stringtranslate.com

Периферическое зрение

Периферическое зрение человеческого глаза
Поле зрения человеческого глаза

Периферическое зрение , или непрямое зрение , — это зрение , которое происходит вне точки фиксации , т. е. вдали от центра взгляда или, при взгляде под большими углами, в (или вне) «края глаза». Подавляющее большинство области в поле зрения включено в понятие периферического зрения. «Дальнепериферийное» зрение относится к области по краям поля зрения, «среднепериферийное» зрение относится к средним эксцентриситетам, а «ближнепериферийное», иногда называемое «парацентральным» зрением, существует рядом с центром взгляда . [1]

Границы

Внутренние границы

Внутренние границы периферического зрения можно определить несколькими способами в зависимости от контекста. В повседневной речи термин «периферическое зрение» часто используется для обозначения того, что в техническом использовании называется «дальним периферическим зрением». Это зрение за пределами диапазона стереоскопического зрения. Его можно представить как ограниченное в центре окружностью радиусом 60° или диаметром 120°, сосредоточенной вокруг точки фиксации, т. е. точки, на которую направлен взгляд. [2] Однако в обычном использовании периферическое зрение может также относиться к области за пределами окружности радиусом 30° или диаметром 60°. [3] [4] В областях, связанных со зрением, таких как физиология , офтальмология , оптометрия или наука о зрении в целом, внутренние границы периферического зрения определяются более узко в терминах одной из нескольких анатомических областей центральной сетчатки, в частности фовеа и макула . ​​[ 1]

Фовеа — это конусообразная впадина в центральной сетчатке диаметром 1,5 мм, что соответствует [5] 5° поля зрения. [6] Внешние границы фовеа видны под микроскопом или с помощью микроскопической технологии визуализации, такой как ОКТ или микроскопическая МРТ. При осмотре через зрачок, как при обследовании глаз (с использованием офтальмоскопа или ретинальной фотографии ), может быть видна только центральная часть фовеа. Анатомы называют это клинической фовеа и говорят, что она соответствует анатомической фовеоле, структуре диаметром 0,35 мм, что соответствует 1 градусу поля зрения. В клиническом использовании центральная часть фовеа обычно называется просто фовеа. [7] [8] [9]

С точки зрения остроты зрения, « фовеолярное зрение» можно определить как зрение, использующее часть сетчатки, в которой достигается острота зрения не менее 20/20 (6/6 метрики или 0,0 LogMAR; на международном уровне 1,0). Это соответствует использованию фовеолярной аваскулярной зоны (FAZ) диаметром 0,5 мм, представляющей 1,5° поля зрения (хотя часто идеализируются как идеальные круги, центральные структуры сетчатки, как правило, представляют собой неправильные овалы). Таким образом, фовеолярное зрение можно также определить как центральные 1,5–2° поля зрения. Зрение в пределах фовеа обычно называют центральным зрением, в то время как зрение за пределами фовеа или даже за пределами фовеолы ​​называют периферическим или непрямым зрением. [1]

Кольцеобразная область, окружающая фовеа, известная как парафовеа , иногда рассматривается как представляющая промежуточную форму зрения, называемую парацентральным зрением. [10] Парафовеа имеет внешний диаметр 2,5 мм, что составляет 8° поля зрения. [11] [12]

Макула , следующая по величине область сетчатки, определяется как имеющая по крайней мере два слоя ганглиев (пучков нервов и нейронов) и иногда принимается за определение границ центрального и периферического зрения [13] [14] [15] ( но это спорно [16] ). Оценки размера макулы различаются, [17] ее диаметр оценивается в 6° – 10° [18] (что соответствует 1,7 – 2,9 мм), до 17° поля зрения (5,5 мм [5] ). [19] [12] Термин знаком широкой публике из-за широко распространенной дегенерации желтого пятна (AMD) в пожилом возрасте, когда центральное зрение теряется. При осмотре со стороны зрачка, как при осмотре глаз, может быть видна только центральная часть макулы. Считается, что эта внутренняя область, известная анатомам как клиническая макула (а в клинических условиях просто макула), соответствует анатомической ямке. [20]

