En biología , la visión binocular es un tipo de visión en la que un animal tiene dos ojos capaces de mirar en la misma dirección para percibir una única imagen tridimensional de su entorno. La visión binocular no suele referirse a la visión en la que un animal tiene ojos en lados opuestos de la cabeza y no comparte ningún campo de visión entre ellos, como en algunos animales. [ ¿cual? ]
El investigador neurológico Manfred Fahle ha señalado seis ventajas específicas de tener dos ojos en lugar de uno solo: [1]
Otros fenómenos de la visión binocular incluyen la discriminación utrocular (la capacidad de saber cuál de dos ojos ha sido estimulado por la luz), [6] la dominancia ocular (el hábito de usar un ojo al apuntar algo, incluso si ambos ojos están abiertos), [7 ] alelotropía (el promedio de la dirección visual de los objetos vistos por cada ojo cuando ambos ojos están abiertos), [8] fusión binocular o unicidad de visión (ver un objeto con ambos ojos a pesar de que cada ojo tiene su propia imagen del objeto), [9] y rivalidad binocular (ver la imagen de un ojo alternándose aleatoriamente con la del otro cuando cada ojo ve imágenes que son tan diferentes que no se pueden fusionar). [10]
La visión binocular ayuda con las habilidades de desempeño como atrapar, agarrar y locomoción. [11] También permite a los humanos caminar sobre y alrededor de obstáculos a mayor velocidad y con más seguridad. [12] Los optometristas y ortoptistas son profesionales de la visión que solucionan los problemas de visión binocular.
El término binocular proviene de dos raíces latinas , bini que significa doble y oculus que significa ojo. [13]
Algunos animales (normalmente, aunque no siempre, animales de presa ) tienen los dos ojos colocados en lados opuestos de la cabeza para ofrecer el campo de visión más amplio posible . Los ejemplos incluyen conejos , búfalos y antílopes . En estos animales, los ojos suelen moverse de forma independiente para aumentar el campo de visión. Incluso sin mover los ojos, algunas aves tienen un campo de visión de 360 grados.
Algunos otros animales (normalmente, aunque no siempre, animales depredadores ) tienen los dos ojos colocados en la parte frontal de la cabeza, lo que permite la visión binocular y reduce su campo de visión a favor de la estereopsis . Sin embargo, los ojos que miran hacia adelante son un rasgo altamente evolucionado en los vertebrados, y solo existen tres grupos de vertebrados con ojos verdaderamente orientados hacia adelante: primates , mamíferos carnívoros y aves rapaces .
Algunos animales depredadores, particularmente los de gran tamaño como los cachalotes y las orcas , tienen los dos ojos colocados en lados opuestos de la cabeza, aunque es posible que tengan algún campo visual binocular. [ ¿cómo? ] [14] Otros animales que no son necesariamente depredadores, como los murciélagos frugívoros y varios primates , también tienen ojos que miran hacia adelante. Suelen ser animales que necesitan una discriminación/percepción fina y profunda; por ejemplo, la visión binocular mejora la capacidad de recoger una fruta elegida o de encontrar y agarrar una rama en particular.
La dirección de un punto con respecto a la cabeza (el ángulo entre la posición recta y la posición aparente del punto, desde el egocentro) se llama dirección visual, o versión . El ángulo entre la línea de visión de los dos ojos al fijar un punto se llama disparidad absoluta, paralaje binocular o demanda de vergencia (generalmente solo vergencia). La relación entre la posición de los dos ojos, versión y vergencia se describe mediante la ley de dirección visual de Hering .
En los animales que miran hacia delante, los ojos suelen moverse juntos.
Los movimientos oculares son conjuntivos (en la misma dirección), versión de los movimientos oculares, generalmente descritos por su tipo: movimientos sacádicos o de seguimiento suave (también nistagmo y reflejo vestíbulo-ocular ). O son movimientos oculares disyuntivos (en dirección opuesta), de vergencia. La relación entre los movimientos oculares de versión y vergencia en los humanos (y en la mayoría de los animales) se describe mediante la ley de inervación igual de Hering .
