La fijación o fijación visual es el mantenimiento de la mirada en un solo lugar. Un animal puede exhibir fijación visual si posee una fóvea en la anatomía de su ojo . La fóvea suele estar situada en el centro de la retina y es el punto de visión más clara. Las especies en las que se ha verificado hasta ahora el movimiento ocular de fijación incluyen humanos, primates, gatos, conejos, tortugas, salamandras y búhos. El movimiento ocular regular alterna entre movimientos sacádicos y fijaciones visuales, siendo la excepción notable la persecución suave , controlada por un sustrato neuronal diferente que parece haberse desarrollado para cazar presas. El término "fijación" puede usarse para referirse al punto en el tiempo y el espacio de enfoque o al acto de fijar. La fijación, en el acto de fijar, es el punto entre dos movimientos sacádicos cualesquiera, durante el cual los ojos están relativamente estacionarios y se produce prácticamente toda la información visual. En ausencia de inquietud retiniana, una condición de laboratorio conocida como estabilización de la retina , las percepciones tienden a desvanecerse rápidamente. [1] [2] Para mantener la visibilidad, el sistema nervioso lleva a cabo un procedimiento llamado movimiento ocular de fijación, que estimula continuamente las neuronas en las áreas visuales tempranas del cerebro en respuesta a estímulos transitorios . Hay tres categorías de movimientos oculares de fijación: microsacádicas, derivas oculares y microtemblor ocular. En amplitudes pequeñas, los límites entre categorías se vuelven confusos, particularmente entre deriva y temblor. [3] [4]
En 1738, James Jurin hizo la primera referencia conocida a un "temblor del ojo" que presumiblemente era causado por movimientos oculares de fijación. [4] Robert Darwin señaló en 1786 que el movimiento de los efectos de color era presumiblemente la consecuencia de pequeños movimientos oculares. En la década de 1950 se desarrolló el seguimiento ocular con resolución suficiente para registrar los movimientos oculares de fijación. La estabilización de la retina, la capacidad de proyectar imágenes estabilizadas en la retina, demostró que el movimiento de la retina era necesario para la percepción visual, también en la década de 1950. El campo permaneció tranquilo hasta la década de 2000, cuando se descubrieron propiedades neurológicas clave del movimiento ocular de fijación y comenzó una nueva ola de investigación. [5] [6]
Una microsacada, también conocida como "flick", es un tipo de sacada . Las microsacadas son los movimientos oculares de fijación más grandes y rápidos. Al igual que las sacádicas en general, las microsacádicas suelen ser binoculares y conjugan movimientos con amplitudes y direcciones comparables en ambos ojos. Sin embargo, la definición de microsacada varía de un estudio a otro y no ha surgido una definición común. [7]
En la década de 1960, los científicos sugirieron que la amplitud máxima de las microsacádicas debería ser de 12 minutos de arco para distinguirlas de las sacádicas. [8] Sin embargo, estudios adicionales han demostrado que las microsacadas ciertamente pueden exceder este valor. [9] Estudios más recientes han utilizado un umbral de hasta 2° para categorizar las microsacádicas, ampliando la definición en un orden de magnitud. La distribución de las amplitudes de las sacádicas es unimodal , lo que no proporciona un umbral empírico para distinguir microsacádicas y sacádicas. Poletti et al. proponen utilizar un umbral basado en la amplitud de las fijaciones sostenidas y dan un límite de 30 minutos de arco o 0,5 grados. [7]
Otra forma de distinguir las microsacádicas de las sacádicas es por la intención del sujeto cuando ocurren. Según esta definición, las sacudidas regulares se producen durante la exploración activa e intencional del ojo, durante tareas sin fijación, como la visualización libre o la búsqueda visual. Las microsacadas se definen como las "sacadas involuntarias que ocurren espontáneamente durante la fijación prevista". La subjetividad de esta definición ha generado críticas. [10]
Moviéndose en línea recta, las microsacadas tienen la capacidad de transportar la imagen retiniana desde varias docenas hasta varios cientos de anchos de fotorreceptores . Debido a que cambian la imagen retiniana, las microsacadas superan la adaptación [8] y generan respuestas neuronales a estímulos estacionarios en las neuronas visuales. [11] Estos movimientos podrían cumplir la función de mantener la visibilidad durante la fijación, [8] o podrían estar relacionados con cambios de atención a objetos en el campo visual [12] o en la memoria, [13] podrían ayudar a limitar la disparidad de fijación binocular , [14 ] o puede cumplir alguna combinación de esas funciones.