Разделительная линия между ближним и средним периферическим зрением при радиусе 30° может быть основана на нескольких особенностях зрительной производительности. Острота зрения систематически снижается до эксцентриситета 30°: при 2° острота составляет половину фовеолярного значения, при 4° — одну треть, при 6° — одну четвертую и т. д. При 30° она составляет одну шестнадцатую фовеолярного значения. [21] [1] Оттуда снижение становится более крутым. [22] [23] (Обратите внимание, что было бы неправильно говорить, что значение уменьшалось вдвое каждые 2°, как сказано в некоторых учебниках или в предыдущих версиях этой статьи.) [16] Цветовое восприятие сильное при 20°, но слабое при 40°. [24] При зрении, адаптированном к темноте, светочувствительность соответствует плотности палочек, [ требуется ссылка ], которая достигает пика как раз при 18°. От 18° к центру плотность палочек быстро снижается. От 18° от центра плотность стержней снижается более плавно, по кривой с четкими точками перегиба, что приводит к двум горбам. Внешний край второго горба находится примерно на 30° и соответствует внешнему краю хорошего ночного зрения. [25] [26] [27]

Внешние границы

Классическое изображение формы и размера поля зрения [28]

Внешние границы периферического зрения соответствуют границам поля зрения в целом. Для одного глаза протяженность поля зрения может быть (приблизительно) определена в терминах четырех углов, каждый из которых измеряется от точки фиксации, т. е. точки, на которую направлен взгляд. Эти углы, представляющие четыре основных направления, составляют 60° вверх, 60° назально (к носу), 70–75° вниз и 100–110° височно (от носа и к виску). [29] [28] [30] [31] [32] [33] Для обоих глаз объединенное поле зрения составляет 130–135° по вертикали [34] [35] и 200–220° по горизонтали. [28] [36] [33]

Характеристики

Потеря периферического зрения при сохранении центрального зрения известна как туннельное зрение , а потеря центрального зрения при сохранении периферического зрения известна как центральная скотома [ необходима ссылка ] .

Периферическое зрение у людей слабое , особенно при различении деталей , цвета и формы. Это связано с тем, что плотность рецепторных и ганглиозных клеток в сетчатке больше в центре и меньше по краям, и, кроме того, представительство в зрительной коре намного меньше, чем в фовеа [1] (см. Зрительная система для объяснения этих понятий). Распределение рецепторных клеток по сетчатке отличается между двумя основными типами, палочковыми клетками и колбочковыми клетками . Палочковые клетки не способны различать цвет и достигают пика плотности на ближней периферии (при эксцентриситете 18°), в то время как плотность колбочковых клеток самая высокая в самом центре, фовеа . Обратите внимание, что это не означает, что на периферии нет колбочек, представляющих ее; цвета можно различать периферическим зрением. [37]

Пороги слияния мельканий снижаются по направлению к периферии, но делают это медленнее, чем другие зрительные функции; поэтому периферия имеет относительное преимущество в обнаружении мельканий. [1] Периферическое зрение также относительно хорошо обнаруживает движение (особенность клеток Магно ).

Центральное зрение относительно слабое в темноте (скотопическое зрение), поскольку колбочки нечувствительны при слабом освещении. Стержневые клетки, которые сосредоточены дальше от центральной ямки, работают лучше, чем колбочки при слабом освещении. Это делает периферическое зрение полезным для обнаружения слабых источников света ночью (например, слабых звезд). Из-за этого пилотов учат использовать периферическое зрение для поиска самолетов ночью. [ необходима цитата ]

Овалы A, B и C показывают, какие части шахматной ситуации шахматисты могут правильно воспроизвести своим периферическим зрением. Линии показывают путь фовеальной фиксации в течение 5 секунд, когда задача состоит в том, чтобы запомнить ситуацию как можно более правильно. Изображение из [38] на основе данных [39]

Различия между фовеальным (иногда также называемым центральным) и периферическим зрением отражаются в тонких физиологических и анатомических различиях в зрительной коре . Различные зрительные области способствуют обработке зрительной информации, поступающей из разных частей поля зрения, а комплекс зрительных областей, расположенных вдоль берегов межполушарной щели (глубокая бороздка, разделяющая два полушария мозга), был связан с периферическим зрением. Было высказано предположение, что эти области важны для быстрой реакции на зрительные стимулы на периферии и контроля положения тела относительно силы тяжести. [40]

Функции

Основными функциями периферического зрения являются: [38]

Крайне слабое периферическое зрение

Боковой вид человеческого глаза, рассматриваемый примерно под углом 90° к височной области, иллюстрирующий, как радужная оболочка и зрачок кажутся повернутыми к наблюдателю из-за оптических свойств роговицы и водянистой влаги.

