Sakadické pohyby očí

Sakáda je rychlý pohyb oka, hlavy nebo jiné části těla zvířete či přístroje. Může to být také rychlý posun frekvence vysílaného signálu nebo jiná podobná rychlá změna.

Účel sakád lze ilustrovat na příkladu lidského oka. Lidé se nedívají na scénu soustavně. Místo toho se oči pohybují, vyhledávají zajímavé části scény a vytvářejí si mentální „mapu“ odpovídající scéně. U lidského oka je jedním z důvodů sakád to, že pouze centrální část sítnice, makula, má vysokou koncentraci fotoreceptorů citlivých na barvy, tzv. čípkových buněk. Zbytek sítnice tvoří převážně monochromatické fotoreceptorové buňky zvané tyčinky, které jsou vhodné zejména pro detekci pohybu. Makula tedy tvoří centrální část lidské sítnice s vysokým rozlišením.

Dynamika sakadického pohybu oka umožňuje nahlédnout do složitosti mechanismu, který řídí pohyb oka. Sakáda je nejrychlejší pohyb vnější části lidského těla. Maximální úhlová rychlost oka během sakády dosahuje až 1000 stupňů za sekundu. Sakády trvají přibližně 20 až 200 milisekund.

Doba trvání sakády závisí na její amplitudě. Amplituda sakády je úhlová vzdálenost, kterou musí oko urazit během konkrétní sakády. U amplitud do přibližně 60 stupňů závisí trvání sakády lineárně na amplitudě. V tomto rozmezí je vrcholová rychlost sakády rovněž lineárně závislá na amplitudě. U sakád větších než přibližně 60 stupňů zůstává vrcholová rychlost konstantní na úrovni maximální rychlosti dosažitelné okem. Trvání těchto velkých sakád tedy již není lineárně závislé na amplitudě.

Kromě výše popsaných sakád je lidské oko v neustálém stavu vibrací, kmitá sem a tam rychlostí přibližně 60 za sekundu. Tyto mikrosakády jsou nepatrné pohyby o výšce zhruba 20 úhlových vteřin a za normálních okolností jsou zcela nepostřehnutelné. Slouží k obnovení obrazu, který se promítá na tyčinkové a čípkové buňky v zadní části oka. Bez mikrosakád by při pevném pohledu na nějakou věc vidění po několika sekundách ustalo, protože tyčinky a čípky reagují pouze na změnu jasu.

Doporučujeme:  Rozšiřující pracovníci v zemědělství

Je rozšířený, ale mylný názor, že během sakády neprochází zrakovým nervem do mozku žádná informace. Výzkum ukázal, že detekce modulací nízkých prostorových frekvencí, kontrastu a jasu je během sakád dobře zachována, nebo dokonce posílena. Je však pravda, že modulace vysokých prostorových frekvencí a barev jsou v souvislosti se sakádami potlačeny. Tento jev, známý jako sakadické maskování nebo sakadické potlačení, se vyskytuje v době předcházející sakadickému pohybu oka, což naznačuje, že zde působí spíše neurologické funkce než prosté mechanické nebo optické funkce, jako je rozostření sítnice.

Efekt sakadického maskování lze pozorovat tak, že se člověk postaví do vzdálenosti 18 palců od zrcadla a dívá se na své levé oko, pak přepne pohled na pravé oko, pak zpět na levé a tak dále. Nebude vidět pohyb očí ani žádný důkaz, že zrakový nerv na okamžik přestal vysílat. Díky sakadickému maskování systém oko/mozek nejenže před jedincem skryje pohyby očí, ale skryje i důkazy o tom, že něco bylo skryto.

U ptáků plní sakadické pohyby očí jinou nebo přinejmenším další funkci. Ptačí sítnice je vysoce vyvinutá. Je silnější než sítnice savců a má vyšší metabolickou aktivitu, ale chybí jí řádné cévní řečiště. Buňky sítnice proto musí získávat živiny difuzí přes cévnatku a ze sklivce. Pecten je specializovaná struktura ptačí sítnice. Je to vysoce cévní struktura, která vystupuje do sklivce. Experimentálně bylo prokázáno, že během sakadických oscilací oka (které zabírají až 12 % času pozorování ptáků) funguje pecten jako agitátor, který pohání perfusát směrem k sítnici. Zdá se tedy, že u ptáků jsou sakadické pohyby očí důležité pro výživu a dýchání sítnice.

1. Pettigrew JD, Wallman J. Saccadic oscillations facilitate ocular perfusion from the avian pecten. Nature. 1990 Jan 25;343(6256):362-3 PMID 14756148