Algunos animales utilizan ambas estrategias anteriores. Un estornino , por ejemplo, tiene los ojos colocados lateralmente para cubrir un amplio campo de visión, pero también puede moverlos juntos para apuntar al frente de modo que sus campos se superpongan dando estereopsis. Un ejemplo notable es el camaleón , cuyos ojos parecen estar montados en torretas , cada una moviéndose independientemente del otro, hacia arriba o hacia abajo, hacia la izquierda o hacia la derecha. Sin embargo, el camaleón puede apuntar ambos ojos hacia un solo objeto cuando está cazando, mostrando vergencia y estereopsis.
La suma binocular es el proceso por el cual el umbral de detección de un estímulo es menor con dos ojos que con uno. [15] Existen varios tipos de posibilidades al comparar el rendimiento binocular con el monocular. [15] La suma binocular neuronal ocurre cuando la respuesta binocular es mayor que la suma de probabilidad. La suma de probabilidades supone una independencia total entre los ojos y predice una proporción que oscila entre el 9 y el 25 %. La inhibición binocular ocurre cuando el rendimiento binocular es menor que el rendimiento monocular. Esto sugiere que un ojo débil afecta a un ojo sano y provoca una visión combinada general. [15] La suma binocular máxima ocurre cuando las sensibilidades monoculares son iguales. Las sensibilidades monoculares desiguales disminuyen la suma binocular. Existen sensibilidades desiguales en los trastornos de la visión, como la catarata unilateral y la ambliopía. [15] Otros factores que pueden afectar la suma binocular incluyen la frecuencia espacial, los puntos retinianos estimulados y la separación temporal. [15]
Aparte de la suma binocular, los dos ojos pueden influirse mutuamente al menos de tres maneras.
Una vez que los campos de visión se superponen, existe la posibilidad de confusión entre la imagen del mismo objeto del ojo izquierdo y derecho. Esto se puede solucionar de dos maneras: se puede suprimir una imagen , de modo que sólo se vea la otra, o se pueden fusionar las dos imágenes. Si se ven dos imágenes de un solo objeto, esto se conoce como visión doble o diplopía .
La fusión de imágenes (comúnmente denominada "fusión binocular") se produce sólo en un pequeño volumen de espacio visual alrededor del lugar donde se fijan los ojos. A través del punto de fijación en el plano horizontal discurre una línea curva, por la que los objetos caen sobre los puntos correspondientes de la retina en ambos ojos. Esta línea se llama horóptero horizontal empírico . También hay un horóptero vertical empírico, que efectivamente está inclinado lejos de los ojos por encima del punto de fijación y hacia los ojos por debajo del punto de fijación. Los horópteros horizontales y verticales marcan el centro del volumen de la unicidad de visión. Dentro de este volumen delgado y curvo, los objetos más cercanos y lejanos que los horópteros se ven como uno solo. El volumen se conoce como área de fusión de Panum (presumiblemente se llama área porque Panum la midió solo en el plano horizontal). Fuera del área fusional (volumen) de Panum, se produce visión doble.
