплантатов Argus II являются примером зрения без глазодвигательного контроля. Хотя они не могут использовать свои глазные мышцы для сканирования, у них все еще есть функциональное зрение . Однако выцветание изображения является проблемой как для пользователей Argus II, так и для людей с неработающими глазными мышцами, поэтому потребуются методы сканирования головы .
PS: Другие системы имплантатов, такие как Alpha-IMS, используют методы захвата света внутри глаза. Следовательно, эти субъекты могут использовать обычное сканирование глаз и саккады для сканирования. Кроме того, хотя это и анекдотично, у тех, кто носит Alpha-IMS, уменьшается выцветание из-за микросаккад, препятствующих адаптации ( Stingl, 2013 ).
Ссылки
- Stingl et al., Proc Royal Soc B (2013); 280 (1757)
- Stronks et al., IOVS (2013); 54 (6): 3891–901.
Одно лицо
АлисаД
Одно лицо