Sensibilità al contrasto

• È la capacità di distinguere due aree contigue, di diversa luminosità.

• C: contrasto, si può esprimere matematicamente come:• Il rapporto tra la differenza di luminosità delle due aree

fratto la loro somma (contrasto di Michelson detto anche di modulazione) C = L max – L min/L max + L min.fratto la loro somma (contrasto di Michelson detto anche di modulazione) C = L max – L min/L max + L min.

• Il rapporto tra la differenza di contrasto tra sfondo e soggetto, fratto il contrasto dello sfondo, formula di weber. C = L sfondo – L soggetto/L sfondo.

Potenzialità diagnostiche della sensibilità al contrasto

• Una buona sensibilità al contrasto è spesso indice di buona salute retinica.

• Essa anche in presenza di visus buono può risultare alterata a causa di alcune patologie oculari delle aree

retiniche periferiche.retiniche periferiche.

• Qui è rappresentato un ottotipo per la misurazione della sensibilità al contrasto

Sensibilità al contrasto a frequenza spaziale

• Un altro metodo per misurare la sensibilità al contrasto sono le bande a frequenza spaziale.

• Sono bande a contrasto variabile di spessore diverso. Una banda chiara ed una scura sono un ciclo. La frequenza è data da quanti cicli sono contenuti in un angolo visivo di 1 grado.angolo visivo di 1 grado.

• Come si vede dal grafico la sensibilità fisiologica è

massima sulle medie frequenze.

Patologie retiniche e sensibilità al contrasto

• La riduzione totale della sensibilità al contrasto è indice di patologie generalizzate a tutta la struttura nervosa della retina (es. retinopatia diabetica). La curva è spostata in basso.

• La scarsa sensibilità alla basse frequenze spaziali, è indice di patologie a carico delle cellule gangliari delle indice di patologie a carico delle cellule gangliari delle aree periferiche. La curva è bassa nel primo tratto.

• La scarsa sensibilità alle medie frequenze, è indice di patologie a carico delle cellule gangliari della zona maculare e para maculare. La curva è bassa nella zona centrale.

• La scarsa sensibilità al contrasto delle alte frequenze spaziali, è indice di patologie a carico delle cellule della zona foveolare. Il visus è basso e la curva declina repentinamente nel tratto finale.

Acuità visiva dinamica

• È la capacità di discriminare particolari di soggetti in movimento.

• Essa implica, oltre ad una buona acuità visiva, anche un perfetto coordinamento del movimento oculare d’inseguimento visivo “pursuit”. oculare d’inseguimento visivo “pursuit”.

• Scatti, salti, tremori, prodotti da un movimento non accurato dei muscoli oculomotori, precludono la possibilità di una buona percezione dei dettagli di un soggetto in movimento.

La visione periferica• L’acutezza visiva è una peculiarità delle foveola

centralis dove, in condizioni di buona focalizzazione dei sistemi ottici e salute oculare,è possibile la massima acuità visiva.

• Essa decade via via che ci si allontana dalla fovea dove cambia la natura, organizzazione e densità dei coni e aumenta il numero dei densità dei coni e aumenta il numero dei bastoncelli.

• Ma i soggetti motivo della nostra attenzione, sono inseriti in un contesto esattamente come gli attori su un set.

• È la visione periferica che consente di localizzare e contestualizzare l’immagine percepita centralmente.

Visione centrale e periferica

• La visione centrale risponde alla domanda cos’è, chi è.• La visione periferica risponde alla domanda dov’è.• La visione periferica è fondamentale per l’attività visiva

dinamica.• È impossibile avere una vita visiva normale senza la • È impossibile avere una vita visiva normale senza la

visione periferica pur avendo 16/10.• Tramite essa possiamo guidare, giocare, e spostare gli

occhi da in soggetto all’altro tramite i movimenti oculari delle saccadi.

• È molto importante che la visione centrale e periferica siano ben integrate tra loro.

L’importanza della visione periferica

• La visione periferica è “salva vita”• Molte inefficienze, incidenti o cattive

organizzazioni motorie, derivano da una scarsa capacità di percepire ciò che circonda il soggetto osservato.osservato.

• Attività come la lettura, lo sport, la guida o semplicemente infilare correttamente una porta, versare l’acqua nel bicchiere ecc. sono fortemente legate all’integrazione di una buona visione periferica.

• Si vive meglio con una trombosi centrale che con una retinite pigmentosa.

Training visivo per migliorare la percezione visiva

• Il training visivo optometrico è una serie di innumerevoli procedure di esercizio visivo, finalizzato al miglioramento delle capacità percettive visive integrandole tra loro e con tutto l’organismo.l’organismo.

• La visione centrale e periferica possono essere migliorate da queste procedure.

• La capacità di percepire meglio (si parla di percezione non di visus) la periferia è spesso uno degli scopi che si prefigge il training visivo.

La stereopsi• È una delle abilità più elevate (non la più importante) del

sistema visivo umano e di alcune specie animali.• Essa è la capacità di percepire lo spazio

tridimensionalmente quindi la capacità di valutare la distribuzione degli elementi del set visivo anche lungo l’asse z.

• Il massimo della sua percezione si espleta solo tramite una perfetta integrazione della binocularità.

• Persone con visione monoculare o con profonde • Persone con visione monoculare o con profonde alterazioni della binocularià non hanno una corretta percezione stereoscopica.

• La stereopsi è un implicazione della distanza e della differenza prospettica tra le immagini retiniche che si formano nei due occhi.

• Essa è presente in molte specie arboricole e di predatori, consentendo a questi una precisa valutazione delle distanze.

• Della stereopsi parleremo ancora in seguito.

