Войти
Зрительно-моторная координация (также известная как зрительно-моторная координация ) - это скоординированное управление глазами движение с движением руки и обработка визуального ввода для управления дотягиванием и хватанием вместе с использованием проприоцепции рук для направления глаз. Координация глаз и рук изучалась в таких разнообразных видах деятельности, как движение твердых предметов, таких как деревянные блоки, стрельба из лука, спортивные выступления, чтение музыки, компьютерные игры, набор текста и даже приготовление чая. Это часть механизмов выполнения повседневных задач; в его отсутствие большинство людей не смогли бы выполнять даже простейшие действия, такие как брать книгу со стола или играть в видеоигры. Хотя это и признается термином зрительно-моторная координация, все без исключения медицинские источники и большинство психологических источников относятся к зрительно-моторной координации.
Нейробиологи всесторонне изучили поведение взгляда человека, при этом исследования отмечают, что использование взгляда очень зависит от конкретной задачи, но люди обычно проявляют упреждающий контроль, чтобы направлять свои движения. Обычно глаза фиксируются на цели до того, как руки используются для движения, что указывает на то, что глаза предоставляют пространственную информацию для рук. Продолжительность, в течение которой взгляд кажется зафиксированным на цели движения руки, варьируется - иногда глаза остаются зафиксированными, пока задача не будет завершена. В других случаях кажется, что глаза ищут другие интересные объекты еще до того, как рука схватит объект и начнет манипулировать им.
Когда глаза и руки используются для основных упражнений, глаза обычно направляют движение рук к целям. Кроме того, глаза предоставляют исходную информацию об объекте, включая его размер, форму и, возможно, места захвата, которые используются для определения силы, которую нужно приложить кончикам пальцев для выполнения задачи.
Для последовательных задач движение взгляда происходит во время важных кинематических событий, таких как изменение направления движения или при прохождении воспринимаемых ориентиров. Это связано с ориентированной на поиск задач природой глаз и их отношением к планированию движений рук, а также с ошибками между выходным моторным сигналом и последствиями, воспринимаемыми глазами и другими органами чувств, которые можно использовать для корректирующего движения. Глаза имеют тенденцию «повторно фиксироваться» на цели, чтобы освежить память о ее форме, или обновляться при изменении ее формы или геометрии в задачах рисования, которые включают взаимосвязь визуального ввода и движения руки для создания копии того, что было воспринимается. В задачах высокой точности при воздействии на большее количество визуальных стимулов время, необходимое для планирования и выполнения движения, увеличивается линейно в соответствии с законом Фиттса.
Люди продемонстрировали способность направить движение глаза к руке без зрения, используя чувство проприоцепции, с небольшими ошибками, связанными с внутренним знанием положения конечностей. Было показано, что проприоцепция конечностей как при активном, так и при пассивном движении приводит к выбросам глазной саккады, когда руки используются для управления движением глаз. Эти выбросы являются результатом контроля глазных саккад, а не предыдущих движений рук в экспериментах. Это означает, что проприоцепция, основанная на конечностях, способна преобразовываться в моторные координаты глаза для направления глазных саккад, что позволяет управлять саккадами руками и ногами.
Нейронные механизмы Контроль координации глаз и рук сложен, потому что он включает в себя все части центральной нервной системы, участвующие в зрении: движения глаз, прикосновение и управление руками. Сюда входят сами глаза, кора головного мозга, подкорковые структуры (такие как мозжечок, базальные ганглии и ствол мозга ), спинной мозг и периферическая нервная система. Другими областями, участвующими в координации глаз и рук, которые были изучены наиболее интенсивно, являются области лобной и теменной коры для контроля глазных саккад и досягаемости рук. Считается, что обе эти области играют ключевую роль в координации глаз и рук и в планировании движений во время выполнения заданий.
Более конкретная область, темени затылочное соединение, как полагают, участвует в преобразовании периферийного визуального ввода для достижения руками, как было обнаружено с помощью фМРТ. Эта область, в частности, имеет подразделения для досягаемости, хватания и саккад. Считается, что в дополнение к теменно-затылочному соединению, задняя теменная кора играет важную роль в связи проприоцепции и трансформации моторных сенсорных сигналов с планированием и контролем движений в отношении визуальных входов.
