Оптическая трансформация фиксационных поворотов глаз

Описание

Рассмотрим полученные данные в порядке возрастания абсолютного значения угла поворота оптической системы координат сетчатки (|?|).

|?| — 0°—условие обычного восприятия. Перевод взора с одного точечного объекта на другой сопровождается сравнительно точным скачком на цель и ее устойчивой фиксацией (Рис. 3.23, А).





Скорость дрейфа редко достигает 1°/с, а его амплитуда не превышает 1°. Единственное, что отличает полученные записи от обычных, — небольшие «пички» перед остановкой глаза (0,3°-1,5° в зависимости от амплитуды саккады), которые указывают на «проскакивание» точечной цели и почти безостановочное возвращение к ней. Подобные движения известны в литературе как «динамический перескок». В его основе лежит изменение инерционности глазного яблока, связанное с относительно большим весом используемой оптической системы. При выполнении саккады, включающей «пичек», воспринимается слабое подергивание объектов поля зрения, феноменологически тождественное перцептивным эффектам, которые возникают при моргании или постукивании по глазу пальцем.

Во время рассматривания сюжетных изображений имеют место характерные для обычных условий цепочки саккад, прерываемые малоамплитудным дрейфом (Рис. 3.23, В). Как правило, «пички» сопровождают саккады, амплитуда которых превышает 4-5°; причем на вертикальной составляющей они выражены слабее. К концу опыта величина и количество «пичков» заметно уменьшаются, а подергивания тест-объектов замечаются редко. В целом константность зрительного направления сохраняется.

|?| = 45°. Перевод взора с одного точечного элемента на другой сопровождается серией из 3-4 различно ориентированных саккад (Рис. 3.24, А).





Траектория фиксационного поворота глаз по форме напоминает дугу (Рис. 3.24, Б). Дрейфовый компонент достигает на отдельных непродолжительных (до 0,5 с) участках скорости 4-6°/с, его амплитуда не превышает 3-5°. Субъективно фиксация точечного объекта трудностей не вызывает и совершается так же быстро, как и в обычных условиях. Лишь иногда в начале эксперимента отмечается впечатление «вязкости» движений, исчезающее после некоторой практики. Инерционные «пички» встречаются на окулограммах только при относительно больших скачках (больше 4-5°). Им соответствует кажущееся подергивание зрительного поля.

Не вызывает затруднений и задача рассматривания изображений. Испытуемые быстро определяют содержание картины и находят требуемые детали. Паттерны глазодвигательной активности близки к нормальным (Рис. 3.25).





Исключение составляют инерционные «пички» и большая выраженность плавного (дрейфового) компонента. Дугообразные траектории, характерные Для фиксационных поворотов глаз на точечный стимул, практически отсутствуют. В целом объекты воспринимаются стабильными .

??? = 90°. Задача перевода взора с одного точечного элемента на другой выполняется посредством продолжительной серии саккад, прерывающихся ускоренным дрейфом (Рис. 3.26).





Число саккад, входящих в фиксационный поворот, может доходить до 40, причем диапазон их амплитуд существенно расширен, временная развертка целостного окуломоторного акта представляет собой периодические колебания позиции (направления) глаз относительно позиции (зрительного направления) точечного стимула. Количество колебаний, их амплитуда и продолжительность варьируют и зависят, в частности, от упражнения и опыта испытуемого. Так, на Рис. 3.27




[banner_centerrs] {banner_centerrs} [/banner_centerrs]

приведены первое (а) и пятое (б) решения простейшей окуломоторной задачи. Однако, если в первой пробе фиксационный поворот состоит из 7 колебаний, длится почти 18 секунд, а максимальное отклонение глаза от цели составляет 16,8°, то в пятой пробе он включает всего 2,5 колебания, длится около 8 секунд, а максимальное отклонение глаза от цели составляет только 3,5°. Характер целостного поворота глаз связан и с особенностями внимания испытуемого. Сосредоточенность (нередко она требует волевых усилий) на объекте фиксации является условием оптимального поворота—такого, который занимает наименьшее время и состоит из монотонно затухающих колебаний. Ослабление или распределение внимания прерывает процесс затухания, приводит к увеличению амплитуды и времени колебаний, и, в итоге, не позволяет решить окуломоторную задачу. Если инструкция (и самоинструкция) не требует от наблюдателя устойчивой фиксации объекта, поворот глаза на цель содержит как возрастающие, так и затухающие по амплитуде колебания, которые отражают изменения отношения испытуемого к выполняемому заданию.

