Οι σακκαδικές κινήσεις των οφθαλμών

Οι σακκαδικές κινήσεις των οφθαλμών

 Ιανουαρίου 20, 2016  myneuronews

Οι σακκαδικές κινήσεις είναι ταχείες, βαλλιστικές κινήσεις των οφθαλμών οι οποίες ουσιαστικά αποτελούνται από επιμέρους κινήσεις στη διάρκεια των οποίων οι οφθαλμοί κινούνται όσο το δυνατό ταχύτερα. (Clark και Stark 1975). Οι σακκαδικές κινήσεις από τη στιγμή που ξεκινούν δεν είναι δυνατόν να σταματήσουν, ούτε να τροποποιηθούν.

Οι σακκαδικές κινήσεις των οφθαλμών, ελέγχονται από δυο περιοχές του εγκεφαλικού στελέχους, την περιοχή ελέγχου των οριζοντίων κινήσεων ( PPRF) που βρίσκεται στον δικτυωτό σχηματισμό της γέφυρας, πλησίον του πυρήνα του απαγωγού  και την περιοχή ελέγχου των καθέτων κινήσεων (iMLF) που εδράζεται εντός του μεσεγκεφαλικού δικτυωτού σχηματισμού, κοντά στον πυρήνα του κοινού κινητικού νεύρου.

Με την συνεργασία των παραπάνω περιοχών  με τους πυρήνες των προσθίων διδυμίων, την μετωπιαία άλω  (πεδίο  8 κατά Brodmann του εγκεφαλικού φλοιού), την 3η και την 6η εγκεφαλική συζυγία καθίσταται δυνατή η συνεργασία των υπευθύνων μυών και η ομαλή επιτέλεση των σακκαδικών κινήσεων.

Η περιοχή ελέγχου των οριζοντίων κινήσεων (PPRF) αποτελείται από  ανασταλτικούς νευρώνες (Pausers) των γεφυρικών πυρήνων της ραφής, διεγερτικούς νευρώνες που εκφορτίζονται κατά ομοβροντίες (Reticular burst neurons) και τονικούς γεφυρικούς νευρώνες. Οι νευράξονες των διεγερτικών νευρώνων απολήγουν είτε στον ομόπλευρο πυρήνα του απαγωγού, είτε στον ετερόπλευρο πυρήνα στους νευρώνες του οποίου σε αντίθεση με αυτούς του ομόπλευρου πυρήνα, όπου η δράση τους είναι οδωτική,  ασκούν ανασταλτική δράση. Από τον πυρήνα του απαγωγού εξάλλου άρχονται νευράξονες οι οποίοι νευρώνουν τον σύστοιχο έξω λοξό μύ, και νευράξονες οι οποίοι μέσω της έσω επιμήκους δεσμίδας απολήγουν στον ετερόπλευρο πυρήνα της τρίτης εγκεφαλικής συζυγίας, όπου ασκούν ανασταλτική δράση στους νευρώνες που δίνουν νεύρωση στο έσω λοξό μύ.

Η περιοχή ελέγχου των οριζοντίων κινήσεων δέχονται νευράξονες των κυττάρων του ετερόπλευρου προσθίου διδυμίου. Συγκεκριμένα οι νευρώνες της περιοχής των προσθίων διδυμίων που δέχονται πληροφορίες που αφορούν την περιφερική όραση διεγείρουν τους διεγερτικούς νευρώνες της PPRF περιοχής, ενώ οι νευρώνες που αντιστοιχούν στο σημείο της ευκρινούς κεντρικής όρασης (ωχρά κηλίδα), αποστέλλουν συνεχώς  ώσεις στους ανασταλτικούς νευρώνες (Pausers).

Καθώς στο περιφερικό οπτικό πεδίο εντοπίζεται ένας στόχος τα νευρικά κύτταρα που αντιστοιχούν στην περιφερική όραση αναστέλλουν την δραστηριότητα των νευρώνων που αντιστοιχούν στην κεντρική όραση και κατ’ επέκταση των γεφυρικών ανασταλτικών νευρώνων (Pausers), ενώ παράλληλα διεγείρουν τους διεγερτικούς γεφυρικούς νευρώνες, οι οποίοι με τη σειρά τους δρουν ευοδωτικά στους νευρώνες του σύστοιχου πυρήνα της έκτης εγκεφαλικής συζυγίας και ανασταλτικά στους νευρώνες του ετερόπλευρου πυρήνα. Αποτέλεσμα της ολοκλήρωσης του παραπάνω κυκλώματος είναι η σύσπαση του έξω λοξού μυός και η οριζόντια κίνηση του οφθαλμού.

 Η δράση των προσθίων διδυμίων ελέγχεται από φλοιϊκά κέντρα, είτε απ’ ευθείας, είτε  μέσω της μέλαινας ουσίας της οποίας η δράση επί των διδυμίων είναι ανασταλτική.

Η περιοχή ελέγχου των καθέτων κινήσεων αποτελείται από την άνω μοίρα της οποίας η δράση αφορά την προς τα άνω κίνηση και την κάτω μοίρα της οποίας η δράση αφορά την προς τα κάτω κίνηση των οφθαλμών. Από την περιοχή αυτή ξεκινούν νευράξονες οι οποίοι απολήγουν στο πυρήνα του κοινού κινητικού και στον πυρήνα του τροχιλιακού νεύρου.