Cuando cada ojo tiene su propia imagen de los objetos, resulta imposible alinear imágenes fuera del área de fusión de Panum con una imagen dentro del área. [16] Esto sucede cuando uno tiene que señalar un objeto distante con el dedo. Cuando uno mira la yema del dedo, ve que es único pero hay dos imágenes del objeto distante. Cuando uno mira el objeto distante, es único pero hay dos imágenes de la yema del dedo. Para señalar con éxito, una de las imágenes dobles debe tener prioridad y la otra debe ignorarse o suprimirse (lo que se denomina "dominio del ojo"). El ojo que puede moverse más rápido hacia el objeto y permanecer fijo en él es más probable que se denomine ojo dominante . [dieciséis]
La superposición de visión se produce debido a la posición de los ojos en la cabeza (los ojos están ubicados en la parte frontal de la cabeza, no a los lados). Esta superposición permite que cada ojo vea objetos desde un punto de vista ligeramente diferente. Como resultado de esta superposición de visión, la visión binocular proporciona profundidad. [17] Estereopsis (de estéreo, que significa "sólido" o "tridimensional", y opsis que significa "apariencia" o "vista") es la impresión de profundidad que se percibe cuando una persona con condiciones normales ve una escena con ambos ojos. visión binocular. [17] La visión binocular de una escena crea dos imágenes ligeramente diferentes de la escena en los dos ojos debido a las diferentes posiciones de los ojos en la cabeza. Estas diferencias, conocidas como disparidad binocular, proporcionan información que el cerebro puede utilizar para calcular la profundidad en la escena visual, proporcionando un medio importante para la percepción de la profundidad. [17] Hay dos aspectos de la estereopsis : la naturaleza de la información del estímulo que especifica la estereopsis y la naturaleza de los procesos cerebrales responsables de registrar esa información. [17] La distancia entre los dos ojos en un adulto es casi siempre de 6,5 cm y esa es la misma distancia en el desplazamiento de una imagen cuando se ve con un solo ojo. [17] La disparidad de la retina es la separación entre los objetos vistos por el ojo izquierdo y el ojo derecho y ayuda a proporcionar una percepción de profundidad. [17] La disparidad retiniana proporciona una profundidad relativa entre dos objetos, pero no una profundidad exacta o absoluta. Cuanto más cerca estén los objetos entre sí, la disparidad retiniana será pequeña. Si los objetos están más lejos unos de otros, la disparidad retiniana será mayor. Cuando los objetos están a distancias iguales, los dos ojos ven los objetos como iguales y no hay disparidad. [17]
Debido a que los ojos están en diferentes posiciones en la cabeza, cualquier objeto alejado de la fijación y fuera del plano del horóptero tiene una dirección visual diferente en cada ojo. Sin embargo, cuando las dos imágenes monoculares del objeto se fusionan, creando una imagen ciclópea , el objeto tiene una nueva dirección visual, esencialmente el promedio de las dos direcciones visuales monoculares. Esto se llama alelotropía. [8] El origen de la nueva dirección visual es un punto aproximadamente entre los dos ojos, el llamado ojo ciclópeo. La posición del ojo ciclópeo no suele estar exactamente centrada entre los ojos, sino que tiende a estar más cerca del ojo dominante.
Cuando se muestran imágenes muy diferentes a las mismas regiones de la retina de los dos ojos, la percepción se fija en una durante unos momentos, luego en la otra, luego en la primera, y así sucesivamente, mientras uno quiera mirar. Esta alternancia de percepción entre las imágenes de los dos ojos se llama rivalidad binocular . [18] Los humanos tienen una capacidad limitada para procesar una imagen completamente al mismo tiempo. Por eso se produce la rivalidad binocular. Varios factores pueden influir en la duración de la mirada sobre una de las dos imágenes. Estos factores incluyen el contexto, el aumento del contraste, el movimiento, la frecuencia espacial y las imágenes invertidas. [18] Estudios recientes incluso han demostrado que las expresiones faciales pueden provocar que se preste más atención a una imagen en particular. [18] Cuando se presenta una expresión facial emocional en un ojo y una expresión neutral en el otro ojo, la cara emocional domina la cara neutral e incluso hace que la cara neutral no se vea. [18]