Скорость дрейфа повышается в среднем до 2-4°/с, достигая на отдельных временных интервалах (0,2-0,5 с) 12-14°/с. Амплитуда плавных движений не превышает 5-7°. Нередко устойчивой фиксации непосредственно предшествуют плавные низкоамплитудные (максимальная амплитуда 2-4°) затухающие вращательные движения длительностью 1-3 с. Ускоренный дрейф и скачок, идущие в разных направлениях, оформляются как нистагмоидные колебания глаза. Серии нистагмоидных движений достаточно хорошо различимы на окулограмме. Для рассматриваемых условий характерно появление и медленных (v — 1-2°/с.) непериодических колебаний глаз длительностью в несколько секунд. Пространственная траектория целенаправленного поворота на точечный стимул имеет форму спирали (Рис. 3.28).





В отличие от ??? =45° необычность фиксационного поворота осознается испытуемыми. Отмечаются: 1) впечатление «вязкости» движений; 2) постепенное увеличение четкости фиксируемого объекта; 3) восприятие плавных малоамплитудных перемещений неподвижных объектов поля зрения во время ускоренного дрейфа и восприятие изменения местоположения объектов при осуществлении макросаккад. Стабильность переживается только тогда, когда объект устойчиво фиксируется. Последние обстоятельства указывают на падение константности зрительного направления. Активность ГДС начинает как бы «проецироваться» в зрительное поле, становится видимой. По впечатлениям кажущегося перемещения объектов тренированный испытуемый способен легко и точно описать характер собственных движений, а также сопоставить их с особенностями зрительного внимания.

Задача рассматривания изображений особых затруднений не вызывает. Испытуемому достаточно нескольких секунд, чтобы уверенно и точно описать содержание экспонируемых картин. В отличие от |?| =0° в паттернах окуломоторной активности начинает преобладать ускоренный дрейф и появляются нистагмоидные, седлообразные и спиралевидные структуры (Рис. 3.29).





Полные повороты глаза, характерные для фиксации точечных элементов наблюдаются редко.

|?| =120°. По сравнению с 0° ? ??| ? 90° фиксации точечного объекта и перемещения глаза из одной визуально заданной позиции (направления) в другую выполняются лишь некоторыми испытуемыми.

При экспозиции как точечных, так и сюжетных изображений имеет место сходная картина движений глаз (Рис. 3.30).





На окулограммах доминируют прерываемые саккадами продолжительные дрейфы. Их скорость в среднем составляет 3-6°/с, достигая на отдельных участках 30-40°/с; амплитуда не превышает 15°, Плавные повороты могут входить в состав нистагмоидных колебаний, либо осуществляться самостоятельно в течение нескольких секунд. Продолжительные плавные движения по форме напоминают гирлянду, составленную из седлообразных полудуг и эллипсов, и связаны с ослаблением или распределением внимания (Рис. 3.31).





Последнее имеет место при инструкции, не требующей перцептивного выделения (фиксации) конкретного элемента зрительного поля, а также при задаче, запрещающей произвольные повороты глаз. Нистагмоидные движения сопровождают сосредоточенность наблюдателя на деталях воспринимаемого объекта и попытки их устойчивой фиксации. На окулограммах отчетливо просматривается параллельность (цикличность) не только простых, но и составных поворотов глаз. Так, на Рис. 3.30, А параллельны повороты 1-2-3 и 3-4-5; 4-5-6-7-8 и 7-8-9-10-11-12; на Рис. 3.31—повороты 3-4-5-6 и 6-7-8-9; 31-32-33 и 34-35-36 и др. Тест-объект, хотя и воспринимается перемещающимся, всегда остается в центральной части поля зрения. Необычные движения глаз и аконстантное восприятие слабо влияют на перцептивный анализ и синтез экспонируемых изображений. Испытуемые легко находят необходимую деталь или отношение тест-объекта, как бы пробегая взором узловые элементы изображенной ситуации. Отметим, что при несколько меньшем значении ??? = 105° фиксационный поворот глаз у данной группы испытуемых еще сохраняется, хотя и носит трансформированный характер (Рис. 3.32).





Его пространственная траектория—скручивающаяся спираль; на среднем и финальном участке траектории преобладают малоамплитудные вращения с частотой 1,5-2,5 Гц.

Окулограмма испытуемого, способного перевести и зафиксировать взор в заданном направлении, представлена на (Рис. 3.33, А).





Здесь отмечаются четко выраженный нистагм с частотой 2-4 Гц и затухающие синусоидальные колебания с частотой 1-2 Гц и максимальной амплитудой 5-6°, непосредственно предшествующие кратковременной (0,5-2 с) фиксации точечного объекта. Форма окуломоторной структуры напоминает закручивающуюся спираль. Трудность выполнения задания связывается испытуемым с потерей стабильности восприятия: «объект постоянно ускользает от глаз». При рассматривании сюжетных изображений, картина движений глаз состоит в основном из циклов нистагма и отдельных малоамплитудных затухающих колебаний (Рис. 3.33, Б). Устойчивые фиксации отсутствуют.