Многие из них области, помимо управления саккадами или досягаемостью, также показывают сигналы положения глаз, которые необходимы для преобразования визуальных сигналов в двигательные команды. Кроме того, некоторые из областей, задействованных в досягаемости, например, медиальная интрапариетальная кора, демонстрируют перераспределение ответов во время движения глаз как у обезьян, так и у людей. Однако, когда в этих областях регистрируются одиночные нейроны, досягаемые области часто показывают некоторые ответы, связанные с саккадами, а области саккад часто показывают некоторые ответы, связанные с досягаемостью. Это может помочь в координации глаз и руки или намекнуть на способность клеток соединяться вместе, поскольку они используются чаще.
Было обнаружено, что многочисленные расстройства, заболевания и нарушения приводят к нарушение координации глаз и рук из-за повреждения самого мозга, дегенерации мозга из-за болезни или старения или очевидной неспособности полностью координировать чувства.
У пожилых людей были выявлены нарушения координации глаз и рук, особенно во время быстрых и точных движений. Это было связано с общей дегенерацией коры головного мозга, что привело к потере способности вычислять визуальные сигналы и связывать их с движениями рук. Тем не менее, хотя пожилые люди, как правило, уделяют этим задачам больше времени, они по-прежнему могут оставаться такими же точными, как и молодые люди, но только если требуется дополнительное время.
Балинт. синдром характеризуется полным отсутствием координации глаз и рук и, как было показано, возникает изолированно от атаксии зрительного нерва. Это редкое психологическое состояние, чаще всего возникающее в результате двустороннего повреждения верхней теменно-затылочной коры. Одна из наиболее частых причин - инсульты, но опухоли, травмы и болезнь Альцгеймера также могут вызывать повреждения. Пациенты с синдромом Балинта могут страдать от трех основных компонентов: апраксии зрительного нерва, атаксии зрительного нерва и симултанагнозии. Симултанагнозия - это когда пациенты испытывают трудности с восприятием более чем одного объекта одновременно. Существует три различных подхода к реабилитации. Первый подход - это адаптивный или функциональный подход. Он включает в себя функциональные задачи, в которых используются сильные стороны и способности пациента. Второй подход - лечебный, он включает восстановление поврежденной центральной нервной системы путем тренировки навыков восприятия. Последний подход - это многоконтекстный подход, и этот подход включает в себя практику целенаправленной стратегии в множественной среде с различными задачами и требованиями к движению, а также с задачами самосознания.
Оптическая апраксия - это состояние, которое возникает в результате полной неспособности человека координировать движения глаз и рук. Хотя это похоже на атаксию зрительного нерва, его последствия более серьезны и необязательно связаны с повреждением головного мозга, но могут возникать в результате генетических дефектов или дегенерации тканей.
Атаксия зрительного нерва или зрительно-моторная атаксия - это клиническая проблема, связанная с повреждением затылочно-теменной коры у людей, что приводит к нарушению координации между глазами и рукой. Он может поражать одну или обе руки и может присутствовать как в части поля зрения, так и во всем поле зрения. Атаксия зрительного нерва часто рассматривается как нарушение координации глаз и руки на высоком уровне, возникающее в результате каскада сбоев в преобразованиях от сенсорной к двигательной в задней теменной коре. Визуальное восприятие, наименование и чтение по-прежнему возможны, но визуальная информация не может направлять двигательные движения рук. Атаксию зрительного нерва часто путают с синдромом Балинта, но недавние исследования показали, что атаксия зрительного нерва может возникать независимо от синдрома Балинта. Пациенты с оптической атаксией обычно не могут добраться до визуальных объектов на стороне мира, противоположной стороне повреждения мозга. Часто эти проблемы связаны с текущим направлением взгляда и, кажется, перераспределяются вместе с изменениями направления взгляда. У некоторых пациентов с повреждением теменной коры обнаруживается «магнитное досягаемость»: проблема, при которой руки кажутся тянутыми к направлению взгляда, даже когда они отклоняются от желаемого объекта захвата.
У взрослых с болезнью Паркинсона наблюдались те же нарушения, что и при нормальном старении, только в более крайней степени, в дополнение к потере контроля над моторными функциями, как при нормальных симптомах заболевания. Это двигательное расстройство, возникающее при дегенерации дофаминергических нейронов, соединяющих черную субстанцию с хвостатым ядром. Основные симптомы пациента включают мышечную ригидность, замедленность движений, тремор покоя и нестабильность позы. Было показано, что способность планировать и учиться на собственном опыте позволяет взрослым с болезнью Паркинсона улучшаться, но только в условиях, когда они принимают лекарства для борьбы с последствиями болезни Паркинсона. Некоторым пациентам назначают L-ДОФА, который является предшественником дофамина. Он способен преодолевать гематоэнцефалический барьер, затем поглощается дофаминергическими нейронами и затем превращается в дофамин.
