El movimiento ocular incluye el movimiento voluntario o involuntario de los ojos, que ayuda a adquirir, fijar y rastrear los estímulos visuales. Un tipo especial de movimiento ocular, el movimiento ocular rápido , ocurre durante el sueño REM .
Los ojos son los órganos visuales del cuerpo humano y se mueven mediante un sistema de seis músculos . La retina , un tipo de tejido especializado que contiene fotorreceptores , detecta la luz. Estas células especializadas convierten la luz en señales electroquímicas . Estas señales viajan a lo largo de las fibras del nervio óptico hasta el cerebro, donde se interpretan como visión en la corteza visual .
Los primates y muchos otros vertebrados utilizan tres tipos de movimientos oculares voluntarios para rastrear objetos de interés: búsqueda suave , cambios de vergencia [1] y movimientos sacádicos . [2] Estos tipos de movimientos parecen ser iniciados por una pequeña región cortical en el lóbulo frontal del cerebro . [3] [4] Esto se corrobora con la extirpación del lóbulo frontal. En este caso, los reflejos (como el reflejo que cambia los ojos a una luz en movimiento) están intactos, aunque el control voluntario se borra. [5]
Anatomía
Músculos
Seis músculos extraoculares facilitan el movimiento de los ojos. Estos músculos surgen del anillo tendinoso común en la órbita, la cavidad del ojo , y se adhieren al globo ocular . Los seis músculos son los músculos rectos lateral , medial , inferior y superior , y los músculos oblicuos inferior y superior . Los músculos, al contraerse, provocan el movimiento del globo ocular, tirando del globo ocular hacia el músculo. Por ejemplo, el recto lateral está en el lado lateral del globo ocular. Cuando se contrae, el globo ocular se mueve para que la pupila mire hacia afuera. El recto medial hace que el globo ocular mire hacia adentro; el recto inferior hacia abajo y el recto superior hacia arriba. El músculo oblicuo superior y el músculo oblicuo inferior se insertan en ángulo con el globo ocular.
La mayoría de los músculos no solo mueven el ojo en una dirección cardinal, sino que también giran ligeramente la pupila. [ cita requerida ]
Movimiento ocular del músculo recto lateral , vista superior
Movimiento ocular del músculo recto medial , vista superior
Movimiento ocular del músculo recto inferior , vista superior
Movimiento ocular del músculo recto superior, vista superior
Movimiento ocular del músculo oblicuo superior, vista superior
Movimiento ocular del músculo oblicuo inferior , vista superior
Vista anterior
Tres pares de músculos antagonistas controlan el movimiento de los ojos: los músculos rectos lateral y medial, los músculos rectos superior e inferior y los músculos oblicuos superior e inferior. Estos músculos son responsables del movimiento del ojo a lo largo de tres ejes diferentes: horizontal, ya sea hacia la nariz (aducción) o alejándose de la nariz (abducción); vertical, ya sea en elevación o en depresión; y torsión, movimientos que llevan la parte superior del ojo hacia la nariz (torsión) o alejándola de la nariz (extorsión). El movimiento horizontal está controlado completamente por los músculos rectos medial y lateral; el músculo recto medial es responsable de la aducción, el músculo recto lateral de la abducción. El movimiento vertical requiere la acción coordinada de los músculos rectos superior e inferior, así como de los músculos oblicuos. La contribución relativa de los grupos recto y oblicuo depende de la posición horizontal del ojo. En la posición principal (ojos al frente), ambos grupos contribuyen al movimiento vertical. La elevación se debe a la acción de los músculos recto superior y oblicuo inferior, mientras que la depresión se debe a la acción de los músculos recto inferior y oblicuo superior. Cuando se abduce el ojo, los músculos rectos son los principales motores verticales. La elevación se debe a la acción del recto superior y la depresión se debe a la acción del recto inferior. Cuando el ojo está en aducción, los músculos oblicuos son los principales motores verticales. La elevación se debe a la acción del músculo oblicuo inferior, mientras que la depresión se debe a la acción del músculo oblicuo superior. Los músculos oblicuos también son los principales responsables del movimiento de torsión.
Los músculos son inervados por el nervio oculomotor , con la excepción del oblicuo superior, que está inervado por el nervio troclear , y el recto lateral, inervado por el nervio abducens . [6]
Neuroanatomía
El cerebro ejerce el máximo control sobre el movimiento ocular voluntario e involuntario. Tres nervios craneales transportan señales del cerebro para controlar los músculos extraoculares. Estos son el nervio motor ocular común , que controla la mayoría de los músculos, el nervio troclear , que controla el músculo oblicuo superior , y el nervio abducens , que controla el músculo recto lateral .
