8. AKTYWNOŚĆ OKORUCHOWA.pdf

Aktywność

okoruchowa

Czemu służą ruchy oczu?

Zmysły są stale bombardowane ogromną ilością informacji,

których nasz mózg nie jest w stanie przetworzyć. Potrzebne są

więc mechanizmy selekcji, rozdziału informacji na ważne,

mniej ważne i niepotrzebne. Część informacji zostaje usunięta

całkowicie, tak że nie docierają nawet do receptorów zmysło-

wych. Na przykład nie widzimy ani promieniowania podczerwo-

nego, ani nadfioletowego, ani tym bardziej rentgenowskiego,

chociaż natura tych trzech rodzajów promieniowania nie różni

się od natury światła widzialnego: we wszystkich tych przypad-

kach mamy do czynienia z falami elektromagnetycznymi. Te

niepotrzebne fragmenty widma elektromagnetycznego albo są

odfiltrowywane zanim dotrą do siatkówki, albo receptory siat-

kówki nie są na nie wrażliwe. Inne informacje selekcjonowane

są przez mechanizmy uwagi.

Nie jest jednak tylko tak, że nasze zmysły starają się usunąć

niepotrzebne informacje. Również wyszukują ważne informa-

cje. W przypadku słuchu mechanizmem służącym wyszukiwa-

niu informacji są ruchy głowy, które pozwalają na lepszą lokali-

zację źródła dźwięku. W przypadku wzroku głównym mechani-

zmem wyszukiwania informacji są ruchy oczu sterowane za

pomocą układu okulomotorycznego.

136

Piotr Jaśkowski - Zarys psychofizjologii

Istnieją trzy główne klasy ruchów oczu (Glimcher, 1999). Pierw-

szy odpowiada za stabilizację obrazu na siatkówce. Ruch organi-

zmu powoduje ruch obrazu na siatkówce, utrudniając jego rozpo-

znanie. Na przykład ruch głowy z lewej strony na prawą powoduje,

iż obraz na siatkówce przesuwa się w przeciwnym kierunku. Sys-

temy okoruchowe większości kręgowców są wyposażone w me-

chanizmy umożliwiające ruchy oczu, które dokładnie kompensują

obrót głowy.

Drugi mechanizm odpowiada za przesuwanie linii wzroku tak,

aby skierować go na interesujący nas obiekt lub podążać wzro-

kiem za jakimś wybranym poruszającym się obiektem. Wzrok kie-

rujemy na jakiś obiekt za pomocą bardzo szybkiego ruchu, czyli

tzw. ruchu skokowego. Natomiast ruch śledzący umożliwia nam

podążanie wzrokiem za jakimś przedmiotem.

Kiedy oczy skierowane są na punkt w nieskończoności, linie

wzroku są do siebie równoległe. Kiedy jednak chcemy zobaczyć

przedmiot znajdujący się bliżej, nasze oczy obracają się tak, żeby

linie wzroku przecięły się w miejscu, w którym znajduje się ów

przedmiot. Aby tak się stało, oboje oczu muszą się obrócić wokół

linii pionowej w kierunku do siebie. Jeśli z kolei chcemy z jakiegoś

bliskiego przedmiotu przenieść wzrok na przedmiot bardziej odle-

gły, oczy obracają się od siebie. Oba te ruchy należą do trzeciej

klasy ruchów oka. Są to tzw. ruchy wergencyjne.

Mięśnie oka

Do każdego oka są doczepione 3 pary mięśni. Wszelkie ruchy

oczu odbywają się dzięki skurczom i rozkurczom tych mięśni. Mię-

śnie każdej pary działają przeciwsobnie, jak większość mięśni

szkieletowych, tzn. ruch w danym kierunku jest możliwy, jeśli je-

den mięsień kurczy się, a drugi w tym samym czasie rozkurcza.

Mięsień prosty boczny i prosty przyśrodkowy obracają oko w

płaszczyźnie poziomej (z lewa na prawą i z prawa na lewą; rys.

8.1). Ponieważ oczy poruszają się razem, więc skurcz mięśnia

prostego przyśrodkowego w jednym oku występuje razem ze skur-

czem mięśnia prostego bocznego w drugim. Druga para mięśni –

mięsień prosty górny i prosty dolny – obracają oko wokół poziomej

8. Aktywność okoruchowa

137

prosty górny

skośny górny

prosty przyśrodkowy

prosty boczny

skośny dolny

prosty dolny

Rys. 8.1. Mięśnie oka. Ruchy oka są możliwe dzięki parom mięśni: mięśnie prosty górny i

prosty dolny obracają oka w płaszczyźnie pionowej, prosty boczny i prosty przyśrodkowy w

płaszczyźnie poziomej, natomiast skośny górny i dolny obrót oka wokół linii wzroku. (Wg.

Glimcher, 1999)

osi, a zatem umożliwiają ruch oka z góry na dół i z dołu do góry.

Wreszcie mięsień skośny górny i skośny dolny umożliwiają obrót

oka wokół linii wzroku. Mięśnie te współdziałają z mięśniami pro-

stymi górnym i dolnym w przesuwaniu oka ku górze i ku dołowi,

aby zapewnić oku tę samą orientację poziomą, kiedy oko porusza

się wokół pionowej osi. Taka korekta jest konieczna, ponieważ

górny i dolny mięsień prosty powodują również niewielki skręt

oka.

