А Ярбус - Роль движений глаз в процессе зрения

Наиболее совершенной из разновидностей электроокулографических методик, предложенных в последние годы, следует, по-видимому, считать методику, которую описал А. Форд, К. Уайт и М. Лихтенштейн (Ford, White, Lichtenstein, 1959). Методика позволяет вести одновременную регистрацию горизонтальных и вертикальных движений глаза.

В настоящее время электроокулография довольно успешно используется многими авторами в тех случаях, когда не требуется большая точность записи движений глаз (где ошибки в записях могут превышать один градус).

11. Некоторые фотоэлектрические методики записи движений глаз

В последние годы рядом авторов разработаны методики записи движений глаз, которые условимся называть фотоэлектрическими.

Одну из первых методик этого типа разработал Г. Дольман (Dohlman, 1935). Схема ее сводилась к следующему. Источник света и фотоэлемент прикреплялись к голове испытуемого. Затем после фиксации век к анестезированному глазу испытуемого прикреплялась резиновая чашечка. Прикладывая чашечку к глазу, экспериментатор нажимал на нее, и она слегка присасывалась. С резиновой чашечкой была связана заслонка, которая частично перегораживала пучок света, падающий на фотоэлемент.

Край заслонки имел положение, при котором свет модулировался горизонтальными движениями глаз. Усиленный фототок записывался, и по его изменениям судили о движениях глаза.

X. Дришель и К. Ланге (Drischel, Lange, 1956; Drischel, 1958) пользовались следующей методикой. На глаз испытуемого проецировалась узкая полоска инфракрасного света. На глазу световой зайчик имел длину 4 мм и ширину 1 мм. Свет направлялся на височную сторону глаза так, что одна половина полоски оказывалась на склере, а другая на радужке. Радужка поглощает света больше, чем склера. При этом движения глаз вызывали модуляцию отраженного света, который посылался на фотоэлемент. Количество отраженного света находилось в некотором взаимно однозначном соответствии с положением глаза. Ток фотоэлемента передавался усилителю, затем осциллографу, с которого велись фотозаписи.

Для исследования мелких движений глаз при фиксации Т. Корнсуит (Cornsweet, 1958) разработал следующую методику. После фиксации головы испытуемого через зрачок на слепое пятно глаза посылался узкий пучок света. На слепом пятне световой зайчик имел форму маленького прямоугольника. При движениях глаза зайчик пересекал крупные кровеносные сосуды, что вызывало модуляцию отраженного света. Отраженный свет посылался на фотоумножитель и осциллограф, с которого велись фото-записи.

У. Смит и П. Уортер (Smith, Warter, 1959, 1960) предложили более простой вариант изложенных методик. После того как было зафиксировано положение головы испытуемого, на горизонтальную щель при помощи оптической системы проецировалось изображение небольшого участка глаза. Центр этого участка соответствовал границе между роговицей и склерой в том ее месте, где касательная к границе имеет вертикальное положение. В этом случае изображение края роговицы перпендикулярно щели. Позади щели помещали фотокатод трубки фотоумножителя. Повороты глаза вокруг вертикальной оси вызывали модуляцию света, падающего на светочувствительный элемент трубки. При этом изменения фототока находились во взаимно однозначном соответствии с движениями глаз и, следовательно, позволяли вести записи этих движений. Кроме того, авторы дают описания движущегося объекта, скорость, яркость и другие характеристики которого могут произвольно изменяться. Это система связана с системой для записи движений глаз так, что движения глаз и объекта регистрируются одновременно.

К. Гардер (Gaarder, 1960) применял методику с использованием контактной линзы, на которой укреплялось плоское зеркальце. На фотоэлементы посылался пучок света, отраженный от зеркальца. Методика позволяла регистрировать горизонтальные и вертикальные движения глаз.

Б. Шекл (Shackel, 1960) дает описание методики, которая наряду с движениями глаз позволяет вести изучение движений головы. Телевизионная камера, укрепленная на голове испытуемого, обеспечивает регистрацию поля, видимого глазом. Аппаратура, регистрирующая движения глаза, посылает на тот же экран белое пятнышко, в каждый данный момент соответствующее с определенной точностью точке фиксации.

А. Д. Владимиров и Е. Д. Хомская (1961) описали фотоэлектрическую регистрацию движений глаз с непосредственной чернильной записью. При помощи оптической системы изображение глаза испытуемого проецировалось на матовое стекло, разделенное вертикальной перегородкой на две равные части. Позади каждой из половинок матового стекла находилось фотосопротивление, светочувствительный слой которого плотно прилегал к стеклу. Движение глаза в горизонтальной плоскости вызывало перемещение на матовом стекле его изображения и изменение освещенности фотосопротивлений. Фотосопротивления были включены в схему, на выходе которой изменение напряжения находилось во взаимно однозначном соответствии с движением глаза. Это изменение подавалось на вход усилителя или к шлейфу. При помощи этой методики горизонтальные движения глаз записывались с точностью до 1—2°. Как пишут авторы, методика может быть использована лишь для регистрации макродвижений глаза.

Для изучения движения глаз можно применять фотоэлектрические методики, если в работе допустимы ошибки в 1—2°. Почти для всех этих методик увеличение точности требует хорошей фиксации головы испытуемого. Ряд фотоэлектрических методик позволяет вести изучение движений глаз без прикосновения к глазу, и в этом их основное достоинство.

12. Создание стабилизированного сетчаточного изображения при помощи контактной линзы

Р. Дитчберн, Б. Гинзборг (Ditchburn, Ginsborg, 1952), Л. Риггс, Ф. Ратлифф, Дж. Корнсупт и Т. Корнсуит (Riggs, Ratliff, Cornsweet J., Cornsweet T., 1953) приводят описание методики, призванной создавать стабилизированное изображение на сетчатке.

К контактной линзе жестко прикрепляется стержень, на конце которого находится плоское зеркальце. Стержень смещен относительно оси линзы так, что оставляет свободной центральную часть линзы, прикрывающую роговицу, и мало мешает моргательным движениям глаза во время опыта. Ось стержня, нормаль зеркальца и ось линзы параллельны друг другу. После того как линза крепится на глазу, из проектора посылается узкий пучок света на зеркальце. Отраженный от зеркальца пучок попадает в оптическую систему и из нее на экран, расположенный перед глазами испытуемого. Тестовое поле, видимое испытуемым на экране, имеет форму круга, состоящего из двух полей, разделенных вертикальной границей, Диаметр тестового поля равен 2°. Когда падающий и отраженный пучок света и нормаль зеркальца во время движений глаза остаются в одной и той же плоскости и, угол поворота отраженного пучка в два раза больше угла поворота глаза. Оптическая система, созданная авторами, уменьшает угловое смещение изображения на экране, делая его в горизонтальном направлении равным повороту глаза. При этом изображение вертикальной границы двух полей на экране должно стать неподвижным относительно сетчатки.