Бінокулярний зір

Бінокулярний зір, тобто зір двома очима, коли об'єкт сприймається як єдине зображення, можливий лише за чітких, супутніх рухів очних яблук. Очні м'язи забезпечують розташування обох очей на об'єкті фіксації таким чином, щоб його зображення потрапляло на однакові точки сітківок обох очей. Тільки в цьому випадку відбувається єдине сприйняття об'єкта фіксації.

Ідентичними, або відповідними, є центральні ямки та точки сітківки, розташовані на однаковій відстані від центральних ямок в одному меридіані. Точки сітківки, розташовані на різній відстані від центральних ямок, називаються диспаратними, невідповідними (нетотожними). Вони не мають вродженої властивості одиничного сприйняття. Коли зображення об'єкта фіксації падає на неідентичні точки сітківки, виникає двоїння в очах, або диплопія (грец. diplos - подвійний, opos - око), - дуже болісний стан. Це трапляється, наприклад, при косоокості, коли одна із зорових осей зміщується в один чи інший бік від спільної точки фіксації.

Два ока розташовані в одній фронтальній площині на деякій відстані одне від одного, тому кожне з них формує не зовсім однакові зображення предметів, розташованих попереду та позаду об'єкта фіксації. В результаті неминуче виникає подвоєння, яке називають фізіологічним. Воно нейтралізується в центральному відділі зорового аналізатора, але служить умовним сигналом для сприйняття третього просторового виміру, тобто глибини.

Таке зміщення зображень об'єктів (ближче та далі від точки фіксації) праворуч і ліворуч від жовтої плями на сітківках обох очей створює так звану поперечну диспарність (зміщення) зображень та їх потрапляння (проекцію) на різнорідні ділянки (неідентичні точки), що викликає двоїння в очах, у тому числі фізіологічне.

Поперечна диспарність є основним фактором сприйняття глибини. Існують вторинні, допоміжні фактори, які допомагають оцінити третій просторовий вимір. Це лінійна перспектива, розмір об'єктів, розташування світла і тіні, що допомагає у сприйнятті глибини, особливо за наявності одного ока, коли поперечна диспарність виключена.

Поняття бінокулярного зору пов'язане з такими термінами, як фузія (психофізіологічний акт злиття монокулярних зображень), резерви фузії, що забезпечують бінокулярну фузію при певному ступені редукції (конвергенції) та роз'єднання (дивергенції) зорових осей.

[ 1 ], [ 2 ]

Особливості бінокулярного зору

Бінокулярний зір – це здатність бачити об’єм і сприймати глибину за допомогою двох очей, розташованих на обличчі людини. Ця властивість зору забезпечується такими особливостями:

1. Спільне сприйняття: кожне око бачить об'єкт під дещо різним кутом, і мозок поєднує два зображення в одне. Таке поєднання зображень дозволяє людині оцінювати глибину, відстань та тривимірну структуру об'єктів.
2. Стереозор: Ефект, коли кожне око бачить зображення з невеликим зміщенням, називається стереозором. Він дозволяє людині оцінювати близькість і відстань до об'єктів і точно визначати їхнє положення в просторі.
3. Перекриття зображень: Під час бінокулярного зору частини зображень у кожному оці перекриваються, і мозок об'єднує ці перекриті області. Це створює відчуття глибини та об'єму.
4. Фіксація: Очі зазвичай фіксуються на одній і тій самій точці в просторі. Це забезпечує стабільність зору та дозволяє людині стежити за рухомими об'єктами.
5. Конвергенція: Коли людина дивиться на близький об'єкт, її очі зближуються, щоб сфокусуватися на ньому. Це називається конвергенцією. Коли людина дивиться на віддалений об'єкт, її очі розходяться.
6. Стереопсія: Стереопсія – це здатність розрізняти невеликі відмінності в положенні об'єктів у просторі. Вона дозволяє людині бачити найдрібніші деталі та оцінювати сприйняття глибини.