Le aberrazioni

• Anche l’occhio umano è afflitto da aberrazioni.• Alcune di esse possono essere compensate dal

processo elaborativo delle informazioni compiuto dal cervello che aggiusta le distorsioni.

• L’introduzione di dispositivi ottici o la • L’introduzione di dispositivi ottici o la modificazione refrattiva chirurgica modifica l’assetto aberrometrico abituale.

• Aberrazioni elevate possono indurre anche gravi disturbi in soggetti ipersensibili alle distorsioni visive.

In passato si ignorava l’aberrazione oculare

• Le scarsa conoscenza dei fenomeni ottici aberranti e l’assenza di tecnologie in grado di rilevarle, lasciava insoluto il problema.problema.

• Solo dal 1866 John green propone il primo ottotipo per l’astigmatismo.

L’aberrometria oggi

• Le possibilità correttive offerte dalle nuove lenti a geometria asferica (migliorative rispetto alle sferiche), dalle progressive, dalla chirurgia refrattiva e le nuove dalla chirurgia refrattiva e le nuove tecnologie per l’analisi del fronte d’onda, richiedono ricerche sempre più approfondite sull’abberrometria applicata alle correzioni ed all’occhio.

Analisi del fronte d’onda

• Oggi esistono più tecnologie per analizzare il fronte d’onda.

• Il principio è quello di misurare sul piano pupillare le deformazioni del riflesso retinico di uno o più fasci di luce che attraversano l’occhio uno o più fasci di luce che attraversano l’occhio (uno di questi è il metodo Hartmann-sharc derivato dalle applicazioni sull’astronomia).

• Attraverso complessi polinomi è poi possibile ricavare le componenti aberranti del sistema analizzato

I polinomi di Zernike

• Sono i modelli per tradurre matematicamente le aberrazioni.

• Essi definiscono la aberrazioni sino all’ottavo ordine.• L’occhio umano percepisce però solo sino al quinto

sesto ordine.sesto ordine.• La rappresentazione grafica delle aberrazioni al piano

pupillare richiama molto quella dei topografi corneali in cui la superficie del fronte d’onda e rappresentata delle differenze cromatiche tra il blu arancio e verde.

• Esse descrivono la tipologia a l’andamento delle aberrazioni.

• I numeri in verticale indicano l’ordine delle aberrazioni sino al quinto.

Aberrometro ZView Aberrometer

• È uno strumento ideato appositamente per la realizzazione di lenti ad alta definizione.

• Grazie ai dati forniti dallo strumento associati ad accorti esami refrattivi e della associati ad accorti esami refrattivi e della binocularità, è possibile realizzare lenti come “un’ impronta digitale” tali da appiattire le aberrazioni sul piano pupillare agendo sulle aree specifiche di deformazione del fronte d’onda.

Fronte d’onda ideale

• Modello teorico ideale.• Piatto e parallelo rispetto al piano di

riferimento

Le aberrazioni di primo ordine

• Sono poco rilevanti e spesso associate ad altre aberrazioni

Le aberrazioni di secondo ordine nell’occhio

• Miopia, ipermetropia, astigmatismo• Le prime due sono definite defocus.• Sono correggibili con lenti.defocus a scodella astigmatiche a selladefocus a scodella astigmatiche a sella

Aberrazioni del terzo ordine• Coma deriva da cometa perché dà la

sensazione che dalla sorgente luminosa si diparta una coda.

• Non correggibile con lenti tradizionali.• La correzione astigmatica può ridurre • La correzione astigmatica può ridurre

l’effetto cometa.

Aberrazioni del quarto ordine

• Non correggibili con lenti tradizionali

Aberrazione cromatica• È un’aberrazione assiale.• Le sezioni delle lenti sferiche positive e negative

possono essere definite come quelle di due prismi con superfici curve unite per il vertice nel centro ottico.

• Esse di fatto si comportano come prismi.• Il prisma rifrange una radiazione policromatica nelle sue

componenti mono cromatiche. • Anche l’occhio umano è affetto da aberrazione • Anche l’occhio umano è affetto da aberrazione

cromatica.• La radiazione blu cade prima sull’asse ottico, poi la giallo

verde, poi la rossa

L’occhio e l’aberrazione cromatica • I diottri oculari scompongono la radiazione visibile policromatica

nelle sue componenti monocromatiche.• Le radiazioni del blu cadono prima sull’asse visivo, le giallo-verdi in

mezzo alle due e quelle rosse più lontano.• Quindi una condizione miopica favorirà la percezione della

radiazione rossa, una condizione ipermetropica favorirà la percezione della radiazione giallo verde se c’è capacità compensativa accomodativa o del blu se non c’è capacità compensativa.compensativa.

• Il sistema accomodativo in condizioni di normalità tende a focalizzare sulle radiazioni del giallo-verde.

• Se un soggetto si avvicina, le radiazioni blu si avvicinano al piano retinico e le giallo verdi ed ancor di più le rosse arretrano. Se il soggetto si allontana le radiazioni rosse si avvicinano al piano retinico e le giallo verdi e ancor di più le blu, slitteranno dentro l’occhio.

• Questo coerente spostamento delle focali cromatiche sulla retina al variare delle distanze, è uno degli stimoli che guida l’attività di contrazione o rilassamento del cristallino e quindi dell’accomodazione che tenderà a riportare a fuoco le radiazioni giallo verdi.

Uso dell’aberrazione cromatica a fini diagnostici.

• L’aberrazione cromatica si usa per valutare se si è indotta una ipo, orto, o iper correzione dell’ametropia.

• Una condizione miopica favorirà la percezione della radiazione rossa, una condizione ipermetropica favorirà la percezione della radiazione giallo verde (o blu se non c’è capacità compensativa).

• Esiste un test optometrico (test bicromatico) che sfrutta l’aberrazione cromatica oculare per valutare se l’occhio l’aberrazione cromatica oculare per valutare se l’occhio esaminato si trova in una condizione reale o indotta dalle lenti correttive di miopia,ipermetropia o emmetropia.

• Consiste nel proporre le lettere dell’ottotipo alcune in una banda rossa, altre in una banda verde.

• Se c’è una condizione reale o indotta miopica, si vedranno le lettere nel rosso con più contrasto che nel verde. Se la condizione è di emmetropia si vedranno le lettere ugualmente contrastate nel rosso e nel verde. Se la condizione è ipermetropica si vedranno le lettere nel verde con più contrasto che nel rosso.

Test bicromatico• Più contrasto sul rosso: condizione miopica (indotta o reale)• Uguale contrasto rosso-verde: condizione emmetropica (indotta

o reale).• Più contrasto nel verde: condizione ipermetropica (indotta o

reale)

L’aberrazione cromatica dell’occhio più quella indotta dalle lenti

• Anche le lenti oftalmiche presentano una quantità di aberrazione cromatica. Essa è legata alla composizione chimica del materiale usato per costruire la lente. La proprietà di un materiale ottico di indurre aberrazione cromatica è definita dal numero di Abbe.

• Esso è inversamente proporzionale all’entità • Esso è inversamente proporzionale all’entità dell’aberrazione.

• L’aberrazione cromatica della lente si somma a quella dell’occhio.

• Lenti oftalmiche ad alto indice spesso hanno basso numero di Abbe e possono far percepire iridescenze nella parte periferica della lente stessa..

L’aberrazione sferica • È un’ aberrazione assiale.• Può affliggere molti sistemi ottici e quindi anche le lenti

correttive, se non si usano accorgimenti ottico-geometrici nella costruzione delle lenti finalizzati alla sua riduzione.

• Riguarda ogni singola radiazione monocromatica che attraversa una lente affetta da questa aberrazione.

• I raggi parassiali e periferici non cadono tutti nello stesso • I raggi parassiali e periferici non cadono tutti nello stesso punto sull’asse ottico.

Lenti a menisco

• Le lenti piano convesse, piano concave, biconvesse o biconcave, producono alte aberrazioni sferiche ed altre aberrazioni.

• In oftalmica si usano menischi perché • In oftalmica si usano menischi perché riducono l’astigmatismo dei fasci obliqui e l’aberrazione sferica.

Il diagramma di Tscherning

• Tscherning elaborò un grafico attraverso il quale calcolare il potere della lente e da esso i raggi di curvatura, per la costruzione di lenti prive di alcune aberrazioni come l’astigmatismo dei fasci obliqui.

• Le lenti biconcave e biconvesse sommano le aberrazioni della superficie esterna a quelle della superficie interna. della superficie esterna a quelle della superficie interna. Nei menischi la superficie interna le sottrae a quelle dell’esterna.

• Dato il potere finale della lente dal diagramma di Tscherning è possibile calcolare una delle due superfici (di solito quella esterna) in modo che questa non sia affetta da astigmatismo dei fasci obliqui.

Ellisse o grafico di Tscherling

Lenti asferiche

• Oggi con le nuove tecnologie è possibile costruire lenti quasi del tutto prive di aberrazione sferica ed astigmatismo dei fasci obliqui. fasci obliqui.

• Sono le lenti asferiche.

Lente sferica ed asferica a confronto

Mal posizionamento delle lenti correttive

• Una eccessiva o troppo scarsa inclinazione del frontale dell’occhiale può indurre astigmatismo, a causa della modificazione del fronte d’onda, il cui asse risulta parallelo alla direzione dell’inclinazione.dell’inclinazione.

• Un decentramento della lente induce effetti prismatici che, come vedremo di seguito possono alterare un perfetto equilibrio funzionale.

Lenti castomizzate

• Siamo già in un era in cui l’approccio esclusivamente empirico alla prescrizione optometrica è sempre integrato ed assistito da tecnologie che consentono di assistito da tecnologie che consentono di valutare singolarmente il problema visivo elaborando soluzioni personalizzate atte a produrre i migliori effetti sulla performance visiva.

Lenti bifocali• Una tecnologia ormai antiquata per correggere la

presbiopia associata ad ametropie, sono le bifocali.• Sulla lente da lontano si ricava in basso una zona per

vicino (mezzaluna cerchio o taglio che attraversa la lente). In queste lenti è preclusa la zona di visione intermedia.intermedia.

• L’immagine del pavimento è sfocata e bisogna abbassare la testa per vederlo nitido.

• Sono molto anti estetiche.

Le lenti progressive

• Le nuove tecnologie consentono di produrre lenti compensative per la presbiopia in presenza di ametropie con una progressione graduale tra la zona di visione da lontano e quella da vicino.

• È cosi possibile focalizzare a tutte le distanze.• È cosi possibile focalizzare a tutte le distanze.• Sono molto estetiche in quanto sembrano delle

lenti normali.• Ma sono afflitte da molte distorsioni specie in

periferia.• Occorre abbassare un po’ il capo per vedere il

pavimento nitido.

Lenti progressive e analisi del fronte d’onda

• L’avvento delle tecnologie wavefront ha consentito di ridurre consistentemente le distorsioni periferiche migliorando molto l’adattamento a queste lenti che è sempre l’adattamento a queste lenti che è sempre stato l’ostacolo da superare per chi inizia ad usarle.

Capacità d’adattamento alle modificazioni visive indotte dalle ametropie e dalle lenti

• Detto ciò non dimentichiamo mai che abbiamo a che fare con un sistema biologico e non solo con un sistema di lenti.