Además del movimiento de los músculos, numerosas áreas del cerebro contribuyen al movimiento ocular involuntario y voluntario. Estos incluyen proporcionar la percepción consciente de la visión , así como áreas que facilitan el seguimiento .
- Cerebro
- Corteza cerebral
- Frontal lobe - campos oculares frontales (FEF), campos oculares mediales (MEF), campos oculares suplementarios (SEF), corteza frontal dorsomedial (DMFC)
- Lóbulo parietal : corteza intraparietal lateral (LIP), área temporal media (MT), área temporal superior medial (MST)
- Lóbulo occipital
- Corteza visual
- Cerebelo [7]
- Corteza cerebral
- Mesencéfalo
- Área pretectal - núcleos pretectal
- Colículo superior (SC)
- Núcleos premotores en la formación reticular (PMN)
- riMLF
- III, IV núcleos de pares craneales
- Puente de Varolio
- Formación reticular pontina paramediana (PMRF)
- Núcleo prepositus hypoglossi
- Núcleos vestibulares
- VI núcleos de pares craneales
- Fascículo longitudinal medial
Fisiología
El movimiento ocular se puede clasificar según varios sistemas:
- Puede clasificarse según la afectación de uno o ambos ojos; que involucran un ojo, pueden clasificarse como ducción , y ambos ojos en cualquier versión , si se mueven en la misma dirección, o vergencia , si se mueven en direcciones opuestas. [8] [9]
- puede clasificarse como fijador , estabilizador de la mirada o de cambio de mirada . El movimiento estabilizador de la mirada puede incluir el reflejo vestíbulo-ocular y el reflejo optocinético , y los mecanismos de cambio de mirada como movimientos sacádicos y de persecución .
El movimiento de vergencia o convergencia es el movimiento de ambos ojos para asegurarse de que la imagen del objeto que se está mirando caiga en el punto correspondiente en ambas retinas. Este tipo de movimiento ayuda en la percepción de profundidad de los objetos [10]
El movimiento de persecución o persecución suave es el movimiento que hacen los ojos mientras siguen el movimiento de un objeto, de modo que su imagen en movimiento puede mantenerse en la fóvea . [10]
Sacádicos
Los ojos nunca están completamente en reposo: hacen frecuentes movimientos oculares de fijación incluso cuando están fijos en un punto. La razón de este movimiento está relacionada con los fotorreceptores y las células ganglionares. Parece que un estímulo visual constante puede hacer que los fotorreceptores o las células ganglionares dejen de responder; por otro lado, un estímulo cambiante no lo hará. Entonces, el movimiento del ojo cambia constantemente los estímulos que caen sobre los fotorreceptores y las células ganglionares, haciendo que la imagen sea más clara. [10]
Los movimientos sacádicos son el movimiento rápido de los ojos que se utiliza al escanear una escena visual. En nuestra impresión subjetiva, los ojos no se mueven suavemente por la página impresa durante la lectura. En cambio, realizan movimientos cortos y rápidos llamados sacadas. [11] Durante cada movimiento sacádico, los ojos se mueven tan rápido como pueden y la velocidad no puede controlarse conscientemente entre las fijaciones. [10] Cada movimiento vale unos minutos de arco, a intervalos regulares de tres a cuatro por segundo. Uno de los principales usos de los movimientos sacádicos es escanear un área mayor con la fóvea de alta resolución del ojo. [12] La investigación realizada por la Universidad de Australia del Sur en asociación con la Universidad de Stuttgart ha revelado la relación entre el momento visual y los rasgos de personalidad que la IA puede leer. [13]
Sistema vestibulo-ocular
El sistema visual del cerebro es demasiado lento para procesar esa información si las imágenes se deslizan por la retina a más de unos pocos grados por segundo. [14] Por lo tanto, para poder ver mientras nos movemos, el cerebro debe compensar el movimiento de la cabeza girando los ojos. Otra especialización del sistema visual en muchos animales vertebrados es el desarrollo de un área pequeña de la retina con una agudeza visual muy alta . Esta área se llama fóvea y cubre aproximadamente 2 grados de ángulo visual en las personas. Para obtener una visión clara del mundo, el cerebro debe girar los ojos para que la imagen del objeto de la mirada caiga sobre la fóvea. Por tanto, el movimiento ocular es muy importante para la percepción visual y cualquier fallo puede provocar graves discapacidades visuales. Para ver una demostración rápida de este hecho, intente el siguiente experimento: levante la mano, aproximadamente a un pie (30 cm) frente a la nariz. Mantenga la cabeza quieta y agite la mano de lado a lado, lentamente al principio y luego cada vez más rápido. Al principio podrá ver sus dedos con bastante claridad. Pero a medida que la frecuencia de las sacudidas pasa alrededor de 1 Hz , los dedos se volverán borrosos. Ahora, mantenga la mano quieta y sacuda la cabeza (arriba y abajo o izquierda y derecha). No importa qué tan rápido mueva la cabeza, la imagen de sus dedos permanece clara. Esto demuestra que el cerebro puede mover los ojos en sentido opuesto al movimiento de la cabeza mucho mejor de lo que puede seguir o perseguir un movimiento de la mano. Cuando su sistema de persecución no logra seguir el ritmo de la mano en movimiento, las imágenes se deslizan en la retina y se ve una mano borrosa.