Νευρώνες της PPRF περιοχής προβάλλουν στον  σύστοιχο πυρήνα του απαγωγού, όπου υπάρχουν δυο τύποι νευρώνων, νευρώνες που νευρώνουν τον σύστοιχο απαγωγό μύ και διαπυρηνικοί νευρώνες των οποίων οι νευράξονες απολήγουν στο σημείο του ετερόπλευρου  πυρήνα του κοινού κινητικού που νευρώνει τον έσω ορθό μύ.  Ακόμη νευρώνες της PPRF περιοχής συνάπτονται με ανασταλτικούς νευρώνες του  δικτυωτού σχηματισμού, που με τη σειρά τους προβάλλουν στον ετερόπλευρο πυρήνα του απαγωγού.

Βιβλιογραφία-Περαιτέρω μελέτη:

1. Cassin, B. and Solomon, S. Dictionary of Eye Terminology. Gainesville, Florida: Triad Publishing Company, 1990[page needed]
2. Javal, É (1878). “Essai sur la physiologie de la lecture”. Annales d’Oculistique 80: 61–73.
3.  Neil R., Carlson, and Donald Heth C. “5.” Psychology: the science of behaviour, fourth Canadian edition. Toronto: Pearson, 2010. 140–141.
4. “Sensory Reception: Human Vision: Structure and function of the Human Eye” vol. 27, p. 179 Encyclopaedia Britannica, 1987
5.  Pierrot-Deseilligny, Charles; Rivaud, Sophie; Gaymard, Bertrand; Muri, Rene; Vermersch, Anne-Isabelle (May 1995). “Cortical Control of Saccades”. Annals of Neurology 37 (5): 557–567. doi:10.1002/ana.410370504.PMID 7755349.
6.  Fischer, B.; Boch, R. (1983). “Saccadic eye movements after extremely short reaction times in the monkey”. Brain Research 260 (1): 21–6. doi:10.1016/0006-8993(83)90760-6.PMID 6402272.
7.  Fischer, B.; Ramsperger, E. (1984). “Human express saccades: Extremely short reaction times of goal directed eye movements”. Experimental Brain Research 57. doi:10.1007/BF00231145.
8.  Hamm, J. P.; Dyckman, K. A.; Ethridge, L. E.; McDowell, J. E.; Clementz, B. A. (2010).“Preparatory Activations across a Distributed Cortical Network Determine Production of Express Saccades in Humans”.Journal of Neuroscience 30 (21): 7350–7.doi:10.1523/JNEUROSCI.0785-10.2010. PMC 3149561.PMID 20505102.
9. ^ Jump up to:a b Bahill, A. Terry; Clark, Michael R.; Stark, Lawrence (1975). “The Main Sequence, A Tool for Studying Human Eye Movements”. Mathematical Biosciences 24 (3-4): 191. doi:10.1016/0025-5564(75)90075-9.
10. Baloh, Robert W.; Sills, Andrew W.; Kumley, Warren E.; Honrubia, Vicente (1975).“Quantitative measurement of saccade amplitude, duration, and velocity”. Neurology 25 (11): 1065.doi:10.1212/WNL.25.11.1065.
11.  Engbert, Ralf; Kliegl, Reinhold (2003). “Microsaccades uncover the orientation of covert attention”. Vision Research 43 (9): 1035–45. doi:10.1016/S0042-6989(03)00084-1.PMID 12676246.
12.  Marple-Horvat, Dilwyn E.; Gilbey, Sean L.; Hollands, Mark Andrew (1996). “A method for automatic identification of saccades from eye movement recordings”. Journal of Neuroscience Methods 67 (2): 191.doi:10.1016/0165-0270(96)00049-0.
13.  Ebisawa, Y.; Minamitani, H.; Mori, Y.; Takase, M. (1988). “New methods for removing saccades in analysis of smooth pursuit eye movement”. Biological Cybernetics 60 (2): 111.doi:10.1007/BF00202898.
14.  Behrens, Frank; MacKeben, Manfred; Schröder-Preikschat, Wolfgang (2010). “An improved algorithm for automatic detection of saccades in eye movement data and for calculating saccade parameters”. Behavior Research Methods 42 (3): 701.doi:10.3758/BRM.42.3.701.
15. ^ Jump up to:a b Rommelse, Nanda N.J.; Van Der Stigchel, Stefan; Sergeant, Joseph A. (2008). “A review on eye movement studies in childhood and adolescent psychiatry”. Brain and Cognition 68 (3): 391–414.doi:10.1016/j.bandc.2008.08.025. PMID 18835079.
16.  Kommerell, G; Olivier, D; Theopold, H (1976). “Adaptive programming of phasic and tonic components in saccadic eye movements. Investigations of patients with abducens palsy”.Investigative ophthalmology 15 (8): 657–60. PMID 955831.
17. Hopp, J.Johanna; Fuchs, Albert F (2004). “The characteristics and neuronal substrate of saccadic eye movement plasticity”. Progress in Neurobiology 72 (1): 27–53.doi:10.1016/j.pneurobio.2003.12.002.PMID 15019175.
18.  Ibbotson, M. R.; Crowder, N. A.; Cloherty, S. L.; Price, N. S. C.; Mustari, M. J. (2008). “Saccadic Modulation of Neural Responses: Possible Roles in Saccadic Suppression, Enhancement, and Time Compression”. Journal of Neuroscience 28 (43): 10952–60.doi:10.1523/JNEUROSCI.3950-08.2008. PMID 18945903.
19. Land, MF (1999). “Motion and vision: Why animals move their eyes”. Journal of comparative physiology. A, Sensory, neural, and behavioral physiology 185 (4): 341–52.doi:10.1007/s003590050393.PMID 10555268.
20.  Pettigrew, JD; Wallman, J; Wildsoet, CF (1990). “Saccadic oscillations facilitate ocular perfusion from the avian pecten”. Nature 343 (6256): 362–3. doi:10.1038/343362a0.PMID 14756148.