• L’elaborazione psichica compie un ruolo determinante nel trovare strategie compensative ed adattive.

• Una persona può essere in grado di convivere a volte • Una persona può essere in grado di convivere a volte anche bene con consistenti ametropie, correzioni errate, e forti distorsioni indotte dalle lenti.

• Altri al contrario non tollerano la ben che minima influenza sul loro assetto visivo abituale.

• In questa capacità giocano un ruolo determinante l’entità e qualità dell’errore, la “flessibilità” dell’individuo, e l’evoluzione temporale del disturbo stesso.

L’esplorazione dello spazio visivo• Gli occhi come servomeccanismi attivi del cervello, sono

dotati di una grande motilità grazie ad un accurato e precisissimo processo neurologico di controllo sulla muscolatura oculomotrice.

• Ben sei muscoli per occhio sono adibiti a questo scopo.• Le masse muscolari coinvolte sono, rispetto alle

proporzioni con altri distretti anatomici, incredibilmente surdimensionate rispetto alla massa che esse devono surdimensionate rispetto alla massa che esse devono muovere.

• Ciò è dovuto alla necessità d’accuratezza a cui sono sottoposti questi muscoli.

• Le inefficienze o scompensi della muscolatura oculomotrice possono influenzare negativamente la performance visiva o produrre alterazioni nell’equilibrio della binocularità (integrazione visiva di due occhi finalizzata a percepire un’unica immagine).

I muscoli oculomotori

• Retto mediale • Retto laterale • Retto superiore • Retto inferiore • Retto inferiore • Obliquo superiore • Obliquo inferiore

Azione dei muscoli oculomotori

• Ogni muscolo ha azioni sulla motilità del bulbo legata alla sua inserzione ed orientamento del suo percorso nell’orbita.

Conoscere l’inserzione dei muscoli • Esse giustificano la direzione dei movimenti che ogni

muscolo fa compiere all’occhio e la loro conoscenza facilita da parte vostra la memorizzazione dei movimenti compiuti sul bulbo.

• Eccetto l’obliquo inferiore che origina dalla cresta lacrimale, tutti gli altri originano dall’anello tendineo comune di Zinn.

• I retti laterale e mediale hanno inserzione sulla linea orizzontale dell’occhio.

• Il retto superiore (che corre posteriormente per un tratto • Il retto superiore (che corre posteriormente per un tratto con l’elevatore palpebrale) ed inferiore corrono nell’orbita con un angolo di circa 25/27° con l’asse visivo.

• L’obliquo superiore dopo la porzione diretta passa nella troclea e la sua porzione riflessa si inserisce nel quadrante postero laterale del bulbo, passando sotto il retto superiore.

• L’obliquo inferiore (che non origina dall’anello di Zinn) si dirige all’indietro e lateralmente scavalcando il retto inferiore.

La spirale di Tllaux• L’inserzione dei retti sul bulbo descrive

una spirale rispetto al limbus. Il più vicino è il mediale, segue l’inferiore poi il laterale ed infine più lontano il superiore.

Occhio destro Occhio destro

Inserzione dei muscoli oculomotori• Notare l’inserzione degli obliqui e del retto

superiore. Il retto inferiore corre quasi parallelo al superiore.

Il centro ed assi di rotazione di Fick, piano di Listing

• I movimenti avvengono tutti su un punto virtuale interno detto centro di rotazione posto a circa 13.5 mm dal polo anteriore.

• I movimenti destra sinistra avvengono su un asse verticale, quelli alto basso su un asse orizzontale, quelli di torsione lungo l’asse asse verticale, quelli alto basso su un asse orizzontale, quelli di torsione lungo l’asse perpendicolare a questi corrispondente all’asse visivo. Questi tre assi sono detti di Fick.

• I primi due assi giacciono sul piano di Listing (piano frontale che passa per l’equatore dell’occhio ed il centro di rotazione), il terzo è perpendicolare al piano di Listing.

Centro ed assi di rotazione di Fick, piano di Listing

Definizione dei movimenti oculari• Si definiscono:• Duzioni i movimenti oculari in tutte le direzioni che

compie un occhio occludendo l’altro (in visione monoculare).

• Versioni i movimenti congiunti che compiono gli occhi in tutte le direzioni di sguardo in visione binoculare (es. entrambi a destra entrambi in basso ed a destra entrambi … ecc.).

• Vergenze i movimenti disgiunti che compiono gli occhi • Vergenze i movimenti disgiunti che compiono gli occhi quando gli assi visivi si incontrano sui soggetti posti a varie distanze finite.Le vergenze si dividono in convergenza (dell’esterno verso il naso) e divergenza (dal naso verso l’esterno).

• I movimenti di rotazione intorno all’asse visivo si definiscono: con i prefissi inciclo ed exciclo seguiti dal nome duzione i movimenti di torsione monoculari o seguiti dal nome vergenza i movimenti di torsione disgiunti. Destrociclo, sinistrociclo seguito dal nome versione i movimenti di torsione congiunti.

Nomenclatura dei movimenti oculari in base al movimento

• Duzioni (movimenti monoculari): adduzione, abduzione, sopraduzione, infraduzione, incicloduzione, excicloduzione. (i movimenti di torsione si valutano dalla parte sopraccigliare).

• Versioni movimenti congiunti: destroversione, • Versioni movimenti congiunti: destroversione, sinistroversione, sopraversione, infraversione, destrocicloversione, sinistrocicloversione.

• Vergenze movimenti disgiunti (verso l’interno e verso l’esterno): convergenza, divergenza, sopravergenza, infravergenza, inciclovergenza, exciclovergenza.

Movimenti primari e secondari• Eccetto i retti mediali e laterali, gli altri muscoli

hanno delle azioni prevalenti ed altre secondarie.

• Retto mediale (o interno): adduzione• Retto laterale (o esterno): abduzione• Retto superiore: sopraduzione 75%,

incicloduzione 16%, adduzione 9%.incicloduzione 16%, adduzione 9%.• Retto inferiore: infraduzione 73%,

exocicloduzione17%,adduzione 10%.• Obliquo superiore: incicloduzione 65%,

infraduzione 32%,abduzione 3%.• Obliquo inferiore: exocicloduzione 59%

sopraduzione 40% abduzione 3%.

Le vergenze• Si distinguono diversi tipi di vergenza:• Tonica, fisiologica (cessa sotto anestesia o

morte, gli occhi deviano verso le tempie)• Prossimale, risposta psichica indotta dalla

vicinanza del soggetto.• Accomodativa, indotta dal rapporto che lega la • Accomodativa, indotta dal rapporto che lega la

vergenza all’accomodazione (triade accomodazione-convergenza- miosi, disaccomodazione-divergenza-midriasi.)

• Fusionale, indotta come vedremo dal processo fusionale, fenomeno che elimina errori di puntamento per mantenere la visione binoculare.

Definizione di altri tipi di movimenti oculari

• Esistono altri tipi di movimenti oculari che è importante conoscere.

• Vestibolo oculare.• Nistagmo optocinetico.• Nistagmo optocinetico.• Pursuit. • Saccadi.• Ed altri ancora.

Il movimento vestibolo oculare

• Consente di mantenere l’immagine sulle fovee durante una rotazione della testa facendo muovere gli occhi in direzione opposta.

• l’integrazione neurologica esistente tra l’VIII • l’integrazione neurologica esistente tra l’VIII nervo cranico (vestibolococleare) nella sua branca vestibolare ed i centri di controllo degli oculomotori, assicura una pronta risposta di contro rotazione degli occhi rispetto alla testa, al segnale che giunge dai nuclei vestibolari.

Il riflesso optocinetico• Fortemente legato al riflesso oculo-vestibolare (di cui ne

perfeziona i movimenti) è il movimento optocinetico.• Se un soggetto si muove la sua immagine si sposta sulla

retina in base alla sua velocità. Questo fenomeno si definisce scivolamento retinico.

• Lo scivolamento retinico è il rapporto tra la velocità dell’oggetto e quello dell’occhio che lo segue.

• Il riflesso optocinetico è indotto dallo scivolamento retinico ed integra il movimento oculo-vestibolare.

• Le cellule ganglionari sensibili al movimento inviano • Le cellule ganglionari sensibili al movimento inviano informazioni ai centri sottocorticali, corticali e nel tronco encefalico. L’elaborazione di questo movimento è quindi più complesso e produce un ritardo di risposta di circa 100 ms.

• Esso è fortemente legato alla percezione periferica e quindi ambientale dello spazio visivo.

• Questo è uno dei motivi per cui l’introduzione delle lenti può creare disagi iniziali. Esse alterano i patterns abituali di scivolamento retinico, ma la plasticità del cervello il più delle volte, ripristina delle risposte corrette.

Ancora sul nistagmo optocinetico

• Se osserviamo un soggetto al limite della capacità di abdurre l’occhio o fissiamo delle immagini del paesaggio che scorre mentre viaggiamo, gli occhi compiono delle oscillazioni in cui con una fase tengono l’immagine sulla fovea e quando la lasciano, ritornano fovea e quando la lasciano, ritornano rapidamente con uno scatto nella posizione iniziale.

• Questo movimento non va confuso con quello del nistagmo patologico che è una oscillazione involontaria, continua e più o meno rapida degli occhi.

I pursuit movimenti d’inseguimento lento

• Sono movimenti volontari guidati dalla percezione centrale, quindi dalla la fovea.

• Essi rispondono alla domanda “chi è, che cosa è” • Probabilmente derivano dalla componente cervicale del

riflesso optocinetico e sono ben sviluppati nei primati.• Essi hanno lo scopo di mantenere sulla fovea i piccoli

dettagli dei soggetti osservati.dettagli dei soggetti osservati.• Non sono poi tanto lenti, circa100°/s.• Pare che non si possano effettuare senza bersaglio (?).• Esiste una componente predittiva dell’inseguimento in

grado di innescare il movimento in modo adeguato, la cui origine organizzativa neurologica non è ancora ben chiara.

Le saccadi• Sono spostamenti a scatto rapidi degli occhi.• Esse controllano la posizione dell’immagine retinica

nello spazio e sono guidate dalla percezione periferica.• Rispondono alla domanda “dove sono le cose”.• Questi movimenti sono spesso inconsapevoli ma

comunque volontari (posso spostare l’attenzione da un punto all’altro del campo visivo).

• Lo spostamento è però preprogrammato ed una volta • Lo spostamento è però preprogrammato ed una volta partito è molto difficile modificarlo.

• L’ampiezza del movimento va da 0.1° (micro saccadi), a circa 90°, mediamente comunque è di circa 20/25°.

• Oltre queste escursioni entra in aiuto il movimento del capo.

• Sono generate nel tronco encefalico e nel collicolo superiore.

• Durante la saccade c’è una soppressione visiva centrale.

I micro movimenti di fissazione

• Durante la fissazione di un soggetto gli occhi non sono perfettamente fermi.

• Se così fosse i recettori retinici interessati si esaurirebbero e non potremo continuare a fissare.

• Gli occhi quindi compiono continuamente dei micro movimenti, impercettibili all’osservazione, tali da movimenti, impercettibili all’osservazione, tali da interessare gruppi di cellule retiniche differenti consentendo così a quelle esaurite di rigenerarsi per innescare un nuovo stimolo.