Unerwienie mięśni oka

Nerw okoruchowy (III nerw czaszkowy) unerwia mięsień skośny

dolny oraz trzy mięśnie proste – przyśrodkowy, górny i dolny. Mie-

sień prosty boczny jest unerwiany przez nerw odwodzący. Nato-

prosty górny

skośny górny

prosty przyśrodkowy

prosty boczny

prosty dolny

skośny dolny

138

Piotr Jaśkowski - Zarys psychofizjologii

miast nerw trójdzielny (IV czaszkowy) doprowadza impulsy nerwo-

we do mięśnia skośnego górnego. Z tego wynika, że ciała neuro-

nów ruchowych sterujących mięśniami oczu znajdują się w pniu

mózgu w trzecim, czwartym i szóstym jądrze czaszkowym. Jądra

te są połączone ze sobą za pomocą traktu zwanego pęczkiem po-

dłużnym przyśrodkowym. Połączenia te zapewniają koordynację

między mięśniami konieczną przy wykonywaniu precyzyjnych ru-

chów (Glimcher, 1999).

Rodzaje ruchów oczu

Ruchy skokowe

Czopki są najgęściej upakowane w niewielkim obszarze siatkówki

w tzw. dołku środkowym o średnicy zaledwie 1 stopnia kąta wi-

dzenia (koło o średnicy 1 cm oglądane z odległości ok. 50 cm).

Jeśli kierujemy wzrok na jakiś przedmiot, obraz tego przedmiotu

pada na dołek środkowy. Wysoka gęstość czopków w tym rejonie

zapewnia wyjątkowo ostre widzenie. Przedmioty, których obrazy

padają poza obszar dołka, są widziane gorzej: z każdym stopniem

odległości od dołka spada ostrość widzenia i nasza zdolność do

identyfikacji danego obiektu. Dzięki temu, że oko może się poru-

szać, możliwe jest takie jego przesunięcie, aby obraz dowolnego

przedmiotu w polu widzenia został zogniskowany w dołku środko-

wym. Ruchy oczu pozwalające na ogniskowanie obrazów przed-

miotów, które chcemy dokładnie obejrzeć albo które nagle wtar-

gnęły w pole widzenia, nazywane są sakkadycznymi albo skoko-

wymi. Są to bardzo szybkie i precyzyjne ruchy. Oko w trakcie wyko-

nywania sakkady (skoku) może osiągnąć prędkość 800°/s

(Szczechura & Terelak, 1993). Z taką prędkością mogłoby się w

ciągu sekundy obrócić ponad dwa razy wokół własnej osi! Ozna-

cza to, że do siły, która utrzymuje oko w aktualnej pozycji musi

zostać dodana nowa siła, która nada mu odpowiednie przyspie-

szenie pozwalające na osiągnięcie takiej szybkości w czasie zale-

dwie od 5 do 10 ms. Równocześnie jednak, aby wzrok „wylą-

dował” na danym przedmiocie, amplituda takiego skoku musi być

8. Aktywność okoruchowa

139

bardzo precyzyjnie obliczona, a prędkość obrotu zredukowana do

zera w momencie, w którym oko osiągnie cel. Obliczenia te wyma-

gają pewnego czasu. Z tego powodu między innymi sakkada roz-

poczyna się dopiero po około 150 ms od chwili pojawienia się

obiektu w polu widzenia. Wszelkie parametry ruchu oka – siły, ja-

kie muszą zostać przyłożone – są obliczane w obwodach neuro-

nalnych pnia mózgu na podstawie tzw. błędu ruchowego (ang.

motor error), czyli wielkości i kierunku pożądanej zmiany pozycji

oka.

Ruchy sakkadyczne odgrywają ważną rolę w czytaniu. Wbrew

naszemu odczuciu, że podczas czytania nasze oczy przesuwają

się wzdłuż linii tekstu z jednostajną prędkością, faktycznie oczy

wykonują kilka sakkad. Wzrok przeskakuje od wyrazu do wyrazu

lub od grupy wyrazów do grupy wyrazów, zatrzymując się na okre-

sy od 200 ms do 1 s (tzw. okresy fiksacji) w zależności od trudno-

ści czytanego tekstu. Zwiększona sprawność czytania objawia się

m.in. mniejszą liczbą sakkad potrzebnych do przeczytania jednej

linii oraz skróceniu czasów fiksacji wzroku.

Neuronalne sterowanie ruchami skokowymi

Pomiędzy trzema jądrami nerwów czaszkowych unerwiających

mięśnie oczu znajduje się struktura stanowiąca przyśrodkową

część tworu siatkowatego mostu. Neurony tej struktury, zwane

erupcyjnymi (ang. burst neurons ), generują krótkie serie impul-

sów, które pojawiają się na krótko przed wystąpieniem sakkady.

Ich częstotliwość zależy od amplitudy sakkady. Nieopodal znajdu-

ją się inne neurony, które z kolei wyładowują tonicznie. Te wyłado-

wania okazują się znikać tuż przed wyzwoleniem sakkady i ta

„cisza w eterze” trwa tak długo jak czas trwania sakkady. Sztucz-

ne pobudzanie tych neuronów blokuje wyzwalanie sakkad. Ich ha-

mowanie zatem jest niezbędne do wyzwolenia sakkady, nato-

miast parametry dynamiczne sakkady są kodowane przez neuro-

ny erupcyjne.

Neurony pnia mózgu otrzymują sygnały z wzgórków górnych

oraz z czołowych okolic wzrokowych. Okazuje się, że efekty uszko-

dzenia jednej z tych struktur mogą być skompensowane przez

działanie drugiej. Dopiero gdy i druga zostanie zniszczona, sakka-

dy nie mogą być generowane.

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: