I piccoli movimenti di occhio svolgono il grande ruolo nell'acuità visiva degli esseri umani

Acuità visiva--la capacità di discernere le lettere, i numeri e gli oggetti da una distanza--è essenziale per molte mansioni, dal riconoscimento dell'amico attraverso una stanza a condurre un'automobile.

I ricercatori precedentemente hanno supposto che l'acuità visiva soprattutto è stata determinata dall'ottica dell'occhio e dall'anatomia della retina. Ora, ricercatori dall'università di Rochester--compreso Michele Rucci, un professore del cervello e delle scienze cognitive e Janis Intoy, un dottorando di neuroscienza alla Boston University e un assistente di ricerca nel laboratorio di Rucci a Rochester--indichi che i piccoli esseri umani dei movimenti di occhio sono nemmeno informati di rendere a gioco un grande ruolo nell'acuità visiva degli esseri umani. La ricerca, pubblicata nelle comunicazioni della natura del giornale, può piombo ai trattamenti ed alle terapie migliori per i danni della visione.

A differenza di una macchina fotografica stazionaria che cattura una fotografia fissa del mondo, gli occhi umani costantemente stanno muovendo, contenendo i nuovi pezzi di scena visiva e continuamente stanno cambiando l'input visivo alla retina.

Gli esseri umani non sono normalmente informati che i loro occhi sono sempre nel moto, anche quando tentando di mantenere uno sguardo fisso costante su un punto.„

Janis Intoy, dottorando di neuroscienza alla Boston University

Questi spostamenti di sguardo fisso, conosciuti come i movimenti di occhio di fixational, erano una volta probabilmente illogici perché sono così piccoli. Ma, sono grandi ad un livello microscopico, riguardante la dimensione delle celle nella retina e spostano l'immagine attraverso molti ricevitori. Rucci ed i membri del suo laboratorio hanno indicato progressivamente che questi movimenti sono critici ai trattamenti nel sistema visivo.

Per determinare indipendentemente da fatto che i movimenti di occhio di fixational pregiudicano l'acuità visiva, Rucci e Intoy hanno studiato come questi movimenti di occhio minuscoli pregiudicano la prestazione di una persona su una delle valutazioni più comuni dell'acuità visiva: il diagramma di occhio di Snellen. Il diagramma di occhio di Snellen consiste di 11 riga di caratteri in grassetto in cui ogni riga visualizzazioni un numero aumentante di lettere nella diminuzione gradua. Durante la prova della visione, una persona è chiesta di leggere le lettere nelle righe. Se una persona ha acuità visiva normale--20/20 di visione--può leggere per allineare almeno otto sul diagramma da una distanza di 20 piedi.

I risultati difficili sulla prova del diagramma di occhio di Snellen sono attribuiti comunemente ai difetti nei beni ottici, strutturali e/o fisiologici dell'occhio; i movimenti di occhio sono considerati raramente. Rucci e Intoy hanno trovato, tuttavia, che i movimenti di occhio di fixational sono contributori chiave alla 20/20 di visione. Infatti, anche se gli esseri umani non sono informati di fabbricazione loro, questi movimenti di occhio con precisione sono gestiti e che possono permettere che la gente legga almeno due righe più ulteriormente sul diagramma di occhio di Snellen contro quando i movimenti di occhio sono assenti o alterati.

Per misurare l'acuità visiva in assenza dei movimenti di occhio di fixational, i ricercatori hanno stabilizzato il diagramma di occhio sulle retine degli osservatori continuamente aggiornando la visualizzazione secondo i movimenti di occhio, neutralizzanti gli effetti dei movimenti. Cioè a differenza durante della visualizzazione normale, quando l'input visivo cambia con i movimenti di occhio, Intoy e Rucci ha assicurato che l'immagine del diagramma di occhio rimanesse stazionaria sulla retina. Ciò piombo ad una riduzione drastica dell'acuità visiva; gli osservatori, che hanno avuti normalmente 20/20 di visione, erano ora in media soltanto capace di leggere approssimativamente per allineare sei del diagramma di occhio di Snellen, alla riga che indica la 20/30 di visione.

“Abbiamo trovato che quello raggiungere la 20/20 di visione è non solo il risultato di buona ottica e di una retina sana ma anche controllo di motore fine, ad un livello che elude la consapevolezza,„ Rucci dice. “Il danno nell'acuità visiva può provenire dai movimenti di occhio, un fattore che attualmente non è riflesso affatto.„

A causa di grandi movimenti di occhio di fixational di ruolo giochi nell'acuità visiva, medici dovrebbe considerare ed esaminare con attenzione questi movimenti nella gente con l'acuità visiva alterata, quali la miopia (miopia) e l'ipermetropia (presbiopia).

“I disordini di movimento dell'occhio ed i danni visivi coesistono spesso in alcune circostanze pure,„ Intoy dice. “Per esempio, il controllo difficile di fixational è trovato spesso in pazienti con i danni visivi come dislessia ed i danni visivi sono spesso presenti in pazienti con le anomalie del motore come la malattia del Parkinson.„

Oltre a fare il nuovo indicatore luminoso sui meccanismi fondamentali in questione nella visione dell'alto-acutezza in esseri umani, questi risultati suggeriscono che i metodi basati su ripristino oculomotore del motore e di addestramento possano contribuire a migliorare l'acuità visiva. Queste terapie hanno potuto comprendere avere pazienti con pratica di disordini di motore che tiene il loro sguardo fisso sugli oggetti stazionari e praticare precisamente spostare il loro sguardo fisso fra gli oggetti vicini.

“Le terapie che comprendono i movimenti di occhio di fixational non contribuirebbero generalmente a compensare i deficit nell'ottica, struttura e funzionalità fisiologiche dell'occhio,„ Intoy dice. “È attualmente poco chiaro se i movimenti di occhio anormali possono essere la causa di tali deficit (o vice versa), ma il nostro studio ora indica che questo è effettivamente possibile. Se i movimenti di occhio ed i beni dell'occhio sono correlati in questo modo, quindi le terapie che comprendono i movimenti di occhio possono essere utili in questi casi.„

Source:
Journal reference:

Intoy, J & Rucci, M. (2020) Finely tuned eye movements enhance visual acuity. Nature Communications. doi.org/10.1038/s41467-020-14616-2.