El cerebro debe apuntar ambos ojos con la suficiente precisión para que el objeto de la mirada caiga sobre los puntos correspondientes de las dos retinas para evitar la percepción de visión doble . En la mayoría de los vertebrados (humanos, mamíferos, reptiles, aves), el movimiento de diferentes partes del cuerpo está controlado por músculos estriados que actúan alrededor de las articulaciones. El movimiento del ojo es ligeramente diferente en el sentido de que los ojos no están unidos rígidamente a nada, sino que están sostenidos en la órbita por seis músculos extraoculares .
- Ley de Hering de igual inervación
- Ley de Sherrington de inervación recíproca
Leer
Al leer, el ojo se mueve continuamente a lo largo de una línea de texto, pero hace movimientos rápidos y cortos (movimientos sacádicos) entremezclados con paradas breves (fijaciones). Existe una variabilidad considerable en las fijaciones (el punto al que salta un movimiento sacádico) y movimientos sacádicos entre lectores e incluso para la misma persona que lee un solo pasaje de texto.
Lectura de música
El movimiento ocular en la lectura de música es la exploración de una partitura musical por los ojos de un músico. Esto suele ocurrir cuando se lee la música durante la interpretación, aunque los músicos a veces escanean la música en silencio para estudiarla y, a veces, la interpretan de memoria sin partitura. El movimiento de los ojos en la lectura de música puede parecer al principio similar al de la lectura de idiomas, ya que en ambas actividades los ojos se mueven sobre la página en fijaciones y movimientos sacádicos, captando y procesando significados codificados. Sin embargo, la música no es lingüística e implica una restricción de tiempo estricta y continua en una salida que se genera mediante un flujo continuo de instrucciones codificadas.
Visualización de escenas
El movimiento ocular en la visualización de escenas se refiere al procesamiento visual de la información presentada en las escenas. Un aspecto central de los estudios en esta área es la división de los movimientos oculares en el movimiento rápido de los ojos (movimientos sacádicos ) y el enfoque de los ojos en un punto (fijaciones). Varios factores pueden influir en el movimiento ocular en la visualización de la escena, incluida la tarea y el conocimiento del espectador (factores de arriba hacia abajo) y las propiedades de la imagen que se está viendo (factores de abajo hacia arriba). Normalmente, cuando se les presenta una escena, los espectadores demuestran duraciones de fijación breves y amplitudes sacádicas largas en las primeras fases de visualización de una imagen. A esto le siguen fijaciones más largas y movimientos sacádicos más cortos en las últimas fases del procesamiento de visualización de escenas. [15] También se ha encontrado que el comportamiento del movimiento ocular en la visualización de la escena difiere con los niveles de desarrollo cognitivo ; se cree que las duraciones de la fijación se acortan y las amplitudes sacádicas se alargan con el aumento de la edad. [dieciséis]
Variación espacial
El lugar donde se fijan los movimientos oculares se ve afectado tanto por factores ascendentes como descendentes. Incluso un vistazo inicial de una escena influye en los movimientos oculares posteriores. [17] En factores ascendentes, el contraste local o la prominencia de las características en una imagen, [18] como un gran contraste en la luminancia [19] o una mayor densidad de bordes, [20] pueden afectar la guía de los movimientos oculares. . Sin embargo, los factores descendentes de las escenas tienen un mayor impacto en el lugar donde se fijan los ojos. Las áreas que contienen características más significativas, [21] o áreas donde el color ayuda a la discriminación de objetos, pueden influir en los movimientos oculares. [22] Las imágenes que están relacionadas con imágenes anteriores mostradas también pueden tener un efecto. [23] Los movimientos oculares también se pueden guiar hacia los elementos cuando se escuchan verbalmente al mismo tiempo que se ven. [24] Transculturalmente, se ha encontrado que los occidentales tienen una inclinación a concentrarse en objetos focales en una escena, mientras que los asiáticos orientales prestan más atención a la información contextual. [25]
Variación temporal
La duración media de la fijación dura unos 330 ms, aunque existe una gran variabilidad en esta aproximación. [26] Esta variabilidad se debe principalmente a las propiedades de una imagen y a la tarea que se está llevando a cabo, que impactan tanto en el procesamiento ascendente como descendente. Se ha descubierto que el enmascaramiento de una imagen [27] y otras degradaciones, como una disminución de la luminancia , durante las fijaciones (factores que afectan el procesamiento ascendente), aumentan la duración de la fijación. [28] Sin embargo, una mejora de la imagen con estos factores también aumenta la duración de la fijación. [29] Se ha descubierto que los factores que afectan el procesamiento de arriba hacia abajo (por ejemplo, el desenfoque ) aumentan y disminuyen la duración de la fijación. [30]
Trastornos
Síntomas
- Los pacientes con trastornos del movimiento ocular pueden informar diplopía , nistagmo , mala agudeza visual o imperfecciones cosméticas por el bizco de los ojos.