Para mantener la estereopsis y la unicidad de la visión, los ojos deben apuntar con precisión. La posición de cada ojo en su órbita está controlada por seis músculos extraoculares . Ligeras diferencias en la longitud, la posición de inserción o la fuerza de los mismos músculos en los dos ojos pueden provocar una tendencia a que un ojo se desvíe a una posición diferente en su órbita respecto del otro, especialmente cuando uno está cansado. Esto se conoce como foria. Una forma de revelarlo es con la prueba de tapar-descubrir . Para hacer esta prueba, mire a los ojos de una persona cooperativa. Tapa un ojo de esa persona con una tarjeta. Haga que la persona mire la punta de su dedo. Mueva el dedo; esto es para romper el reflejo que normalmente mantiene un ojo cubierto en la posición de vergencia correcta. Mantenga el dedo firme y luego descubra el ojo de la persona. Mira el ojo descubierto. Es posible que vea cómo pasa rápidamente de tener los ojos entrecerrados o bizcos a su posición correcta. Si el ojo descubierto se movió de afuera hacia adentro, la persona tiene esoforia . Si se movió de adentro hacia afuera, la persona tiene exoforia . Si el ojo no se mueve en absoluto, la persona tiene ortoforia . La mayoría de las personas tienen cierta cantidad de exoforia o esoforia; es bastante normal. Si el ojo descubierto también se movía verticalmente, la persona tiene hiperforia (si el ojo se movía de abajo hacia arriba) o hipoforia (si el ojo se movía de arriba hacia abajo). Estas forias verticales son bastante raras. También es posible que el ojo cubierto gire en su órbita, tal condición se conoce como cicloforia . Son más raras que las forias verticales. La prueba de cobertura también se puede utilizar para determinar la dirección de desviación en las cicloforias. [19]
La prueba de tapar y tapar también se puede utilizar para trastornos más problemáticos de la visión binocular, las tropías . En la parte de portada de la prueba, el examinador mira el primer ojo mientras cubre el segundo. Si el ojo se mueve de adentro hacia afuera, la persona tiene exotropía . Si se movió de afuera hacia adentro, la persona tiene esotropía . Las personas con exotropía o esotropía tienen los ojos bizcos o bizcos, respectivamente. Se trata de formas de estrabismo que pueden ir acompañadas de ambliopía . Existen numerosas definiciones de ambliopía. [15] Una definición que incorpora todos estos define la ambliopía como una condición unilateral en la que la visión es peor que 20/20 en ausencia de anomalías estructurales o patológicas obvias, pero con una o más de las siguientes condiciones que ocurren antes de la edad de seis: anisometropía ambliogénica , esotropía o exotropía unilateral constante, isometropía bilateral ambliogénica, astigmatismo unilateral o bilateral ambliogénico , degradación de la imagen. [15] Cuando el ojo cubierto es el ojo no ambliope, el ojo ambliope de repente se convierte en el único medio de visión de la persona. El estrabismo se revela por el movimiento de ese ojo para fijarse en el dedo del examinador. También existen tropías verticales ( hipertropía e hipotropía ) y ciclotropías .
Las anomalías de la visión binocular incluyen: diplopía (visión doble), confusión visual (la percepción de dos imágenes diferentes superpuestas en el mismo espacio), supresión (donde el cerebro ignora todo o parte del campo visual de un ojo), horror fusionis (evitación activa de fusión por desalineación del ojo) y correspondencia retiniana anómala (donde el cerebro asocia la fóvea de un ojo con un área extrafoveal del otro ojo).
Las anomalías de la visión binocular se encuentran entre los trastornos visuales más comunes. Suelen asociarse a síntomas como dolores de cabeza, astenopía , dolor ocular, visión borrosa y diplopía ocasional. [20] Aproximadamente el 20% de los pacientes que acuden a clínicas de optometría tendrán anomalías de la visión binocular. [20] Hoy en día, muchos niños utilizan dispositivos digitales durante un período de tiempo significativo. Esto podría provocar diversas anomalías de la visión binocular (como amplitudes reducidas de acomodación, facilidad de acomodación y vergencia fusional positiva tanto de cerca como de lejos). [21] La forma más eficaz de diagnosticar anomalías de la visión es con la prueba del punto cercano de convergencia. [20] Durante la prueba NPC, un objetivo, como un dedo, se acerca a la cara hasta que el examinador nota que un ojo se ha vuelto hacia afuera y/o la persona ha experimentado diplopía o visión doble. [20]
Las disparidades binoculares pueden compensarse hasta cierto punto mediante ajustes del sistema visual. Sin embargo, si los defectos de la visión binocular son demasiado grandes (por ejemplo, si requerirían que el sistema visual se adaptara a desviaciones horizontales, verticales, torsionales o aniseicónicas demasiado grandes ), los ojos tienden a evitar la visión binocular, lo que en última instancia causa o empeora una condición de visión binocular. estrabismo .