При просмотре под большими углами радужная оболочка и зрачок кажутся повернутыми к наблюдателю из-за оптической рефракции в роговице. В результате зрачок может быть виден под углами больше 90°. [41] [42] [43]

Богатый колбочками ободок сетчатки

Край сетчатки содержит большую концентрацию колбочек. Сетчатка простирается дальше всего в верхненосовом квадранте 45° (в направлении от зрачка к переносице) с наибольшей протяженностью поля зрения в противоположном направлении, нижнем височном квадранте 45° (от зрачка любого глаза к нижней части ближайшего уха). Считается, что зрение в этой крайней части поля зрения, возможно, связано с обнаружением угрозы, измерением оптического потока, постоянством цвета или циркадным ритмом. [44] [45] [46]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ abcdef Страсбургер, Ганс; Рентшлер, Инго; Юттнер, Мартин (2011). «Периферическое зрение и распознавание образов: обзор». Journal of Vision . 11 (5): 13. doi : 10.1167/11.5.13 . ISSN  1534-7362. PMC 11073400.  PMID 22207654  .
  2. ^ Сардиния, Джилл; Шелли, Сьюзен; Ратцен, Аллан Ричард; Скотт М. Стейдл (2002). Энциклопедия слепоты и нарушения зрения. Infobase Publishing. стр. 253. ISBN 978-0-8160-6623-0. Получено 30 ноября 2014 г.
  3. ^ Гросвенор, Теодор; Гросвенор, Теодор П. (2007). Первичная медицинская помощь Оптометрия. Elsevier Health Sciences. стр. 129. ISBN 978-0-7506-7575-8. Получено 29 ноября 2014 г.
  4. ^ Бхисе, Вивек Д. (15 сентября 2011 г.). Эргономика в процессе проектирования автомобилей. CRC Press. стр. 68. ISBN 978-1-4398-4210-2. Получено 30 ноября 2014 г.
  5. ^ ab 1 мм = 3,436°
  6. ^ Миллодот, Мишель (30 июля 2014 г.). Словарь оптометрии и визуальной науки. Elsevier Health Sciences UK. стр. 250. ISBN 978-0-7020-5188-3. Получено 30 ноября 2014 г.
  7. ^ Смолл, Роберт Г. (15 августа 1994 г.). Клинический справочник по офтальмологии. CRC Press. стр. 134. ISBN 978-1-85070-584-0. Получено 29 ноября 2014 г.
  8. ^ Пейман, Голам А .; Мефферт, Стивен А.; Чжоу, Фамин; Мэнди Д. Конвей (27 ноября 2000 г.). Витреоретинальные хирургические методы. ЦРК Пресс. стр. 6–7. ISBN 978-1-85317-585-5. Получено 29 ноября 2014 г.
  9. ^ Альфаро, Д. Вирджил (2006). Возрастная макулярная дегенерация: всеобъемлющий учебник. Липпинкотт Уильямс и Уилкинс. стр. 3. ISBN 978-0-7817-3899-6. Получено 29 ноября 2014 г.
  10. ^ Колман, Эндрю М. (2009). Словарь психологии. Oxford University Press. стр. 546. ISBN 978-0-19-953406-7. Получено 30 ноября 2014 г.
  11. ^ Swanson, William H.; Fish, Gary E. (1995). «Цветовые соответствия в больных глазах с хорошей остротой зрения: обнаружение дефицитов оптической плотности колбочек и хроматической дискриминации». Журнал оптического общества Америки A. 12 ( 10): 2230–2236. Bibcode : 1995JOSAA..12.2230S. doi : 10.1364/JOSAA.12.002230. ISSN  1084-7529. PMID  7500203.
  12. ^ ab Polyak, SL (1941). Сетчатка . Чикаго: Издательство Чикагского университета.
  13. ^ Моррис, Кристофер Г. (1992). Академический словарь по науке и технике. Gulf Professional Publishing. стр. 1610. ISBN 978-0-12-200400-1. Получено 29 ноября 2014 г.
  14. ^ Ландольт, Эдмунд (1879). Свон М. Бернетт (ред.). Руководство по обследованию глаз. Д. Г. Бринтон. стр. 201. Получено 29 ноября 2014 г.