• Tali micromovimenti sono:• Tremori di ampiezza piccola quanto un cono.• Slow drift movimenti lenti.• Microsaccadi.

Movimenti oculari e training visivo

• Tutti i movimenti oculari sono migliorabili dal training visivo.

• Nei programmi di allenamento visivo si attribuisce grande importanza al miglioramento della consapevolezza, accuratezza e controllo della consapevolezza, accuratezza e controllo dei movimenti oculari.

• Il miglioramento di questi già di per se produce più efficienza nello svolgimento di alcune funzioni come la lettura o gli sport e aiuta a prevenire alcuni deterioramenti funzionali del sistema visivo.

Innervazione dei muscoli oculomotori e legge di Sherinton

• lll nervo cranico Oculomotore Comune: retto mediale, retto superiore, retto inferiore, obliquo inferiore.

• lv nervo cranico Trocleare: obliquo superiore.• lv nervo cranico Trocleare: obliquo superiore.

• vl nervo cranico abducente: retto esterno.

• Un impulso di contrazione su un muscolo, corrisponde ad uno di rilassamento sul suo antagonista (legge di Sherinton o di innervazione reciproca).

Corrispondenza retinica di Hering• In condizioni di normalità, ogni soggetto osservato viene

puntato simultaneamente dai due occhi. • Ogni punto sulla retina di un occhio ha un

corrispondente punto sull’altro (legge di Hering o della corrispondenza retinica). I punti retinici corrispondenti hanno a loro volta i loro corrispondenti a livello celebrale così, in condizioni normali, le immagini che si formano sulle due retine su punti corrispondenti, giungono ai loro sulle due retine su punti corrispondenti, giungono ai loro corrispondenti celebrali.

• Questo consente al cervello di poterle fondere e percepirle singole.

• Se gli occhi non puntano contemporaneamente lo stesso soggetto i punti retinici interessati non saranno corrispondenti. La conseguenza di ciò è la diplopia (visione doppia), o la soppressione dell’area retinica che puo’ scatenare la diplopia stessa (vedremo più avanti questo concetto).

La corrispondenza retinica anomala

• In alcuni casi di deviazione precoce degli assi visivi (strabismo infantile), si può organizzare una corrispondenza tra i punti retinici anomala.

• Ovviamente le immagini a fuoco sulla retina non cadono sulla foveola centralis ma su un altro punto retinico che assume le funzioni della fovea.assume le funzioni della fovea.

• il sistema manifesta visione binoculare.• Ma l’acuità visiva dell’occhio deviato in visione

binoculare è scadente.• In questi casi però occludendo l’occhio buono

quest’ultimo devierà sotto lo schermo e l’occhio deviato si raddrizzerà e punterà con la sua vera fovea.

Fissazione eccentrica

• A causa di uno strabismo si può strutturare una condizione detta fissazione eccentrica.

• In questa condizione l’occhio punterà il soggetto d’attenzione con un’area anatomica non adeguata al compito anche in condizioni monoculari.

• Negli strabismi, solo con fissazione eccentrica l’occhio • Negli strabismi, solo con fissazione eccentrica l’occhio rimane deviato anche se si occlude l’occhio buono. (in tutti gli altri casi occludendo l’occhio “buono”, questo devia sotto lo schermo e l’altro si raddrizza per fissare con la sua fovea).

• Si potrebbe dire che nella fissazione eccentrica, è come se l’occhio cancellasse la sua vera fovea.

• Il visus di quest’occhio è compromesso.

Dominanza visiva• Nei primi anni di vita si instaura una predilezione per uno

dei due occhi detta dominanza.• Pare che solo l’uomo possegga questa caratteristica che

interessa anche gli arti e l’udito.• La dominanza visiva non necessariamente corrisponde

alla mano, gamba o orecchio dominante. • Se sono dello stesso lato (es. occhio destro mano

destra) si chiama omologa.destra) si chiama omologa.• Se è invertita (es. occhio destro mano sinistra) si dice

crociata.• Alla dominanza crociata occhio mano, si sono attribuiti

alcuni problemi d’apprendimento.• Lo studio e l’esperienza clinica tende ad escludere

queste correlazioni. • Si notano dominanze crociate in circa il 40% della

popolazione e non tutti hanno problemi d’apprendimento. L’argomento è tuttora motivo di studio.

Aree celebrali direttamente coinvolte nei movimenti oculari

I muscoli oculomotori e l’equilibrio

• I muscoli oculomotori e la visione sono degli importantissimi sistemi di controllo dell’equilibrio.

• Sono neurologicamente legati al vestibolo (principale organo d’equilibrio posto nell’orecchio interno).nell’orecchio interno).

• Turbe della motilità oculare possono creare conflitti nell’elaborazione del controllo dell’equilibrio che è la sintesi di informazioni provenienti da tutto il corpo (sistema propriocettivo, dal vestibolo, dalla cervice, dai muscoli oculomotori, e dalla visione).

La visione binoculare

• L’attività agonista ed antagonista svolta dai muscoli oculomotori grazie alla complessa struttura muscolare e d’innervazione che la controlla, consente al nostro sistema visivo un esplorazione spaziale, che si avvale dell’azione esplorazione spaziale, che si avvale dell’azione simultanea dei due occhi, la binocularità.

• Come già detto uno degli effetti ottenuti da questa integrazione neurologica è la stereopsi (la visione stereoscopica cioè tridimensionale dello spazio).

Il chiasma ottico e l’integrazione neurologica dei due occhi

• Alla base dei processi per i quali è possibile la binocularità c’è la decussazione parziale dei nervi ottici.

