Движения глаз

Все виды окуломоторной активности скоординированы в пространстве и времени и реализуются параллельно (за исключением тремора и дрейфа) каждым из глаз. Более того, они согласованы с другими моторными процессами, протекающими как в самом глазу (изменение кривизны хрусталика, диаметра зрачка, ширины глазной щели), так и в других системах организма (движения головы, рук, локомоции). За каждым видом движений и их синтезами всегда стоит некоторое целое, включающее наряду с эффекторами рецепторные аппараты (сетчатка, лабиринт, мышечные веретена) и контролирующие инстанции центральной нервной системы (верхние бугорки четверохолмия, ядра наружного коленчатого тела, мозжечок, зрительная и лобная области коры) .

Известны 6 основных видов движений глаз:

  • тремор, - частота - 250-270 гц, амплитуда - 20-40 угловых сек. В результате тремора ось глаза описывает эллипсоподобные фигуры. Тремор - естественный двигательный фон окуломоторной активности, неподдающийся произвольному контролю, он в значительной степени обусловливает саму возможность зрительного восприятия, приводя к постоянному изменению освещённости тех фоторецепторов, которые лежат на границах по-разному освещенных мест сетчатки. Его частота превышает критическую частоту слияния мельканий, поэтому субъективно он не ощущается.
  • дрейф, - медленное, плавное перемещение глаза, прерываемое микроскачками. Скорость дрейфа меняется от 0 до 40°/с, длительность - от 30 до 5000 мс. При фиксации объекта на дрейф приходится 97% времени. Считается, что дрейф создает наиболее благоприятные окуломоторные условия для приема и переработки оптической информации.
  • саккады,
  • вергентные, - макродвижения глаз, приводящие к изменению угла между зрительными осями левого и правого глаза. Вергентные движения выступают фактором, обеспечивающим бинокулярное зрение. Являются более поздним филогенетическим приобретением, чем версионные движения, и имеют свою собственную систему регуляции.
    • движения конвергенции (сводящие глаза), 
    • дивергенции (разводящие глаза),
    • циклофузионные, или торсионные движения, - вращательные перемещения глаз относительно оптической оси. Они содержат как саккадический, так и плавный компонент; амплитуда движений ограничена 10° Основное назначение - частичная компенсация наклонов головы относительно гравитационной вертикали.
  • версионные движения - макродвижения глаз, дополняющие вергентные движения.
    • быстрые саккадические, с помощью которых осуществляется коррекция положения,
    • медленные следящие движения, с помощью которых происходит коррекция скорости движения глаз относительно целей, находящихся на константном расстоянии от наблюдателя,
    • компенсаторные движения глаз вестибулярногопроисхождения, обеспечивающие сохранение направления зрительных осей в пространстве при изменениях положения и скорости движения головы.
  • нистагм

Каждый из них обладает характерными биомеханическими свойствами (амплитудой, скоростью, частотой, траекторией и т.д.) и подчинен соответствующей системе контроля.

По способу функционирования глазодвигательная система относится к системам управления с отрицательной обратной связью, т.е. реагирует на рассогласование между требуемым и действительным положением или скоростью смещения глаз. В зависимости от каналов афферентно-эфферентного взаимодействия и ведущего принципа управления в рамках ГДС дифференцируются субсистемы, ответственные за выполнение отдельных видов движений.

К ним относятся, в частности, "саккадическая" и "плавная прослеживающая" субсистемы; первая стимулируется позиционной ошибкой локализации объекта относительно направления глаз, вторая - векторной скоростью воспринимаемого объекта.

На уровне психической организации индивида движения глаз включены в процессы познания и деятельности. Человек не только принимает и перерабатывает зрительную информацию, но так или иначе относится к ней.

Активное познавательное отношение к воспринимаемому находит выражение в феномене взора -визуальной направленности субъекта на определенный элемент или отношение наличной ситуации, которая проявляется в соответствующей ориентации оптических осей глаз.

  • в зависимости от степени включенности человека в ситуацию взор может быть "осмысленным" или "отсутствующим";
  • в зависимости от площади предмета зрительного восприятия - "тупым" или "острым";
  • в зависимости от степени информационной загруженности - "пристальным" или "скользящим";
  • а условиях невербального общения он может выполнять функцию знака: указывать партнеру направление движения либо предмет, свойства которого необходимо учесть.

В любом случае это показатель некоторой внутренней работы человека, его актуального состояния или намерения.

Итак, движения глаз несут полезную информацию о процессах ЦНС, способах регулирования движений, организации познавательных процессов, состояниях человека и его деятельности. Чтобы получить ее, необходимо уметь регистрировать окуломоторную активность.

  • киносъемка,
  • электроокулография,
  • фотооптический,
  • фотоэлектрический метод
  • электромагнитный метод

Кинорегистрация

Метод кинорегистрации включает три взаимосвязанные процедуры: 

  • киносъемку положения глаз испытуемого в процессе решения зрительных, мнемических и интеллектуальных задач, 
  • покадровый анализ пленки
  • наложение траектории перемещения глаз на экспонируемый объект или тестовую ситуацию.

Во время съемки объектив кинокамеры устанавливается против лица испытуемого в плоскости экрана, на котором экспонируется объект, на расстоянии 50-80 см. Скорость съемки выбирается в зависимости от целей эксперимента: чем точнее необходимо определить пространственно-временные характеристики окуломоторной активности, тем более высокая скорость (частота кадров в секунду) должна быть использована. 

Абсолютное положение глаз испытуемого реконструируется экспериментатором по окончании опытов в ходе покадровой обработки пленки (на специализированном проекторе). Источником информации об окуломоторной активности служит смещение изображения контролируемого элемента глаза (край или центр зрачка, кровеносный сосуд склеры, роговичный блик и т.п.) относительно неподвижной части лица или оборудования. Траектория движений глаз устанавливается путем сопоставления относительного положения контролируемого элемента в смежных кадрах, а длительность движений - по соответствующему ему числу кадров. Построенная на масштабной бумаге циклограмма движений глаз при помощи пантографа переносится на копию экспонируемого объекта.

Метод ориентирован на измерение макродвижений глаз. Обеспечиваемая точность - 1-2°. Возможна моно- и бинокулярная регистрация. Метод позволяет определить

  • маршруты движений глаз относительно поверхности объекта,
  • число и длительность фиксаций элементов стимульной ситуации больших угловых размеров (свыше 2-3°),
  • направление и скорость прослеживающих движений глаз,
  • смену фиксаций разноудаленных объектов и другие особенности окуломоторной активности.

Киносъемка является достаточно удобным (а в некоторых случаях единственным) средством измерения окуломоторной активности у детей, отдельных категорий больных, а также у операторов различных систем управления. Ее главное достоинство - прямая запись и связанные с этим безинерционность и достоверность регистрации. К особенностям относится и безконтактность метода, а также возможность сохранения испытуемым естественной позы и небольших смещений головы. Вместе с тем, он чувствителен к условиям освещения поверхности лица испытуемого (что сужает круг решаемых задач) и отличается высокой трудоемкостью покадровой обработки материала.