  15. ^ Джонстон, Дж. Милтон (1892). Исследования глаз; серия уроков по зрению и визуальным тестам. Джонстон. стр. 56. Получено 29 ноября 2014 г.
  16. ^ ab Strasburger, Hans (19 мая 2020 г.). «Семь мифов о скученности и периферическом зрении». i-Perception . 11 (3). doi : 10.1177/2041669520913052 . PMC 7238452 . 
  17. ^ поскольку точных границ нет
  18. ^ Oyster, Clyde W. (1999). Человеческий глаз, структура и функции . Сандерленд, Массачусетс: Sinauer Associates. ISBN 0-87893-645-9.; размеры основаны на данных Поляка, Остерберга и Курсио.
  19. ^ Гупта, АК.; Мазумдар, Шахана; Чоудри, Саураб (2010). Практический подход к офтальмоскопической диагностике сетчатки. Издательство Jaypee Brothers. п. 4. ISBN 978-81-8448-877-7. Получено 30 ноября 2014 г.
  20. ^ Альфаро, Д. Вирджил; Керрисон, Джон Б. (4 сентября 2014 г.). Возрастная макулярная дегенерация. Уолтерс Клювер Здоровье. стр. 36–7. ISBN 978-1-4698-8964-1. Получено 30 ноября 2014 г.
  21. ^ Снижение происходит согласно E 2 /( E 2 + E ), где E — эксцентриситет в градусах угла зрения, а E 2 — константа, равная приблизительно 2°. Значение E 2 в 2° получено из рисунка 1 Анстиса (1974), при этом фовеальное значение предполагается равным стандартной остроте 20/20.
  22. ^ Anstis, SM (1974). «Диаграмма, демонстрирующая изменения остроты зрения в зависимости от положения сетчатки». Vision Research . 14 (7): 589–592. doi :10.1016/0042-6989(74)90049-2. PMID  4419807.
  23. ^ Бешарс, Джозеф С.; Бок, Дин (2011). Сетчатка и ее расстройства. Academic Press. стр. 4. ISBN 978-0-12-382198-0.
  24. ^ Абрамов, Израиль; Гордон, Джеймс; Чан, Гувер (1991). «Внешний вид цвета на периферии сетчатки: влияние размера стимула». Журнал Оптического общества Америки А. 8 (2): 404–414. Бибкод : 1991JOSAA...8..404A. дои : 10.1364/JOSAA.8.000404. ISSN  1084-7529. ПМИД  2007915.
  25. ^ Sebag, J. (октябрь 2014). Стекловидное тело. Springer. стр. 484. ISBN 978-1-4939-1086-1. Получено 2 декабря 2014 г.
  26. ^ Ли Чжаопин (8 мая 2014 г.). Понимание зрения: теория, модели и данные. OUP Oxford. стр. 37. ISBN 978-0-19-100830-6. Получено 2 декабря 2014 г.
  27. ^ Макилвейн, Джеймс Т. (28 ноября 1996 г.). Введение в биологию зрения . Cambridge University Press. стр. 92. ISBN 978-0-521-49890-6. Получено 2 декабря 2014 г.
  28. ^ abc Traquair, Harry Moss (1938). Введение в клиническую периметрию, Гл. 1. Лондон: Henry Kimpton. С. 4–5.
  29. ^ Рённе, Хеннинг (1915). «Zur Theorie und Technik der Bjerrrumschen Gesichtsfelduntersurung». Архив для Augenheilkunde . 78 (4): 284–301.
  30. ^ Савино, Питер Дж.; Данеш-Майер, Хелен В. (1 мая 2012 г.). Цветной атлас и синопсис клинической офтальмологии — Институт глаза Уиллса — Нейроофтальмология. Lippincott Williams & Wilkins. стр. 12. ISBN 978-1-60913-266-8. Получено 9 ноября 2014 г.
  31. ^ Райан, Стивен Дж.; Шачат, Эндрю П.; Уилкинсон, Чарльз П.; Дэвид Р. Хинтон; ШриниВас Р. Садда; Питер Видеманн (1 ноября 2012 г.). Retina. Elsevier Health Sciences. стр. 342. ISBN 978-1-4557-3780-2. Получено 9 ноября 2014 г.
  32. ^ Trattler, William B.; Kaiser, Peter K.; Friedman, Neil J. (5 января 2012 г.). Обзор офтальмологии: Expert Consult — онлайн и в печатном виде. Elsevier Health Sciences. стр. 255. ISBN 978-1-4557-3773-4. Получено 9 ноября 2014 г.
