Движения глаз (eye movements)

Глаза почти всегда находятся в движении. Самому человеку кажется, что окружающий мир относительно неподвижен, а глаза движутся произвольно, но это не так. Даже когда мы пытаемся фиксировать взгляд на предмете или картине при их внимательном рассматривании, глаза прекращают выполнять размашистые движения всего на 250—300 мс, а мелкие движения продолжаются даже в этот период относительной неподвижности. В общем, Д. г. выполняют функцию обеспечения новой информ. центрального, или фовеального, зрения, чтобы рецепторы не адаптировались и не прекращали передавать информ. в зрительную кору. Нек-рые Д. г., в частности мелкое дрожание, объясняются мышечным напряжением плотной мускулатуры, обслуживающей зрительную систему.

Каждое глазное яблоко сохраняет свое положение в орбите и приводится в движение с помощью шести мышц. Анатомически глазные мышцы образуют три пары. Медиальная (назальная) и латеральная (височная) прямые мышцы обеспечивают горизонтальные Д. г. вокруг вертикальной оси. Верхняя и нижняя прямые мышцы составляют эффективную пару комплементов для обеспечения вертикальных Д. г., а тж содержат горизонтальный и вращательный элементы, делающие возможным косонаправленные Д. г. Нижняя и верхняя косые мышцы располагаются под углом друг к другу и контролируют вращательные движения совместно с верхней и нижней прямыми мышцами. Глазные мышцы не только обеспечивают значительную широту движений. Благодаря их плотности, на единицу веса подвижных органов приходится больше мускулатуры, чем это имеет место для любой др. структуры тела. Следствие этого — высокая скорость Д. г., устойчивость глазных мышц к динамическим нагрузкам и их способность быстро восстанавливать свои функции после утомления.

Обычно Д. г. совершается сопряженно, или параллельно. Единственное исключение — система вергентных движений: при рассматривании близких предметов происходит конвергенция глаз (сведение зрительных осей за счет поворота глазных яблок навстречу друг другу), а при переводе взгляда на более удаленные предметы происходит дивергенция глаз (разведение зрительных осей за счет отведения глазных яблок кнаружи от средней линии тела). И в том, и в др. случае глаза движутся в противоположных направлениях. Д. г. подразделяются на схватывающие, удерживающие и мелкие.

Схватывающие движения направлены на поиск и фиксацию стимула. Осн. движением этого типа является быстрое скачкообразное Д. г. — саккада. Ежедневно совершается приблизительно 230 000 саккадических Д. г. В общем, чем больше Д. г., тем с большей скоростью оно совершается: при углах вращения глаза в 5° и меньше скорость движения составляет примерно 200°/с, а более крупные саккады в 100° и более могут достигать скорости, превышающей 700°/с. Вместе с тем, 85% саккадических движений глаз ограничены 15°. Считается, что это баллистические движения: раз начавшись, они должны достичь мишени, прежде чем инициируется следующее движение и направление изменится. Саккады, по-видимому, чувствительны и адаптируемы к когнитивному входу и к мишени или насыщенности зрительной сцены. Маловероятно, что последовательные саккады произойдут в промежуток времени меньше 150 мс, поскольку зрительной системе требуется около 50 мс на программирование саккады в процессе фиксации, от 20 до 30 мс — на выполнение саккадического движения и 50 мс — на восстановление четкого восприятия. Во время чтения саккады организованы в относительно упорядоченную последовательность, однако во время визуального поиска или разглядывания объектов они возникают без всякой системы.

Быстрая фаза оптокинетического нистагма тж относится к схватывающим движениям. Когда чел. следит за вращающимся полосатым барабаном или кружится на карусели, через определенные интервалы происходит резкий скачок глазного яблока с фиксацией взгляда на новом и обычно несколько смещенном назад (относительно вращения) элементе барабана или визуальной сцены.

