Saccade: functie, taken, rol en ziekten

Menselijke ogen zijn constant in beweging. Tijdens dit proces draaien de oogbollen bewust of onbewust in verschillende richtingen en nemen ze verschillende objecten willekeurig of onvrijwillig waar. Dit gebeurt door de ontvangst van alle visuele prikkels door beide ogen, die als functionele eenheid een driedimensionaal zicht mogelijk maken. Er wordt onderscheid gemaakt tussen vergentiebewegingen en geconjugeerde oogbewegingen. De eerste zijn veranderingen in de hoek van beide ogenblikkelijke assen, de laatste zijn veranderingen in de blikrichting van beide ogen. Saccades zijn op hun beurt de snelle bewegingen van de ogen om een ​​nieuw doelwit te verwerven voordat het wordt gefixeerd. Omdat de saccade niet vrijwillig kan worden gewijzigd, kan deze het doel ternauwernood missen en moet deze opnieuw worden gecorrigeerd, wat gebeurt als een reflex. Op dit moment komt er geen informatie in het zenuwstelsel, dus de ogen zijn blind gedurende deze zeer korte tijd.

Wat zijn saccades?

Saccades zijn de snelle bewegingen van de ogen om een ​​nieuw doelwit te verwerven voordat het wordt gefixeerd. De beweging van het menselijk oog vindt plaats onder drie aspecten, die ook nuttig zijn voor de medische evaluatie van ziekten en aandoeningen. Er wordt onderscheid gemaakt tussen saccades, fixaties en regressies, en in het bewegingspatroon zelf ook weer tussen saccades, eye-tracking-bewegingen en een combinatie van beide veranderingen in de blikrichting, genaamd "nystagmus​ Onder de saccade wordt verstaan ​​de grillige en snelle oogbeweging die plaatsvindt tussen fixaties. Het menselijk oog stelt spontaan scherp op objecten zonder ze direct waar te nemen. Met deze schokkerige uitlijning van het oog met het object of de gebeurtenis vindt dus nog geen informatie-acquisitie plaats. De geneeskunde noemt deze beweging ook wel een scansprong, aangezien de waarneming op dit punt beperkt is. Het object wordt eerder eenvoudig gelokaliseerd en er wordt oogcontact gemaakt. Dit gebeurt bijvoorbeeld bij het lezen van brieven of het fixeren op punten tijdens een treinrit.

Functie en taak

Saccades zijn een kort visueel proces dat plaatsvindt vóór fixatie, waardoor informatie vervolgens wordt ontvangen en verwerkt. De beweging van de ogen als een patroon wordt bewerkstelligd via twee berichten die vanuit het vestibulaire orgaan optreden en plaatsvinden als een visuele boodschap via de retinale beeldverschuiving. In dit proces reageert het vestibulaire orgaan, met zijn sensoren voor lineaire en rotatieversnelling, op snelle veranderingen in hoofd positie. Het vestibulaire orgaan triggert oogbewegingen binnen 10 milliseconden via kortsluiting hersenstam reflexen, wat altijd resulteert in een beeldbeweging in het directe gezichtsveld. Dergelijke bewegingen veroorzaken langzame opeenvolgende bewegingen van beide oogbollen, die, zodra ze hun mechanische limieten bereiken, worden onderbroken door schokkerige snelle resetbewegingen. De eigenlijke prikkel is niet het gevolg van zelfbeweging, maar het resultaat van bewegingen in de buitenwereld, bijvoorbeeld een vertrekkende auto waargenomen vanuit het raam van een stilstaande auto, waardoor het gevoel ontstaat dat de eigen trein in beweging is. De verkeerde inschatting wordt de "zelfbewegingsillusie" genoemd. Omdat resolutie alleen onmiddellijk optreedt in het gezichtsveld, in het midden van de gele vlek (fovea centallis), moet het naar het stationaire object worden gericht. Dit heet fixatie. De optredende verandering van het gefixeerde doel en de individuele fixatiemomenten vindt plaats door middel van saccades. Naast deze schokkerige snelle bewegingen is er ook de langzame oogvolgbeweging, waarbij saccades en oogvolgbeweging twee vormen van de doelgerichte oogbeweging zijn, die elkaar in deze vorm aanvullen, maar toch op een andere basis verlopen. Met betrekking tot de fovea, verplaatsen saccades objectbeelden van het netvlies en zijn buitenste omhulsel naar de fovea, terwijl langzame oogvolgende beweging de fovea eerder volgt zodra een object beweegt. Zowel saccades als eye-tracking-bewegingen worden ondersteund door hoofd beweging. Rechte bewegende objecten worden eerst waargenomen door saccades, vervolgens gefixeerd door langzame of vloeiende bewegingen die de ogen volgen en nauwkeuriger vastgehouden in het gezichtsveld en de fovea. Als het externe object te snel beweegt, worden inhaalacties gestart die het beeld keer op keer weer in beeld brengen. In dit proces is de duur van de saccade korter dan de op saccade gebaseerde reactietijd. De visuele respons in het midden zenuwstelsel valt ook buiten de saccade. Dit toont wederom aan dat tijdens een saccade geen visuele waarneming en informatie-inname plaatsvindt. Het is eerder een soort tussenproces, dat toch door informatie kan worden gewijzigd. De informatie vertegenwoordigt echter geen visuele signalen, maar intern gegenereerde signalen die een bepaalde oogpositie benaderen. Terwijl het oog een object detecteert en het signaal wordt vergeleken met de doeloriëntatie, gaat de saccade door totdat beide zijn uitgelijnd en dus identiek zijn. Als het oog het bewegende doelwit mist, vindt een correctie-saccade plaats, waarbij het beeld terug naar het foveale gebied wordt geduwd.

Ziekten en klachten

Saccades worden medisch gecontroleerd door de arts die zijn of haar twee handen op een afstand van een meter voor de ogen van de patiënt houdt en de patiënt vraagt ​​om afwisselend naar beide handen te kijken en deze te fixeren. De snelheid van de oogbollen en de nauwkeurigheid van fixatie worden gecontroleerd. Ook hoe snel het doelwit wordt verworven. Als beide ogen gezond zijn, wordt het doelwit direct herkend en hoeft de saccade niets of hooguit in zeer geringe mate te corrigeren. Als er daarentegen een pathologische aandoening is, kan de saccade hypometrisch of hypermetrisch zijn. Bij de hypometrische saccade wordt de oogbeweging vertraagd. Hieruit kan worden geconcludeerd dat er mogelijk een neurodegeneratieve ziekte aanwezig is, dat wil zeggen directe schade aan de zenuwstelsel, wat bijvoorbeeld het geval is in dementie, Alzheimer ziekte of Parkinson​ Onder deze omstandigheden verliezen de ogen van de patiënt het vermogen om snelle saccades uit te voeren. Een hypermetrische saccade is wanneer de corrigerende saccades significant vaker voorkomen dan normaal. Meestal resulteert wanneer de cerebellum is beschadigd.