??? = 135°. На окулограммах дифференцируются преимущественно нистагмоидные движения с частотой 0,5-3 Гц; и плавные колебания глаз с амплитудой до 20-25° и скоростью на отдельных участках до 40-45°/с (Рис. 3.34).





Нередко встречаются циклические структуры, соответствующие паранистагму (Барабанщиков, 1978) (Рис. 3.35, А).





Пространственная развертка этих движений дана на Рис. 3.35, Б. Обратим внимание на два обстоятельства. Во-первых, на сходство углов, образуемых между двумя последовательными саккадами каждого цикла (попарную параллельность саккад). Во-вторых, на тенденцию плавных смещений глаз к некоторому общему пункту.

Как и в предыдущих случаях, нистагмоидные движения возникают при попытках устойчивой фиксации объектов, имеющих малые угловые размеры. Распределение внимания, восприятие широким функциональным полем зрения сопровождается плавными колебательными движениями большой амплитуды.

После длительных попыток лишь один испытуемый (К. М.) смог зафиксировать положение глаз в заданном направлении. Записи окуломоторной активности этого испытуемого приведены на Рис. 3.36.





Здесь отчетливо прослеживаются медленные затухающие периодические вращения с частотой 1-2 Гц и максимальной амплитудой 5-6°. Пространственная развертка этих колебаний—скручивающаяся спираль, периодически касающаяся цели.

Неподвижные объекты поля зрения всеми испытуемыми воспринимаются плавно перемещающимися или меняющими свое положение в поле зрения. Перцептивный анализ сюжетных изображений и произвольное управление взором вызывают трудности.

|?| = 150°. Общая картина глазодвигательной активности напоминает условия |?| =135°. Окуломоторные задачи, опирающиеся на визуальную стимуляцию невыполнимы. Аконстантно воспринимаемые объекты становятся более независимы от желаний испытуемого и потребностей перцептивного анализа (Рис. 3.37).





|?| = 165°. На окулограммах преобладают две формы глазодвигательной активности: нистагм с частотой 1-3 Гц и максимальной амплитудой 25° и синусоидальные колебания с частотой 0,7-1 Гц и амплитудой 20-30° (Рис. 3.38).





Особенностью синусоидальных колебаний является регулярное появление скачка в одной из вершин синусоиды, направленного к центральной точке траектории движения. Пространственно эти колебания имеют форму эллипсов, искаженных возвратными саккадами. Циклы паранистагма встречаются значительно реже, чем при |?| = 135°.

Тест-объект воспринимается в поле зрения лишь в том случае, если он так или иначе привлекает внимание испытуемого. В противном случае, например, при релаксации, глаз под действием веса присоски сплывает вниз (при этом тестовый объект выходит из поля зрения), совершая плавные длительные затухающие колебания с частотой 1-2 Гц и амплитудой 5-7° (Рис. 3.39).





Как только новый элемент среды вызывает интерес и потребность более детального ознакомления, тонус экстраокулярных мышц поднимается и следует скачок (или серия скачков) вверх, в результате которого глаз устанавливается в направлении, перпендикулярном фронтально-параллельной плоскости, а объект может выйти из поля зрения. Во время «пассивных» поворотов наблюдатель может прочесть отдельные фразы текста, написанного крупным шрифтом и опознать сложные графические композиции. Это всегда сопровождается падением константности формы, например, круглые объекты, наклоненные к оси взора, воспринимаются как эллипсы.

При концентрации внимания на точечных элементах среды периодические малоамплитудные колебания, характерные для 90° ? |?| ? 150°, исчезают. Ни одна из предлагаемых глазодвигательных задач не выполняется. Перцептивный анализ сюжетных изображений осуществляется с трудом: объект постоянно «ускользает» от наблюдателя, разрушая привычную схему перцептивных действий. Значительно возрастает скорость и амплитуда воспринимаемых смещений объектов, в частности, увеличивается расстояние между предыдущим и последующим воспринимаемыми положениями объектов в поле зрения при осуществлении саккады.

|?| = 180°. В данных условиях зарегистрировано несколько паттернов активности: а) нистагм с частотой 0,5-4 Гц и амплитудой 5-30° (Рис. 3.40);





б) отдельные циклы паранистагма с аналогичным диапазоном параметров; в) плавные колебательные (вращательные) движения с частотой 0,5-0,8 Гц и амплитудой: по горизонтали 20-50% по вертикали—10-30° (Рис. 3.41);