  33. ^ ab Strasburger, H.; Jüttner, M. (апрель 2024 г.). "Erratum. Исправления к: Strasburger, Rentschler & Jüttner (2011), Peripheral Vision and Pattern Recognition". Journal of Vision . 24 (15). doi : 10.1167/jov.24.4.15 . PMC 11033599 . 
  34. ^ Dagnelie, Gislin (21 февраля 2011 г.). Визуальное протезирование: физиология, биоинженерия, реабилитация. Springer Science & Business Media. стр. 398. ISBN 978-1-4419-0754-7. Получено 9 ноября 2014 г.
  35. ^ Dohse, KC (2007). Влияние поля зрения и стереографики на память в иммерсивном командовании и управлении. стр. 6. ISBN 978-0-549-33503-0. Получено 9 ноября 2014 г.
  36. ^ Szinte, Martin; Cavanagh, Patrick (15 октября 2012 г.), «Видимое движение из-за пределов поля зрения, ретинотопическая кора может регистрировать экстраретинальные положения», PLOS ONE , 7 (10): e47386, Bibcode : 2012PLoSO...747386S, doi : 10.1371/journal.pone.0047386 , PMC 3471811 , PMID  23077606, Когда наша голова и глаза неподвижны, наше нормальное бинокулярное зрение охватывает поле зрения примерно от 200 до 220 градусов угла зрения. 
  37. ^ Тайлер, Кристофер (2015). «Демонстрация периферийного цвета». i-Perception . 6 (6): 5. doi : 10.1177/2041669515613671 . PMC 4975120. PMID  27551354 . 
  38. ^ ab Ханс-Вернер Хунцикер, (2006) Im Auge des Lesers: foveale und Periphere Wahrnehmung – vom Buchstabieren zur Lesefreude [В глазах читателя: фовеальное и периферическое восприятие - от распознавания букв к радости чтения] Transmedia Stäubli Verlag Zürich ISBN 2006 г. 978-3-7266-0068-6 
  39. ^ DE GROOT, A.: Восприятие и память в шахматах; экспериментальное исследование эвристики профессионального глаза. Мимеограф; Psychologisch Laboratorium Universiteit van Amsterdam, Seminarium, сентябрь 1969 г.
  40. ^ Palmer SM, Rosa MG (2006). «Отдельная анатомическая сеть корковых областей для анализа движения в дальнем периферическом зрении». Eur J Neurosci . 24 (8): 2389–405. doi :10.1111/j.1460-9568.2006.05113.x. PMID  17042793. S2CID  21562682.
  41. ^ Spring, KH; Stiles, WS (1948). «Видимая форма и размер зрачка, рассматриваемого под углом». British Journal of Ophthalmology . 32 (6): 347–354. doi :10.1136/bjo.32.6.347. ISSN  0007-1161. PMC 510837. PMID 18170457  . 
  42. ^ Федтке, Кэтлин; Маннс, Фабрис; Хо, Артур (2010). «Входной зрачок человеческого глаза: трехмерная модель как функция угла обзора». Optics Express . 18 (21): 22364–76. Bibcode : 2010OExpr..1822364F. doi : 10.1364/OE.18.022364. ISSN  1094-4087. PMC 3408927. PMID 20941137  . 
  43. ^ Матур, А.; Германн, Дж.; Атчисон, ДА (2013). «Форма зрачка, рассматриваемая вдоль горизонтального поля зрения». Журнал зрения . 13 (6): 3. doi : 10.1167/13.6.3 . ISSN  1534-7362. PMID  23648308.
  44. ^ Mollon, JD; Regan, BC; Bowmaker, JK (1998). «Какова функция богатого колбочками края сетчатки?» (PDF) . Eye . 12 (3b): 548–552. doi : 10.1038/eye.1998.144 . ISSN  0950-222X. PMID  9775216.
  45. ^ Уильямс, Роберт В. (1991). «Человеческая сетчатка имеет ободок, обогащенный колбочками». Visual Neuroscience . 6 (4): 403–6. doi :10.1017/S0952523800006647. ISSN  0952-5238. PMID  1829378. S2CID  10369867.
  46. ^ To, MPS; Regan, BC; Wood, Dora; Mollon, JD (2011). «Видение краем глаза». Vision Research . 51 (1): 203–214. doi : 10.1016/j.visres.2010.11.008 . ISSN  0042-6989. PMID  21093472.