Что такое бинокулярное зрение

Бинокулярное зрение - это сложный процесс, осуществляемый совместной работой обоих глаз, глазодвигательных мышц, зрительных путей и коры головного мозга. Благодаря бинокулярному зрению обеспечивается стереоскопическое (объемное) восприятие объектов и точное определение их взаимного расположения в трехмерном пространстве, в то время как монокулярное зрение преимущественно дает информацию в двухмерных координатах (высота, ширина, форма предмета). Необходимо отметить, что зрение даже одним глазом позволяет грубо оценить глубину пространства, что достигается восприятием линейной, воздушной и световой перспективы. Однако, информация о трехмерном пространстве при монокулярном зрении несовершенна. В этом легко убедиться, проделав следующий простой опыт. Если взять в обе руки по заточенному карандашу и, закрыв один глаз, попытаться свести острия вместе, то сделать это удается далеко не сразу. Зрение двумя глазами легко устраняет проблему такой "стыковки". Бинокулярное зрение имеет и другие преимущества по сравнению с монокулярным - оно расширяет поле зрения, снимает эффект слепого пятна, повышает остроту зрения и чувствительность глаза к слабому свету, дает возможность компенсировать повреждения одного глаза за счет другого.

Эффект стереоскопического зрения связан с тем, что предметы, находящиеся на разном удалении от глаз, проецируются на разные точки сетчаток двух глаз. Если зрительные линии обоих глаз нацелены на черный кружок, то его изображение попадает в центральные ямки. Изображения любого предмета, находящегося на том же расстоянии от глаз, что и кружок, попадают на обе сетчатки в точку, одинаково удаленную от центра. Например, светлый кружок, находящийся слева от черного, попадает в обоих глазах в точку сетчаток справа от центра. Этого не происходит с предметами, находящимися ближе или дальше от глаз, чем черный кружок. На данном рисунке ближе расположенный светлый квадрат проецируется на сетчатках по разные стороны от центра: на правом глазу вправо, а на левом - влево от него; предмет, находящийся дальше черного кружка, смещается в противоположную сторону: на правом глазу он проецируется влево, а на левом - вправо от центра.

Такое смещение видимых предметов на сетчатке создает ощущение глубины пространства. Различия видеообразов, воспринимаемых каждым из двух глаз, выражены тем больше, чем меньше расстояние до объекта фиксации. По мере удаления объектов к линии горизонта возможность определения их взаимного расположения даже с помощью бинокулярного зрения снижается, поскольку изображения на сетчатках становятся все более схожими между собой. Предельное расстояние, на котором человек еще может различать предметы в пространстве по глубине, составляет около 500 м.

Для достижения слияния (фузии) изображений, поступающих в мозг от двух глаз в единый зрительный образ, необходимо, чтобы видеообразы на обеих сетчатках были достаточно четкими и сходными по размерам. Это условие реализуется при высокой остроте зрения обоих глаз и одинаковой рефракции (степени дальнозоркости или близорукости). Одним из основных условий достижения эффекта слияния двух видеообразов является попадание изображений объекта на идентичные по локализации и связанные функционально в головном мозгу участки обеих сетчаток - так называемые корреспондирующие (соответствующие друг другу) точки. Эти точки расположены на одинаковом расстоянии от геометрических центров сетчаток и одинаковых меридианов. При этом ведущую роль играют корреспондирующие точки центральных ямок (фовеол) сетчаток.

Если изображение объекта попадает на неидентичные (диспарантные) точки сетчаток, возникает эффект двоения. Справедливость такого утверждения каждый может проверить на себе, слегка надавливая пальцем сбоку на глазное яблоко через веко. В результате смещения зрительной оси глаза изображение на сетчатке перемещается с корреспондирующих на диспарантные точки. В итоге появляется двоение объекта.

В процессе бинокулярной фиксации объекта медиальные части монокулярных полей зрения накладываются друг на друга, образуя общее поле зрения. В пределах этого поля изображение объекта попадает на сетчатки обоих глаз. Границы бинокулярной области поля зрения составляют по горизонтали в среднем 115° и могут несколько варьировать в зависимости от индивидуальных особенностей и условий зрительного акта. Латеральные части полей зрения (височные полулуния) остаются монокулярными.

Процесс пространственного суммирования сигналов, поступающих от фоторецепторов корреспондирующих точек сетчаток, осуществляется в зрительной коре, расположенной в затылочной доле головного мозга. Однако окончательное формирование в сознании зрительного образа происходит после обмена сигналами с другими участками и, прежде всего, с височными долями, где хранится предшествующая зрительная информация и где она используется для анализа и идентификации поступающих зрительных сигналов.

Для бинокулярного зрения кроме выше перечисленных факторов важное значение имеет хорошее функционирование глазодвигательных мышц, которые обеспечивают конвергентные установочные движения глаз и фиксацию их на избранной точке пространства. Состояние глазодвигательного аппарата, обеспечивающее полный мышечный баланс, называется ортофория (от греч. ortos - прямой и/его - стремлюсь). Однако ортофория встречается сравнительно редко. Чаще наблюдается гетерофория (скрытое косоглазие, от греч. geteros - другой), при которой имеется дисбаланс в силе действия глазодвигательных мышц, обусловленный анатомическими и нервными факторами. Обычно гетерофория не сказывается существенным образом на бинокулярном зрении, поскольку благодаря фузионному рефлексу тонус глазодвигательных мышц изменяется таким образом, чтобы обеспечить необходимую конвергенцию глаз и достичь полного слияния изображений рассматриваемого объекта.

В случаях истинного косоглазия имеет место либо монокулярное, либо одновременное зрение. При монокулярном зрении во избежание двоения сознанием воспринимаются зрительные образы, поступающие из сетчатки только одного глаза. Одновременное зрение характеризуется восприятием изображений объекта от сетчаток обоих глаз, не сливающихся в единый образ из-за угнетения фузионного рефлекса.

Бинокулярное зрение формируется в течение нескольких первых месяцев жизни. При рождении оно отсутствует. Стереозрение появляется в возрасте от 2 до 6 месяцев, окуломоторная фузия развивается в возрасте от 3 до 6 месяцев.

Хорошее бинокулярное зрение необходимо для людей многих профессий, связанных с точной координацией движений в пространстве, - водителей различных видов транспорта, хирургов, стоматологов, спортсменов и др. Нарушение бинокулярного зрения наблюдается при различных патологиях органа зрения, особенно косоглазии. Вследствие этого исследование бинокулярного зрения имеет большое значение при диагностике глазных болезней и профессиональном отборе.

Т. Бирич, Л. Марченко, А. Чекина

«Что такое бинокулярное зрение» – статья из раздела Офтальмология

Дополнительная информация:

• Исследование бинокулярного зрения