Оптокинетические стимулы

Стимуляция дополнительной зрительной системы

оптокинетический барабан для человека

Основные зрительные системы (зрительная кора, и даже двухолмие) - распознают объекты во внешнем мире, их движение и характеристики. Дополнительная зрительная система (AOS) реагирует на движение изображения на сетчатке в целом. Такое движение может быть вызвано собственным движением - головы/всего тела или только глаз.

Движение изображения на сетчатке (нежелательное) называется retinal slip. Даже небольшое "дрожание" изображения на сетчатке резко снижает остроту зрения, поэтому основная цель работы AOS - минимизировать такое движение.

В лабораторныхэкспериментах классический стимул, направленный на стимуляцию именно дополнительной зрительной — оптокинетический барабан, обеспечивающий движение всего зрительного поля в виде контрастных полос.

другой вариант, годный для вызывания нистагма но не иллюзии движения

Когда испытуемый находится в таком вращающемся барабане продолжительное время, он спустя некоторое время начинает воспринимать его стационарным относительно земли, и “ощущать” собственное движение вращения, несмотря на отсутствие вестибулярного сигнала. Эта (и подобные) иллюзия называется ‘vection’. Она опосредована AOS. Для успеха иллюзии необходимо движение всего зрительного поля - поэтому используется такой барабан. Аналогичное движение центральной зоны способно вызвать оптокинетический нистагм, но не иллюзию (подробнейшее исследование Brandt et al 1973)

Optic flow

Отметим здесь другой вид глобального движения, отражающего собственные движения — optic flow, передающая “перспективу” при движении, например, вперед.

Такое движение изображения также не требует узнавания деталей, но позволяет вычленить информацию о движении животного в пространстве. Этот вид зрения особенно развит у птиц, а у людей его исследуют, по тем же понятным причинам,по заказу авиации.

По всей видимости, этот вид движения распознается и опосредуется другой системой, нежели AOS. Для приматов это скорее всего кора и верхнее двухолмие (superior colliculus). Нет явных данных о том, используются ли здесь DSGC сетчатки глаза

В работе Mestre et al 1992 - 2 продемонстрирована явная роль optic flow в локомоции в случае с кортикальной слепотой.

К сожалению, не удается найти исследований измеряющих показатели восприятия информации о движении на основе optic flow в сложных условиях, например, при наклоненной "линии горизонта". Эмпирически довольно очевидно, что люди и другие животные активно выравнивают голову относительно горизонта, предположительно для того, чтобы система ориентации на основе optic flow эффективно работала. Если (гипотетически) работа ON-OFF DSGC критична для этого - это могло бы быть объяснением, так как явные кардинальные направления чувствительности этих клеток требуют "правильной" ориентации сетчатки глаза. Однако, повторюсь, это пока чистой воды спекуляция.

Optic flow ссылки на литературу

1. Gibson The perception of the visual worl 1950 Первые гипотезы об optic flow и его использования при ориентации
2. Mestre et al: Perception of optical flow in cortical blindness: a case report 1992 Здесь на пациенте с кортикальной слепотой (практически полностью потеряна первичная зрительная кора) продемонстрировано, что в слепой части зрительного поля сохранной оказалась способность обнаруживать optic flow, симулированный на экране, а также был способен передвигаться и огибать препятствия не используя саккады глаз.