Causa
- Innervacional
- Supranuclear
- Nuclear
- Nervio
- Sinapsis
- Anomalías musculares
- Mal desarrollo (p. Ej., Hipertrofia, atrofia / distrofia)
- Mala inserción
- Cicatrización secundaria a cirugía de alineación
- Enfermedades musculares (p. Ej., Miastenia gravis )
- Anomalías orbitales
- Tumor (p. Ej., Rabdomiosarcoma )
- Exceso de grasa detrás del globo (por ejemplo, afecciones de la tiroides)
- Fractura de hueso
- Compruebe el ligamento (p. Ej., Síndrome de Brown o síndrome de la vaina del tendón superior)
Trastornos seleccionados
- Parálisis congénita del cuarto nervio
- Síndrome de Duane
- Oftalmoplejía internuclear
- Nistagmo
- Oftalmoparesia
- Opsoclonus
- Parálisis del sexto nervio (abducente)
Terapia de la vista
En psicoterapia
Terminología
Los siguientes términos pueden usarse para describir el movimiento de los ojos:
- La ciclotorsión es un término que se aplica al movimiento de torsión (rotación) hacia adentro del ojo, mediado por el músculo oblicuo superior del ojo. El músculo oblicuo superior está inervado por el nervio craneal IV ( nervio troclear ). La mototorsión también puede usarse para describir una parte del estado del ojo cuando un paciente tiene una parálisis del nervio motor ocular común . El nervio motor ocular común (III par craneal) inerva el músculo oblicuo inferior (junto con otros cuatro músculos oculares: recto superior, recto medial, recto inferior y el músculo estriado del elevador palpebral superior), y cuando este músculo no es funcional (como en parálisis oculomotora) el ojo incyclotorts ; es decir, gira / gira hacia adentro.
- La exciclotorsión es un término que se aplica al movimiento de torsión (rotación) hacia afuera del ojo, mediado por el músculo oblicuo inferior del ojo. El músculo oblicuo inferior está inervado por el III par craneal ( nervio motor ocular común ). Exciclotorsión también se puede utilizar para describir la condición o estado de los ojos cuando un paciente tiene un nervio IV craneal ( troclear nervio ) parálisis . El nervio troclear inerva el músculo oblicuo superior , y cuando este músculo no es funcional (como en la parálisis troclear), el ojo se exciclotorta ; es decir, gira / gira hacia afuera. Esta exciclotorión puede corregirse mediante cirugía mediante el procedimiento de Harada-Ito . [31]
- Una versión es un movimiento ocular en el que ambos ojos se mueven de forma sincrónica y simétrica en la misma dirección. [8] Los ejemplos incluyen:
- Dextroversión / mirada derecha
- Laevoversión / mirada izquierda
- Sursumversión / elevación / mirada hacia arriba
- Deorsumversión / depresión / mirada hacia abajo
- Dextroelevación / mirar hacia arriba y hacia la derecha
- Dextrodepresión / mirada hacia abajo y hacia la derecha
- Laevoelevation / mirar hacia arriba y hacia la izquierda
- Laevodepresión / mirada hacia abajo y hacia la izquierda
- Dextrocicloversión: la parte superior del ojo gira hacia la derecha
- Laevocicloversión: la parte superior del ojo gira hacia la izquierda
Ver también
- Alojamiento (ojo)
- Micropsia de convergencia
- Desviación vertical disociada
- Registro visual
- Paradigma de contingencia de la mirada
- Ley de listado
- Microsacada
- Temblor ocular
- Ortoptista
- Oculesics
- Estrabismo
- Parálisis supranuclear progresiva
- Procesamiento informático del lenguaje corporal
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enlaces externos
- eMedicine - Músculos extraoculares, acciones
- Control oculomotor - Departamento de otorrinolaringología de nistagmo y mareos - Queen's University en Kingston, Canadá
- Movimientos de fijación de los ojos
- Sistema de software para la simulación de trastornos de la motilidad ocular y su corrección quirúrgica
- Un simulador de movimientos oculares , que muestra cambios en los movimientos oculares para cualquier daño muscular o nervioso determinado.