Бінокулярний зір є важливою частиною нормального людського зору та дозволяє нам оцінювати навколишній світ у трьох вимірах. Порушення бінокулярного зору можуть призвести до проблем зі сприйняттям глибини та координацією рухів очей, що може спричинити проблеми із зоровою функцією та сприйняттям навколишнього світу.

Які предкові риси призвели до бінокулярного зору?

Бінокулярний зір розвинувся в процесі еволюції ссавців, включаючи людину, як адаптація до особливостей навколишнього середовища та способу життя. Ця особливість має свої переваги та пов'язана з низкою еволюційних змін:

1. Перехід до деревного способу життя: Ранні примати перемістили своє життя з землі на дерева, де вони почали активно рухатися, шукати їжу та уникати небезпеки. Бінокулярний зір був адаптивною перевагою, дозволяючи їм оцінювати відстані та глибину, рухаючись крізь гілки дерев.
2. Полювання та збирання їжі: Бінокулярний зір став важливим для полювання на комах та інших дрібних тварин, а також для пошуку їстівних фруктів і рослин у лісі. Глибокий стереозір дозволяв приматам точно цілитися та ловити здобич.
3. Соціальне життя: Примати з бінокулярним зором демонструють складну соціальну поведінку, включаючи різні форми комунікації, взаємодії та розпізнавання членів групи. Бінокулярний зір дозволяє точніше розпізнавати міміку та жести інших.
4. Захист від хижаків: Бінокулярний зір також може допомогти у ранньому виявленні хижаків, що може збільшити шанси на виживання.
5. Розвиток мозку: Бінокулярний зір вимагає складнішої обробки інформації в мозку, що сприяло розвитку мозку приматів та його здатності до високоорганізованої поведінки.

В результаті цих еволюційних адаптацій та переваг бінокулярний зір став однією з характерних рис приматів, включаючи людей. Ця особливість дозволяє нам ефективніше взаємодіяти з навколишнім світом та успішно адаптуватися до різних аспектів нашого життя.

Визначення бінокулярного зору

Синоптофор – це інструмент для оцінки косоокості та кількісної оцінки бінокулярного зору. Він може виявляти пригнічення та короткий орбітальний синдром (ACS). Прилад складається з двох циліндричних трубок із дзеркалом, розташованим під прямим кутом, та лінзою +6,50 D для кожного ока. Це дозволяє створювати оптичні умови на відстані 6 м. Зображення вставляються в тримач для слайдів на зовнішній стороні кожної трубки. Дві трубки підтримуються на колонах, які дозволяють зображенням рухатися одне відносно одного, і ці рухи позначені на шкалі. Синоптофор вимірює горизонтальні, вертикальні та торсійні відхилення.

[ 3 ], [ 4 ]

Ідентифікація СКС

АКС виявляється за допомогою синоптофора наступним чином.

1. Лікар визначає об'єктивний кут косоокості, проектуючи зображення на фовеа одного ока, а потім на інше, доки не зупиняться регулювальні рухи.
2. Якщо об'єктивний кут дорівнює суб'єктивному куту косоокості, тобто зображення оцінюються як накладені одне на одне з однаковим положенням ручок синоптофора, то відповідність сітківки нормальна,
3. Якщо об'єктивний кут не дорівнює суб'єктивному куту, то існує АКС. Різниця між кутами є кутом аномалії. АКС є гармонійним, якщо об'єктивний кут дорівнює куту аномалії, і негармонійним, якщо об'єктивний кут перевищує кут аномалії. При гармонійному АКС суб'єктивний кут дорівнює нулю (тобто, теоретично, під час випробування кришки не буде монтажного руху).

Вимірювання кута відхилення

Тест Гіршберга

Це приблизний метод оцінки кута явної косоокості у пацієнтів, які погано співпрацюють з лікарем та мають погану фіксацію. На відстані витягнутої руки ліхтарик розміщують в обох очах пацієнта та просять його зафіксувати погляд на об'єкті. Корнеальний рефлекс розташований приблизно в центрі зіниці ока, що фіксує, і децентрований в оці, що примружується, у напрямку, протилежному відхиленню. Оцінюється відстань між центром рогівки та рефлексом. Імовірно, кожен міліметр відхилення дорівнює 7 (15 D). Наприклад, якщо рефлекс розташований уздовж скроневого краю зіниці (з її діаметром 4 мм), кут становить 30 D, якщо вздовж краю лімба, то кут становить близько 90 D. Цей тест є інформативним для виявлення псевдокосоокості, яка класифікується наступним чином.

