Soweit mir bekannt ist, sind die Sakkaden des Auges zentral für die visuelle Wahrnehmung. Wird das Auge still gehalten, hört der Mensch auf zu sehen, auch wenn Licht auf die Netzhaut trifft und die Sehbahn intakt ist.
Aber wir hatten kürzlich eine Frage zu UX.stackexchange zu möglichen Verbesserungen an einer visuellen + EEG-Schnittstelle, die für die Kommunikation mit eingeschlossenen Patienten verwendet wird. Der fragende Designer erwähnte, dass Eye-Tracking-Geräte wahrscheinlich nicht funktionieren, da sich die Augen der Patienten nicht bewegen können. Das hat mich überrascht, denn ich hätte gedacht, dass die Patienten ihre Augen bewegen können müssen, wenn sie den Bildschirm des Geräts lesen können. Aber ich hatte noch nie Kontakt mit einer eingesperrten Person und gehe davon aus, dass der Fragesteller mehr über sie wusste als ich.
Gibt es also Situationen, in denen die Augenmuskeln eines Menschen gelähmt sind, sodass die Augäpfel nicht in ihren Bahnen bewegt werden können, aber dieser Mensch noch eine visuelle Wahrnehmung hat und Informationen in seinem Blickfeld mental verarbeiten kann?
Kurze Antwort Die
visuelle Wahrnehmung bleibt ohne funktionelle Augenbewegung bestehen.
Hintergrund
Ein Beispielfall wären Träger von Netzhautimplantaten. Netzhautimplantate wie das Argus II bestehen aus einem Satz Elektroden, die auf der degenerierten Netzhaut von Blinden platziert werden. Die elektrische Stimulation des Elektrodenarrays löst Lichtblitze ( Phosphene ) aus. Die visuelle Eingabe erfolgt über eine am Kopf montierte Kamera, und das Gerät übersetzt die Kamerabilder in gemusterte Elektrodenstimuli. Da die Kamera am Kopf getragen wird, können Argus II-Träger daher nicht mit Augenbewegungen die Welt scannen. Sie müssen Head-Scanning-Techniken anwenden. Dennoch können sie Lichtblitze (Phosphene) wahrnehmen und einfache Formen erkennen und Bewegungen wahrnehmen .
Tatsächlich sind Augenbewegungen wie Sakkaden für Argus II-Träger schädlich, weil das okulomotorische System Muskelbewegungen an das Gehirn zurückmeldet, wenn eine Sakkade gemacht wird, um das perzeptive Sichtfeld zu stabilisieren. Bei normalsichtigen Menschen ist das okulomotorische Feedback-System wichtig, da es dem Gehirn mitteilt, die Verschiebung des Netzhautbildes bei einer Sakkade zu kompensieren. Die Kompensation erfolgt durch eine Verschiebung der Gehirndarstellung des Netzhautbildes in die entgegengesetzte Richtung, wodurch die Bilddarstellung stabilisiert wird. Dies ist jedoch bei Argus II-Trägern nachteilig, da die Position des Elektrodenarrays und damit die Netzhautposition des Bildes von der Augenposition unbeeinflusst ist. Wenn Probanden ihr Implantat verwenden, stören daher alle Sakkaden die visuelle Verarbeitung, da das okulomotorische System die wahrgenommene Position des betrachteten Objekts anomal kompensiert.
Noch wichtiger sind vielleicht Mikrosakkaden . Mikrosakkaden sind kleine, unwillkürliche Augenbewegungen. Wenn Bilder stabil auf der Netzhaut vorhanden sind, verblassen die Bilder aufgrund von Anpassungsprozessen in retinalen Neuronen sehr schnell. Mikrosakkaden sollen das Ausbleichen verhindern , da sie ständig kleine, unwillkürliche Blickbewegungen erzeugen, dadurch das Bild schnell über die Netzhaut verschieben, dadurch das Netzhautbild auffrischen und eine Anpassung verhindern ( Stingl, 2013 ). Wenn Argus II-Träger aufhören, das Bild zu scannen, verblassen die Bilder tatsächlich innerhalb von Sekunden (Stronks, 2013) .
Um auf deine Frage zurückzukommen und zusammenzufassen:
Titelfrage: Nein, Augenmuskeln werden für das Sehen nicht benötigt , da Argus II-Träger ein Sehvermögen haben (wenn auch künstliches, grobes Sehen). Ein funktionierendes Sakkadensystem bei normalsichtigen Personen verbessert jedoch das Scannen, und anekdotisch verhindern Mikrosakkaden ein Ausbleichen des Bildes, indem sie das Netzhautbild ständig aktualisieren.
Körperfrage: Argus II-Implantatträger sind ein Beispiel für Sehen ohne okulomotorische Kontrolle. Obwohl sie ihre Augenmuskeln nicht zum Scannen verwenden können, haben sie dennoch ein funktionelles Sehvermögen . Das Ausbleichen des Bildes ist jedoch sowohl bei Argus II-Benutzern als auch bei Personen ohne funktionierende Augenmuskeln ein Problem, sodass Kopfscantechniken erforderlich sind .
PS: Andere Implantatsysteme, wie das Alpha-IMS, verwenden Lichterfassungsmethoden im Inneren des Auges. Daher können diese Subjekte normales Augenscannen und Sakkaden zum Scannen verwenden. Auch, wenn auch anekdotisch, wird das Verblassen bei Alpha-IMS-Trägern reduziert, da die Mikrosakkaden die Anpassung verhindern ( Stingl, 2013 ).
Referenzen
- Stingl et al., Proc Royal Soc B (2013); 280 (1757)
– Stronks et al., IOVS (2013); 54 (6): 3891–901.
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AliceD
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