Microsaccades: Funksjon, oppgave og sykdommer

Microsaccades er minimale bevegelser i øynene som spiller en avgjørende rolle i visuell oppfatning. Uten en mikrosakkade per sekund, vil hjerne oppnår ikke visuell oppfatning fordi bare mikrosakkader gir et skifte av lys på netthinnen. Dette skiftet er viktig for retinalreseptorene å videreformidle visuell informasjon til hjerne.

Hva er mikrosakkader?

Et tverrsnitt av det menneskelige øyet som viser dets anatomiske komponenter. Klikk på bildet for å forstørre. Det er flere typer øyebevegelser. Den ene er fiksering, som tilsvarer øyets hvileposisjon på et bestemt fikseringspunkt. Imidlertid, selv når øyet er i tilsynelatende ubevegelig fiksering, forekommer det fortsatt mikromovement hvert sekund. Slike mikrobevegelser kalles mikrosakkader. Øyet lager mellom en og tre mikrosakkader per sekund. Under disse rykkete blitsbevegelsene med amplituder mellom tre og 50 vinkelminutter forskyves det innfallende lyset på netthinnen. Det er bare gjennom disse mikrosakkadene at visuelle oppfatninger til slutt er mulige. Reseptorene på øyets netthinne reagerer hovedsakelig på lysendringer. Dermed fører skifting av lys fra det ene mottakelige retinalområdet til det neste reseptorene til å reagere og til slutt muliggjør syn. Begrepet 'lokal tilpasning' refererer til et visuelt fenomen som gjør at folk kan oppfatte faste stimuli i det visuelle bildet, men ikke oppfatte dem som faste. Denne effekten oppstår under visse miljøforhold. Det faktum at mennesker ikke har synsoppfattelsesproblemer i hverdagen på grunn av lokal tilpasning av øynene, er igjen relatert til mikrosakkader.

Funksjon og oppgave

Amplituden til mikrosakkader varierer fra fem til 50 kantede minutter. For mikrosakkader avhenger bevegelsens maksimale hastighet lineært av avstanden. Dermed er det omtrent åtte grader / s til amplituder som starter fra fem vinkelminutter. Tilsvarende er det omtrent 80 grader / s ved amplituder rundt 50 kantede minutter. Microsaccades tilsvarer enten drift med lav hastighet eller er en del av de såkalte mikromovementene blant øyebevegelser. I sammenheng med mikrobevegelser kalles saccades også mikrotremor-delen av bevegelsen. Hver mikrosakkade omorganiserer blikklinjene til det fikserte punktet. Fysiologisk avviker øynene permanent fra faste punkter ved drivende bevegelser for å unngå fenomenet lokal tilpasning. Mikrosakkadene er altså en av de mest essensielle komponentene i visuell oppfatningsevne. De sørger for at øyet permanent overfører visuelle stimuli fra miljøet til hjerne og filtrerer dem ikke ut av oppfatningen i sammenheng med lokal tilpasning. Lokal tilpasning er nødvendig fordi uten det ville mennesket permanent oppfatte de fine venene i sitt eget øye over stimuli fra miljøet. Mennesker er blant de øyekontrollerte skapningene som først og fremst finner veien i sitt miljø ved hjelp av visuell oppfatning. At de er i stand til det, skyldes noen ganger fenomener som lokal tilpasning og mikrosakkader. Vanligvis forekommer mikrosakkad en til tre ganger hvert sekund. Den respektive hastigheten avhenger av personen og er også relatert til påvirkningsfaktorer som tretthet. Forskere antar nå at nevronale prosesser som ligner på de som er involvert i generering av saccades, spiller en rolle i genereringen av microsaccades. Vanlige nevrale strukturer ser ut til å ligge til grunn for bevegelsene. Driftbevegelsene til øyet fra et fikseringspunkt er like automatiske og ufrivillige som de korrigerende mikrosakkadene som omdirigerer øyet til fikseringspunktet. Disse prosessene blir sjelden bevisst oppfattet og forekommer i løpet av mindre enn et sekund.

Sykdommer og lidelser

Microsaccades har klinisk relevans først og fremst i sammenheng med lammelse av øyemuskulaturen. I de fleste tilfeller er lammelser av denne typen assosiert med nevrologiske sykdommer og tilsvarer dermed nevronale lesjoner i området som leveres av de berørte musklene. Når øyemuskulaturen er lammet, kan mikrosakkader ikke lenger finne sted. Dette kan få fatale konsekvenser for visuell oppfatning. Siden reseptorene på netthinnen nesten utelukkende reagerer på skiftende lysforhold, forårsaker mikrosakkader et skifte av lys på netthinnen. Når mikrosakkader ikke lenger kan finne sted, når bare konstante lysstimuli øynene når hode er fikset. Dette fenomenet er ledsaget av et absolutt tap av total syn. Dette blir også referert til som synstap på grunn av reseptor tretthet. På denne måten vil en pasient med lammet øyemuskulatur midlertidig bli blind hvis han hode ble fikset fra utsiden. Hode bevegelse kan forskyve lysstimuli på netthinnen på samme måte som mikrosakkadene. Så snart pasienten kan bevege hodet igjen, kan han godt se noe igjen, til tross for lammelse i øyemuskelen. En lege kan følge lammelse av øyemuskulaturen ved fiksering av hodet, fordi mikrosakkader forhindret av lammelse i denne stillingen føre til midlertidig blindhet. Lyset som stadig faller på netthinnen forskyves ikke til forskjellige reseptorer uten mikrosakkader, noe som hovedsakelig har effekter på perifert syn i øyekroken. De mottakelige retinalfeltene er for store ved retinalcellene i periferien til å tillate en stimulusforskyvning av innfallende lysstimuli i sammenheng med mikrosakkader andre steder. I det sentrale synsfeltet kan forskyvning av lysstimuli forekomme gjennom andre mikromovements fordi sentrale retinalceller er av mindre størrelse enn perifere retinalceller. Dette gjør de mottakelige feltene i sentrum mindre, slik at skift av lysstimuli lettere er mulig.