Псевдоезотропія

• епікантус;
• мала міжзінична відстань при близько посаджених очах;
• негативний кут каппа. Кут каппа – це кут між зоровою та анатомічною осями ока. Як правило, фовеола розташована темпорально від заднього полюса. Таким чином, очі перебувають у стані легкого відведення для досягнення біфовеальної фіксації, що призводить до назального зміщення рефлексу від центру рогівки в обох очах. Цей стан називається позитивним кутом каппа. Якщо він достатньо великий, він може імітувати екзотропію. Негативний кут каппа виникає, коли фовеола розташована назально відносно заднього полюса (висока міопія та ектопія фовеа). У цій ситуації корнеальний рефлекс розташований темпорально від центру рогівки та може імітувати езотропію.

Псевдоекзотропія

• велика міжзінична відстань;
• позитивний кут каппа, описаний раніше.

Кримський тест

У цьому тесті призму розміщують перед фіксуючим оком, доки світлові рефлекси рогівки не стануть симетричними. Важливо, що тест Кримського не дисоціює та оцінює лише маніфестне відхилення, але оскільки латентний компонент не враховується, справжня величина відхилення недооцінюється.

Тест на обкладинку

Найточніший спосіб оцінки відхилення – це тест на прикриття. Тест на прикриття диференціює тропії та форії, оцінює ступінь контролю відхилення та визначає уподобання щодо фіксації та силу фіксації кожного ока. Цей тест базується на здатності пацієнта фіксувати об'єкт і вимагає уваги та взаємодії.

Тест на розкриття обкладинки складається з двох частин.

Тест на гетеротропію з покриттям. Слід проводити з фіксацією близьких (за допомогою акомодаційного сигналу фіксації) та віддалених об'єктів наступним чином;

• Пацієнт фіксує предмет, розташований безпосередньо перед ним.
• Якщо є підозра на відхилення правого ока, лікар закриває ліве око та відзначає його рухи.
• Відсутність установчих рухів свідчить про ортофорію або гетеротропію зліва.
• Аддукція правого ока для відновлення фіксації вказує на екзотропію, а абдукція – на езофорію.
• Рух вниз вказує на гіпертропію, а рух вгору – на гіпотропію.
• Тест повторюють на іншому оці.

Відкривальний тест виявляє гетерофорію. Його слід проводити з фіксацією близького (за допомогою акомодаційного стимулу) та далекого об'єкта наступним чином:

• Пацієнт фіксує погляд на віддаленому об'єкті, розташованому безпосередньо перед ним.
• Лікар закриває праве око і відкриває його через кілька секунд.
• Відсутність рухів вказує на ортофорію, хоча спостережливий лікар часто виявляє незначне приховане відхилення у більшості здорових людей, оскільки справжня ортофорія зустрічається рідко.
• Якщо праве око за затвором відхилилося, то при відкритті з'явиться рух рефіксації.
• Аддукція правого ока свідчить про екзофорію, а абдукція – про езофорію.
• Рух вгору або вниз вказує на вертикальну форію. При латентній косоокості, на відміну від явної косоокості, ніколи не зрозуміло, чи це гіпотропія одного ока, чи гіпертропія іншого.
• Тест повторюють на іншому оці.

Зазвичай іспит поєднує тест прикриття та тест розкриття, звідси й назва «тест прикриття-розкриття».

Тест з чергуванням покриття порушує механізми бінокулярного злиття та виявляє справжнє відхилення (форію та тропію). Його слід проводити після тесту з покриттям-розкриттям, оскільки якщо його виконати раніше, він не дозволить відрізнити форію від тропії.