Удерживающие движения направлены на сохранение схваченной сцены или предмета в области нейтрального (фовеального) зрения. В настоящее время выявлены три вида таких движений. Вестибулярные движения происходят в тех случаях, когда вестибулярная система внутреннего уха дает по цепи обратной связи команду глазодвигательной системе удерживать взгляд на мишени независимо от движений головы. Тихое преследование, слежение или медленная фаза нистагма — примеры удерживающего движения, при к-ром глаза следуют за движущимся стимулом. Если скорость движения стимула нарастает слишком быстро, инициируются корректирующие саккады, обеспечивающие повторный захват движущегося стимула для продолжения слежения за ним до тех пор, пока не будет достигнут следующий критический уровень корректировки. Вергентные движения тж относятся к удерживающим, но выполняются они рассогласованно (глаза движутся в разных направлениях). К осн. вергентным движениям относятся конвергенция и дивергенция, проявляющиеся в виде перекрытия зрительного поля. Вергентные движения можно продемонстрировать с помощью карандаша, удерживаемого прямо перед собой на расстоянии вытянутой руки от глаз: сгибая руку в локте и приближая карандаш к носу, мы вызовем конвергенцию, а удаляя карандаш от носа — дивергенцию глаз. Эти движения произвольны. Они совершаются медленно и обычно имеют малую угловую величину.

Третья группа чрезвычайно мелких движений известна под названием физиолог. нистагма. Эти движения накладываются на более крупные движения и фиксации, обсуждавшиеся выше, и, по-видимому, имеют сходное происхождение, однако их назначение выяснить пока не удалось. Мелкий тремор имеет медианную амплитуду около 17 угловых секунд, а его частота составляет от 25 до 125 колебаний в секунду. Медленный дрейф происходит с амплитудой от 2 до 5 угловых минут и средней скоростью от 1 до 5 угловых минут в секунду. Это можно наблюдать, поместив небольшой источник красного света в темной комнате. Фиксация взгляда на этом источнике света создаст впечатление его движения по комнате. Микросаккады, или рывки, являют собой др. вид физиолог. нистагма. Они имеют амплитуду от 1 до 20 угловых минут и предельную скорость около 10°/сек. Строгие эксперим. исслед. показали, что мелкие движения физиолог. нистагма не играют существенной роли в повышении остроты зрения.

Два независимых исследователя — Басуелл и Тинкер, работавшие в период с 1920 по 1940 гг., внесли решающий вклад в наше понимание процесса чтения и рассматривания картин. Говоря коротко, они продемонстрировали, что длина саккад и продолжительность фиксации зависят от типографских параметров, контекста и трудности самого текста. Значение придавалось большей специфичности тех частей слов, на к-рых заканчивались Д. г., и приспособляемости Д. г. к изменению динамических отношений между предложениями в отрывках текста, в зависимости от способностей читающего к когнитивной обработке информ. (напр., в зависимости от субъективной важности того или иного участка текста). За прошедшее время появились более удобные средства регистрации Д. г., в том числе имеется возможность делать это незаметно для испытуемого. Это позволяет точнее оценить естественное поведение с минимальными ошибками. Регистрация Д. г. применяется при изучении поведения водителей, пилотов, наблюдающих за показаниями приборов и земными объектами, проявлений психопатологии и недостаточной специфической обучаемости, а тж во множестве др. областей исслед.

На протяжении почти 100 лет внимание экспериментаторов было направлено на доказательство правильности одного из четырех предположений о целях Д. г. Во-первых, благодаря Д. г. осуществляется функция зрения: в их отсутствие рецепторы адаптируются и зрительные сцены становятся менее яркими. Во-вторых, Д. г. и фиксации взгляда играют роль в восприятии зрительных образов: по-видимому, они реализуют психомоторную программу, имеющую прямое отношение к рассматриваемой сцене или картине. В-третьих, Д. г. и фиксации взгляда м. б. подчинены восприятию: поскольку фиксации происходят на тех участках зрительного поля, к-рые наиболее информативны, напр. на контурах, объектах и затенении, предполагается, что общее семантическое содержание задает паттерн Д. г. В-четвертых, последовательность Д. г. может служить средством кодирования, хранения и последующего реконструирования промежуточных ретинальных изображений деталей, обнаруженных на картине или в сцене: каждый индивидуум имеет собственный уникальный паттерн Д. г., к-рый отражает его интерпретацию данной сцены. Не исключена возможность, что каждая из этих альтернатив верна в тот или иной момент времени.

См. также Биологические ритмы

Д. Ф. Фишер