г) медленные непериодические колебания со скоростью до 20°/с; д) отдельные саккады с амплитудой до 20-25°. Доминирующие паттерны—нистагм и плавные вращательные движения глаз. Нистагмоидные движения появляются при попытках фиксировать точку или деталь экспонируемого изображения. Пространственная траектория медленной фазы нистагма близка к прямой линии, направление которой широко варьирует. Особенность быстрой фазы нистагма состоит в том, что характерное для обычных условий резкое торможение глаза часто отсутствует, а при снижении скорости саккады изменяется и первоначальное направление поворота. На окулограммах отчетливо видна параллельность осуществляемых движений. Так, на Рис. 3.40 в отношениях, близких к параллельным, находятся повороты 1-2-3-4-5 и 5-6-7-8. Плавные колебательные движения имеют место при распределении внимания или прослеживании «уплывающего» объекта. Их траектория напоминает эллипс, меняющий свои размеры и ориентацию в пространстве. Саккады, прерывающие плавное движение, направлены либо в центр, либо на соседние участки эллиптической траектории. Выполнение движений происходит на фоне повышенного тонуса экстраокулярных мышц. В отличие от |?| =165° нистагмоидные движения приобретают резко выраженный характер. Релаксация затруднена; сплывы глаз не обнаруживаются. Тестовый объект все время находится в поле зрения, причем границы поля обычно не замечаются. Появляется впечатление резкого смещения воспринимаемых объектов во время скачка. При выполнении нистагмоидных движений перцептивный анализ и синтез сюжетных изображений по-прежнему вызывает трудности.

Согласно результатам проведенного исследования с увеличением рассогласования между направлениями движений глаз и смещения ретинального образа имеют место следующие тенденции.

1. Произвольный фиксационный поворот глаз на зрительный стимул становится все более продолжительным (до 20-30 с) и сложным. Его пространственная траектория, составленная из возрастающего числа саккад и ускоренных дрейфов, приобретает спиралевидный характер; чем выше значения |?|, тем выше амплитуда и больше витков «спирали». Начиная с |?| = 90° устойчивой фиксации объекта предшествуют малоамплитудные затухающие вращения глаз. При ? ? 120°-135° произвольный поворот глаз на зрительно воспринимаемый объект полностью разрушается, а устойчивая фиксация становится невозможной.

2. Увеличивается вес плавного компонента движений глаз (дрейфа) в структуре глазодвигательной активности; его скорость растет от 20-60 угл. мин./с до 60-80°/с, а амплитуда от 20 угл.-глин. до 50°. Развитие плавного компонента ведет к возникновению специфических окуломоторный структур, которые в обычных условиях отсутствуют: нистагма, паранистагма, малоамплитудных затухающих вращений и крупноамплитудных незатухающих вращений. Нистагмоидные движения обнаруживаются уже при |?| = 90° и с увеличением |?| развиваются в основной паттерн глазодвигательной активности. Элементы высокоамплитудных плавных колебаний появляются при |?| = 135° и с увеличением |?| оформляются в эллиптические движения большой амплитуды. Возникнув при |?| = 90°, седлообразные качания и малоамплитудные затухающие вращения, предшествующие устойчивой фиксации, достигают максимума развития (наибольшей амплитуды и длительности) при |?| = 120-150°, а затем исчезают. Они появляются вновь лишь при |?| = 165°, но уже в иных условиях (во время релаксации). Паранистагмоидные движения максимально проявляются при |?| — 135°, однако циклы паранистагма имеют место как при |?| = 120°, так и при |?| = 180°. Плавные непериодические движения глаз со скоростью до 20°/с, а также отдельные саккады встречаются на всем диапазоне |?|.

3. Воспринимаемое пространство теряет привычную стабильность и начинает регулярно смещаться вместе с поворотом глаза для |?| больше 45°. Видимые перемещения объектов связываются прежде всего с плавными движениями глаз; их скорость и амплитуда растут с увеличением скорости и амплитуды плавного компонента глазодвигательной активности. При осуществлении саккад воспринимаемые объекты меняют свою позицию в зрительном поле, причем с увеличением |?| воспринимаемое расстояние между предыдущим и последующим положением объекта в поле зрения увеличивается. При |?| = 180° возникает впечатление резкого смещения объектов поля зрения во время саккады.

Трудности и время решения сложных зрительных задач ощутимо возрастают при |?| ? 135°. При этом теряется управление собственным взором и возможность произвольного выделения значимого элемента или отношения среды.

Таким образом, монотонное изменение направления зрительной обратной связи ГДС, ведет к непрерывным трансформациям окуломоторной активности, стабильности зрительного восприятия и привычных способов решения перцептивных задач. Высшей точки эти трансформации достигают при |?| = 180°—значении, соответствующем регуляции движений глаз на основе положительной зрительной обратной связи.

----

Статья из книги: Окуломоторные структуры восприятия | Барабанщиков В.А.