Острота зрения зависит от микроскопических движений глаз

Исследование, опубликованное в журнале Nature Communications, поможет улучшить лечение нарушений зрения.

Актуальность проблемы

Острота зрения — способность различать буквы, цифры и предметы на расстоянии — необходима для многих задач, от распознавания друга в комнате до вождения автомобиля. Исследователи ранее предполагали, что острота зрения в первую очередь определяется оптикой глаза и анатомией сетчатки. В отличие от стационарной камеры, человеческие глаза постоянно движутся, анализируя новые фрагменты внешней среды с помощью сетчатки.

Нарушения движения глаз и зрения зачастую сосуществуют при некоторых расстройствах. Например, движение глаз плохо фиксируется у пациентов с нарушениями зрения, такими как дислексия и болезнь Паркинсона.

Материалы и методы обследования

Чтобы определить, влияют ли фиксированные движения глаз на остроту зрения, Руччи и Интой изучили, как эти крошечные движения глаз влияют на производительность человека по одной из наиболее распространенных оценок остроты зрения: диаграмме Снеллена. Диаграмма Снеллена (Snellen eye) состоит из 11 строк печатных букв, в которых каждая строка отображает увеличивающееся число букв в уменьшающемся размере. Во время теста зрения человека просят прочитать буквы в строках. Если у человека нормальная острота зрения, он способен увидеть 8 строк на диаграмме с расстояния 600 метров.

Чтобы измерить остроту зрения в отсутствие фиксированных движений глаз, исследователи стабилизировали диаграмму Снеллена на сетчатке глаза наблюдателя, постоянно обновляя дисплей в соответствии с движениями глаз, противодействуя эффектам движений. То есть, в отличие от обычного просмотра, когда визуальный ввод меняется вместе с движениями глаз, ученые следили за тем, чтобы изображение диаграммы Снеллена оставалось неподвижным на сетчатке.

Результаты научной работы

Исследователи из Университета Рочестера (University of Rochester) под руководством Мишель Руччи (Michele Rucci) показывают, что небольшие движения глаз, которые люди даже не осознают, играют важную роль в остроте зрения человека. 

«Люди, как правило, не осознают, что их глаза всегда находятся в движении, даже когда пытаются удерживать взгляд на одной точке», — комментирует автор исследования Дженис Интой (Janis Intoy).

Постоянное перемещение взгляда, известное как фиксированные движения глаз, когда-то считались несущественными из-за малой амплитуды. Но на микроскопическом уровне, относительно размера клеток в сетчатке, в воссоздании изображения участвуют многие рецепторы. Ученые доказали, что эти фиксированные движения глаз имеют решающее значение для процессов в зрительной системе.

Плохие результаты теста с помощью диаграммы Снеллена обычно объясняются дефектами оптических, структурных и физиологических свойств глаза. Движения глаз редко учитываются. Однако ученые обнаружили, что фиксированные движения глаз являются ключевыми факторами, влияющими на зрение. На самом деле, даже если люди это не осознают, движения глаз точно контролируются и могут позволить прочитать по крайней мере 2 строки на диаграмме Снеллена, когда движения глаз отсутствуют или нарушены. Фиксирование диаграммы Снеллена привело к резкому снижению остроты зрения. 

«Мы обнаружили, что достижение острого зрения — это не только результат хорошей оптики и здоровой сетчатки, но и тонкого моторного контроля до уровня, который ускользает от осознания», — объясняет Дженис Интой. 

Методы, основанные на глазодвигательной тренировке и двигательной реабилитации, помогут улучшить остроту зрения. Эти методы лечения могут включать в себя проведение пациентами с двигательными расстройствами практики удержания своего взгляда на неподвижных объектах и практику точного перемещения своего взгляда между соседними объектами.

Авторы другого исследования утверждают, что компьютерные игры улучшают периферийное зрение.

Запись Острота зрения зависит от микроскопических движений глаз впервые появилась Medical Insider.