Algunos neurocientíficos creen que las microsacadas son potencialmente importantes en enfermedades neurológicas y oftálmicas, ya que están fuertemente relacionadas con muchas características de la percepción visual, la atención y la cognición. [15] Las investigaciones destinadas a encontrar el propósito de las microsacadas comenzaron en la década de 1990. [15] El desarrollo de dispositivos no invasivos de registro de movimientos oculares, la capacidad de registrar la actividad de una sola neurona en monos y el uso de la potencia de procesamiento computacional en el análisis del comportamiento dinámico condujeron a avances en la investigación de microsacadas. [11] [ se necesita fuente no primaria ] Hoy en día, existe un interés creciente en la investigación sobre microsacádicas. La investigación sobre microsacadas incluye investigar los efectos perceptivos de las microsacadas, registrar las respuestas neuronales que inducen y rastrear los mecanismos detrás de su generación oculomotora. Se ha demostrado que cuando la fijación no se aplica explícitamente, como suele ocurrir en los experimentos de investigación de la visión, las microsacadas desplazan con precisión la mirada hacia lugares de interés cercanos. [16] Este comportamiento compensa la visión no uniforme dentro de la foveola. [17]
Algunos estudios sugieren el uso de microsacádicas como método de diagnóstico del TDAH . [18] [19] Los adultos diagnosticados con TDAH pero que no reciben tratamientos con medicamentos tienden a parpadear más y a producir más microsacadas. [19] [20] Las microsacadas también se están explorando como medidas de diagnóstico para la parálisis supranuclear progresiva , la enfermedad de Alzheimer , el trastorno del espectro autista , la hipoxia aguda y otras afecciones. [20]
La deriva ocular es el movimiento ocular de fijación caracterizado por un movimiento itinerante más suave, más lento del ojo cuando se fija en un objeto. El movimiento exacto de la deriva ocular a menudo se compara con el movimiento browniano , que es el movimiento aleatorio de una partícula suspendida en un fluido como resultado de su colisión con los átomos y moléculas que componen ese fluido. El movimiento también se puede comparar con una caminata aleatoria , caracterizada por cambios de dirección aleatorios y a menudo erráticos. [21] Las derivas oculares ocurren incesantemente durante la fijación intersacádica. Aunque la frecuencia de las derivas oculares suele ser menor que la frecuencia de los microtemblores oculares (de 0 a 40 Hz en comparación con de 40 a 100 Hz), es problemático distinguir las derivas oculares y los microtemblores oculares. De hecho, los microtemblores podrían reflejar el motor browniano subyacente al movimiento de deriva. [22] La resolución de los movimientos oculares intersacádicos es un desafío técnico. [6]
El movimiento de deriva ocular está relacionado con el procesamiento y codificación del espacio y el tiempo. [23] También está relacionado con la adquisición de detalles visuales minuciosos de objetos que están estacionarios, para que estos detalles se procesen más. [24] [25] Resultados recientes han demostrado que la deriva ocular reformatea la señal de entrada a la retina igualando (blanqueando) el poder espacial en frecuencias temporales distintas de cero en un amplio rango de frecuencia espacial. [26]
Se descubrió por primera vez que un tipo de deriva ocular era causado por una inestabilidad del sistema motor ocular. [ cita necesaria ] Sin embargo, hallazgos más recientes sugieren que en realidad existen varias hipótesis sobre por qué se producen las derivas oculares. En primer lugar, las derivas oculares pueden ser causadas por movimientos aleatorios incontrolables impulsados por ruidos neuronales o musculares. [27] En segundo lugar, pueden ocurrir desviaciones oculares para contrarrestar las variables motoras controladas, es decir, un circuito de retroalimentación negativa del motor defectuoso. [ cita necesaria ] Cuando la cabeza no está inmovilizada, como en la vida diaria y como suele ocurrir en los registros de movimientos oculares en el laboratorio, las derivas oculares compensan la inestabilidad de fijación natural de la cabeza. [21] Las derivas oculares se ven alteradas por algunas afecciones neurológicas [20], incluido el síndrome de Tourette [28] y el trastorno del espectro autista [29]
Los microtemblores oculares (OMT) son oscilaciones pequeñas, rápidas y sincronizadas de los ojos que ocurren en frecuencias en un rango de 40 a 100 Hz, aunque generalmente ocurren alrededor de 90 Hz en el individuo sano promedio. [ cita necesaria ] Se caracterizan por su alta frecuencia y amplitud minúscula de sólo unos pocos segundos de arco . Aunque la función de los microtemblores oculares es discutible y no se conoce completamente, parecen desempeñar un papel en el procesamiento de altas frecuencias espaciales , lo que permite la percepción de detalles finos. [26] [30] [31] Los estudios muestran que los microtemblores oculares son prometedores como herramienta para determinar el nivel de conciencia en un individuo, [32] así como la progresión de algunas enfermedades degenerativas, incluida la enfermedad de Parkinson [33] y múltiples esclerosis . [34]
Aunque originalmente se pensó que se debían a la activación espontánea de unidades motoras , ahora se cree que el origen de los microtemblores oculares está en los núcleos oculomotores en la formación reticular del tronco del encéfalo . [35] Este nuevo conocimiento abrió la posibilidad de utilizar los temblores oculares como indicador de la actividad neuronal en esa región del sistema nervioso central . Es necesario realizar más investigaciones, pero estudios recientes sugieren firmemente que la disminución de la actividad en el tronco del encéfalo se correlaciona con una menor frecuencia de las OMT. [36]
Se han desarrollado varios métodos de registro para observar estos eventos minúsculos, siendo el más exitoso el método de galga extensométrica piezoeléctrica , que traduce el movimiento ocular a través de una sonda de látex en contacto con el ojo que conduce a una galga extensométrica piezoeléctrica. Este método se utiliza en entornos de investigación; Se han desarrollado adaptaciones más prácticas de esta tecnología para su uso en entornos clínicos para controlar la profundidad de la anestesia. [37] A pesar de la disponibilidad de estos métodos, el temblor sigue siendo más difícil de medir que otros movimientos oculares de fijación y, como resultado, los estudios que abordan las aplicaciones médicas de los movimientos temblorosos son raros. [20] Sin embargo, algunos estudios han señalado la posibilidad de que los movimientos temblorosos puedan ser útiles para evaluar la progresión de enfermedades degenerativas, incluida la enfermedad de Parkinson [33] y la esclerosis múltiple . [34]
{{cite book}}: |journal=ignorado ( ayuda )Ahora se sabe que estos movimientos modulan las respuestas neuronales en diversas áreas corticales.
Después de un período de inactividad a finales del último milenio, el estudio de los movimientos oculares de fijación ha ganado gran popularidad entre los científicos de la visión.
[...] esta definición conlleva implícitamente inconvenientes: su dependencia de la intención del sujeto (tenga en cuenta los términos: "involuntario", "espontáneo", "intencionado") la hace poco objetiva y propensa a diferentes interpretaciones.