• L’inversione delle aree nasali delle emiretine dei due occhi a livello del chiasma, intreccia parzialmente le informazioni provenienti dagli occhi che viaggiano attraverso i nervi ottici.

• Ne deriva che alle aree celebrali destre perverranno • Ne deriva che alle aree celebrali destre perverranno impulsi provenienti dai lati destri dei due occhi (emiretina tempiale destra dell’occhio destro e nasale destra dell’ occhio sinistro) e nelle aree sinistre impulsi provenienti dai lati sinistri dei due occhi (emiretine tempiale sinistra dell’occhio sinistro e nasale sinistra dell’occhio destro).

• Il tutto è schematizzato simmetricamente nelle aree celebrali dove esiste una perfetta e precodificatacorrispondenza tra i punti retinici di partenza dell’impulso ed i punti d’arrivo al cervello (vedi legge di Hering)

Chiasma ottico

Gli occhi estroflessioni del cervello Decussazione parziale

Occhio ciclopico

• L’integrazione dei due occhi nella binocularità produce la sensazione che le immagini percepite provengano da un unico occhio posto al centro fra i due.

• Questa sensazione viene definita occhio ciclopico in analogia ai giganti della mitologia greca dotati di un solo occhio frontale costruttori di saette per Zeus ed i fabbri del dio vulcano per i Romani (Polifemo il pastore carceriere di Ulisse nell’Odissea).

Figura sfondo

• Osservando un soggetto “una figura” ed interpretandone i suoi particolari (chi è o che cosa è) esso assume una posizione di centralità nel set visivo.

• La fovea, dove cadono queste immagini, è l’area • La fovea, dove cadono queste immagini, è l’area retinica della centralità.

• I punti retinici periferici corrispondenti danno informazioni sullo “sfondo” (dov’è, dove sono le cose).

• Questo concetto viene definito di figura sfondo.

La direzionalità o direzione visiva

• I luoghi spaziali percepiti dagli occhi vengono definiti proiezioni.

• Es. la retina nasale proietta tempialmente, quella tempiale nasalmente (le immagini retiniche sono invertite e capovolte).

• Da ogni punto retinico è come se partisse una retta che • Da ogni punto retinico è come se partisse una retta che attraversa sempre la stessa direzione del campo visivo.

• In altri termini, ogni punto della retina posto ad una certa distanza dalla fovea corrisponde una direzione di proiezione detta “direzione visiva” che determina il così detto valore retino motorio.

• La fovea ha quindi una direzione visiva principale (un valore retino motorio zero) gli altri punti retinici periferici un valore retino motorio secondario.

L’egocentrismo visivo

• Tutti i processi percettivi visivi pongono l’individuo in una posizione centrale rispetto allo spazio percepito.

• La posizione visiva egocentrica è la nostra posizione o quella degli occhi rispetto allo spazio circostante (la direzione delle immagini).

• Oltre alla proiezione retinica sostengono questa • Oltre alla proiezione retinica sostengono questa percezione le informazioni propriocettive dei muscoli oculari del capo, di tutto il corpo ed il sistema vestibolare.

• Questo permette di valutare se un movimento delle immagini sia dovuto ad un movimento del capo o del soggetto.

Posizione oculocentrica ed egocentrica

• Se muovo gli occhi la posizione oculocentrica si sposta ma quella egocentrica no (io sono fermo)

• Se muovo la testa per seguire un oggetto che si muove (mantenendo l’immagine fissa sulla muove (mantenendo l’immagine fissa sulla fovea con gli occhi fermi) la posizione oculocentrica rimane invariata ma quella egocentrica cambia (sono io che mi muovo).

• L’esplorazione dello spazio visivo è quasi sempre l’integrazione delle due posizioni.

L’Oroptero teorico: circolo di Vieth-Müller

• Teoricamente con una corretta corrispondenza retinica, quando si guarda un soggetto da vicino, viene visto singolo tutto lo spazio visivo che cade lungo una circonferenza che passa per il punto osservato ed i due punti nodali dei due occhi detto oroptero.occhi detto oroptero.

L’oroptero reale

• Nella realtà l’oroptero assume una forma molto soggettiva e varia con la distanza del soggetto: deviazione dell’oroptero di Hering- Hillebrand.

• Realmente la linea dell’oroptero è concava verso l’osservatore sino ad una certa distanza.verso l’osservatore sino ad una certa distanza.

• Diventa retta ad una distanza un po’ più lontana (distanza detta di Liebermann).

• Convessa ancora più lontano.• L’oroptero può variare anche in funzione del

grado di illuminazione , del contrasto sfondo soggetto, e contrasto cromatico.

Oroptero reale

Area di Panum

• Quindi per una certa profondità prima e dopo la linea teorica dell’Oroptero si estende un’area, anch’essa di profondità variabile secondo i parametri già citati, in cui i le aree di spazio visivo, pur non cui i le aree di spazio visivo, pur non appartenendo all’Oroptero teorico, possono essere percepite singole.

• Questa profondità di spazio visivo in cui si percepisce singolo è detta area di Panum.

Area di visione singola di Panum

• Gli oggetti che cadono fuori l’area di Panum sono visti doppi.

• Questo tipo di diplopia è naturale quindi si definisce fisiologica per distinguerla da quella legata a difetti di puntamento degli occhi (strabismo detto anche tropia).(strabismo detto anche tropia).

La diplopia fisiologica

• Di fatto lo spazio al di fuori dell’area di Panum non viene percepito doppio grazie a fenomeni soppressivi delle aree periferiche e per la degradazione dell’immagine della retina periferica.periferica.

• Essa può essere stimolata.• Osservando un soggetto vicino si vedrà doppio

quello lontano e viceversa guardando quello lontano doppio quello vicino. Le immagini diplopiche sono poste a destra e a sinistra del soggetto fissato.