• праве око закривається на 2 секунди;
• затвор переміщують до ока партнера та швидко зміщують до іншого ока на 2 секунди, потім кілька разів туди-сюди;
• після відкриття затвора екзаменатор відзначає швидкість і плавність повернення ока у вихідне положення;
• У пацієнта з гетерофорією правильне положення очей відзначається до та після тесту, тоді як при гетеротропії відзначається явне відхилення.

Тест на призму покриття дозволяє точно виміряти кут косоокості. Він виконується наступним чином:

• Спочатку проводиться тест чергування покриття;
• Призми зростаючої сили розміщують перед одним оком основою, спрямованою в бік, протилежний відхиленню (тобто вершина призми спрямована в бік відхилення). Наприклад, при конвергентній косоокості призми розміщують основою, спрямованою назовні;
• Тест чергування прикриття триває протягом усього цього часу. У міру того, як призми стають сильнішими, амплітуда рухів очей під час рефіксації поступово зменшується;
• Дослідження проводиться до моменту нейтралізації рухів очей. Кут відхилення дорівнює оптичній силі призми.

Тести з різними зображеннями

Тест Меддокса Вінга розділяє очі під час фіксації близького об'єкта (0,33 м) та вимірює гетерофорію. Прилад розроблений таким чином, що праве око бачить лише білу вертикальну та червону горизонтальну стрілку, а ліве око бачить лише горизонтальний та вертикальний ряд чисел. Вимірювання проводяться наступним чином:

• Горизонтальне відхилення: Пацієнта запитують, на яке число вказує біла стрілка.
• Вертикальне відхилення: Пацієнта запитують, на яке число вказує червона стрілка.
• Оцінка ступеня циклофорії: пацієнта просять перемістити червону стрілку так, щоб вона була паралельна горизонтальному ряду чисел.

Тест з паличками Меддокса складається з кількох циліндричних червоних скляних паличок, скріплених разом, крізь які зображення білої плями сприймається як червона смуга. Оптичні властивості паличок заломлюють світловий промінь під кутом 90: якщо палички розташовані горизонтально, лінія буде вертикальною, і навпаки. Тест проводиться наступним чином:

• Стрижень Меддокса розміщують перед правим оком. Це розділяє два ока, оскільки червона лінія перед правим оком не може злитися з джерелом білої точки перед лівим оком.
• Ступінь дисоціації вимірюється шляхом об'єднання двох зображень за допомогою призм. Основа призми спрямована в бік, протилежний відхиленню ока.
• Вертикальне та горизонтальне відхилення можна виміряти, але відрізнити форію від тропії неможливо.

Градації бінокулярного зору

Бінокулярний зір класифікується, згідно з даними синоптофора, наступним чином.

1. Перший ступінь (одночасне сприйняття) перевіряється шляхом пред'явлення двох різних, але не абсолютно антагоністичних картинок, наприклад, «птах у клітці». Випробуваного просять помістити птаха в клітку, рухаючи ручки синоптофора. Якщо дві картинки не видно одночасно, то має місце або пригнічення, або значний ступінь амбліопії. Термін «одночасне сприйняття» є оманливим, оскільки два різні об'єкти не можуть бути локалізовані в одному місці в просторі. «Суперництво» сітківки означає, що зображення одного ока домінує над іншим. Одна з картинок менше за іншу, тому її зображення проектується на фовеа, а більше — на парафовеа (і таким чином проектується на око, що мружить).
2. Другий ступінь (фузія) – це здатність об’єднувати два подібні зображення, що відрізняються незначними деталями, в одне. Класичний приклад – два кролики, один з яких не має хвоста, а інший має букет квітів. Якщо дитина бачить кролика з хвостом і букетом квітів, це свідчить про наявність фузії. Резерви фузії оцінюються шляхом зміщення ручок синоптофорів, а очі синергізують або розходяться для підтримки фузії. Очевидно, що фузія з невеликими резервами фузії має невелику цінність у повсякденному житті.
3. Третій ступінь (стереопсія) – це здатність зберігати сприйняття глибини при накладанні двох зображень одного й того ж об'єкта, спроектованих під різними кутами. Класичним прикладом є відро, яке сприймається як тривимірне зображення.