Diplopia omologa e crociata

• Osservando un soggetto binocularmente, l’immagine di un oggetto posto al di la dell’area di Panum, cadrà sulle emiretine nasali e a causa dell’inversione dell’immagine retinica, verrà proiettato dall’occhio destro a destra e dal sinistro a sinistra (diplopia omologa o omonima)sinistro a sinistra (diplopia omologa o omonima)

• Osservando un soggetto binocularmente l’immagine di un oggetto posto prima dell’area di Panum cadrà sulle emiretine tempiali e a causa dell’inversione dell’immagine retinica, verrà proiettato a sinistra dall’occhio destro ed a destra dall’occhio sinistro (diplopia crociata)

Diplopia fisiologica e training visivo

• La diplopia fisiologica è molto usata per procedure di allenamento visivo.

• Essa fa parte delle procedure dette antisoppressive in cui la persona è in grado controllare l’attività simultanea dei due occhi.

• Infatti se una delle due immagini diplopiche sparisce vuol • Infatti se una delle due immagini diplopiche sparisce vuol dire che un occhio non sta partecipando al processo visivo.

• Se guardando una mira vicina sparisce una delle due lontane, l’occhio coinvolto è quello dello stesso lato dell’immagine mancante, se guardando la mira lontana sparisce una delle due vicine l’occhio coinvolto è quello del lato opposto a quello dell’immagine mancante.

Ampiezza della visione binoculare

• L’ampiezza della visione binoculare non copre tutto il campo visivo binoculare, ma una buona parte di questo.

• Entro questo ventaglio grazie alla visione binoculare è possibile che si realizzi lo scopo per cui la natura ha perfezionato il meccanismo della visione binoculare: perfezionato il meccanismo della visione binoculare:

la stereopsi.

La capacità fusionale• Il cervello dispone di un sistema di

compensazione che entro certi limiti rifinisce le imperfezioni di puntamento degli occhi.

• È come se un catenaccio o una sorta di colla tenesse insieme i due occhi.

• Questo catenaccio è la capacità fusionale.• Questo catenaccio è la capacità fusionale.• Essa può essere molto tenace e compensare

difetti di puntamento anche gravi o essere molto tenue e cedere a disallineamenti anche lievi.

• Questa capacità è migliorabile tramite apposite procedure di allenamento visivo.

Fusione motoria e sensoriale

• Per fusione sensoriale si intende tutto ciò che il sistema percettivo compie per fondere le immagini retiniche dei due occhi.occhi.

• Per fusione motoria si intende tutto ciò che il sistema motorio compie per allineare simultaneamente le immagini retiniche dei due occhi.

I tre gradi di fusione

• Affinché si ottenga una buona fusione delle immagini dei due occhi, occorre che ci siano tre condizioni percettive detti gradi di fusione.

• Fusione di primo grado: gli occhi devono percepire entrambi (visione simultanea).

• Fusione di secondo grado o piatta, le due immagini si devono fondere in una sola.

• Terzo grado di fusione è la stereopsi.

Visione simultanea• Se uno solo dei due occhi percepisce, si può non essere

consapevoli che l’altro non vede se quest’ultimo compie una soppressione visiva.

• Per evidenziare se entrambi gli occhi percepiscono simultaneamente occorre utilizzare dei metodi detti bioculari.

• Si fa si che gli occhi vedano singolarmente ma in un campo binoculare.

• Di solito si usano prismi verticali (uno con la base alta su • Di solito si usano prismi verticali (uno con la base alta su un occhio ed uno con la base bassa sull’altro), test polarizzati (si associano occhiali e target polarizzati) o occhiali rosso verdi(detti anaglifici) con target rosso verdi.

• I prismi inducono una diplopia, con i polarizzati e gli anaglifici un occhio percepirà un’immagine del target e l’altro l’altra.

• Se si percepiscono due immagini simultaneamente c’è visione simultanea se una sola c’è visione singola e soppressione dell’ occhio a cui sparisce l’immagine.

Fusione di secondo gradopiatta

• Per evidenziare se c’è fusione di secondo grado si usano lenti anaglifiche (filtri che fanno passare solo determinate lunghezze d’onda) rosse o rosse e verdi. Il rosso viene detto verde privo ed il verde rosso privo.il verde rosso privo.

• Se i due occhi fondono, anteponendo un filtro rosso davanti ad un occhio, una mira bianca si colorerà d’arancione (bianco + rosso), altrimenti se l’occhio col filtro sopprime la mira rimarrà bianca. La mira si percepirà rossa se a sopprimere è l’occhio senza filtro.

Le luci di Worth• È un test valido sia per il test di visione simultanea che

per la fusione di secondo grado e per evidenziare disallineamenti elevati senza soppressione.

• Si proiettano quattro luci, due verdi una rossa ed una bianca disposte a croce.

• Si fa indossare un occhiale rosso verde.• L’occhio col filtro verde (rosso privo) vedrà solo le luci

verdi e quella bianca anch’essa verde.• L’occhio col filtro rosso (verde privo) vedrà la luce rossa

e quella bianca anch’essa rossa.e quella bianca anch’essa rossa.• Se il soggetto vedrà quattro luci di cui due verdi, una

rossa e quella bianca si colora di arancione c’è fusione di secondo grado.

• Se vedrà solo tre verdi o solo due rosse c’è soppressione dell’ occhio col filtro dello stesso colore delle luci non viste.

• Può succedere che si vedano cinque luci, due rosse e tre verdi dissassate rispetto alla loro posizione reale, vuol dire che non c’è fusione di secondo grado, non c’è soppressione ma diplopia.

Luci di worth

Statico Dinamico