Tесты на когнитивное зрение

Перед тем как быть воспринятой в виде образа зрительная информация подвергается нескольким невральным процессам Когда зрение меняется, изменения могут происходить или в качестве изображения вследствие нарушений в глазу и/или в зрительных путях, или в восприятии картины вследствие потери некоторых специфических аналитических функций зрительной коры. Количество детей с зрительными нарушениями, возникшими в связи с поражением головного мозга, увеличивается во всех странах. У многих детей имеются нарушения в передних зрительных путях, перед наружным коленчатым телом (LGN), в задних зрительных путях, нарушаются корковые и подкорковые зрительные функции. Этот короткий обзор зрительных путей является введением к использованию тестов для оценки когнитивных зрительных функций.

Рисунок 1. От глаза к мозгу идут два основных зрительных пути: 1. ретинокалькаринный путь через латеральное коленчатое тело (LGN) к первичной зрительной коре (V1) и оттуда вверх как дорзальный поток к теменной коре или вниз как вентральный поток к нижней височной доле; 2. тектальный путь через верхний бугорок четверохолмия (CS) и подушку зрительного бугра (PU) к теменным зрительным функциям.

Зрительная информация от глаза к мозгу идет несколькими путями, которым свойственны разные функции. Наибольшее количество нервных волокон, проходящих в зрительном нерве, приблизительно 80%, принадлежит парвоцеллюлярному пути, который передает всю цветную информацию и высококонтрастную черно-белую информацию. Около 10 процентов волокон относится к магноцеллюлярному пути, который предает всю информацию о движении и низкоконтрастную черно-белую информацию. Существуют другие нейроны, передающие информацию различным подкорковым структурам, которые прямо не вовлечены в процесс зрительного восприятия.

Зрительная информация, используемая в теменной доле, отличается от информации в височной доле. Один аспект легко продемонстрировать: быстро двигайте рукой перед своими глазами. Вы увидите движение объекта, который вы смутно узнаете как свою руку. Вы не увидите детали и у вас нет зрительной памяти, феномена, который вы только что наблюдали. Типичными чертами зрительной информации, используемой в теменной доле, является восприятие объектов, находящихся в движении и очень короткая память, так что многочисленные отдельные образы не заблокируют функцию.

Зрительные функции для ориентации в эгоцентрическом пространстве и координации глаз-рука наиболее часто используют информацию в движении, истинную или относительную, т.е. глаза или голова движутся при рассматривании неподвижного объекта. При нормальном зрении обработка информации в теменной доле синхронизирована с обработкой информации в височной доле. Если нарушены функции вентрального потока, включая восприятие форм, а функции дорзального потока остаются интактными, ребенок/взрослый не наталкивается на объекты, хорошо ориентируется в пространстве, берет предметы, основываясь только на зрительном восприятии. Однако такой ребенок/взрослый не может научиться узнавать зрительные формы, по некоторым функциям он зрячий, а по другим он слепой, "видящий слепой человек".

Поскольку существуют параллельные пути (ретинокалькаринный и тектальный) к дорзальному потоку, но только один путь (ретинокалькаринный) к вентральному потоку, возможно, что зрительные функции в вентральном потоке уничтожены, в то время как функции в дорзальном потоке остаются нормальными или нарушены в меньшей степени. Корковые нарушения после инфекций могут быть лоскутными, иногда затрагивая только одну когнитивную зрительную функцию, например узнавание черт лица. Аналогично, подкорковые поражения иногда могут затрагивать только одну функцию. Аккомодация - одна из функций, которые вовлекаются без изменений конвергенции или миоза, даже если все три функции тесно связаны в ядре Вестфаля-Эдингера.

Если поражение нервных волокон на пути между наружным коленчатым телом и первичной зрительной корой имеет лоскутный вид и затрагивает только часть макулярных волокон, острота зрения и контрастная чувствительность, определенные по тестам с отдельными символами, будут в норме. Однако, когда остроту зрения определяют по тем же символам в строках, она может быть на несколько строк меньше, чем значение по отдельным символам. Это явление называется "феноменом повышенной скученности" и случается на обоих глазах у детей или взрослых, а не на одном глазу, как при обычной амблиопии, "ленивый глаз".

Рисунок 2. Упрощенная диаграмма зрительных путей от V1 к более высоким зрительным функциям.

В первичной зрительной коре и в специфических группах клеток, обрабатывающих информацию в дальнейшем, различные структуры изображения, такие как цвет, ориентация линий или подвижность, отделены одна от другой (Рисунок 2). Они объединяются в более высоких функциях и поэтому мы видим цвет на объекте, а не рядом с ним. После долго существующей слепоты, восстановление зрения в результате хирургического лечения может приводить к такому странному феномену восприятия, как плавание цвета над объектом.

Это фотография из фильма "Учимся видеть" (ссылка 124 в CV). Профессор Шоллер описывает свое зрение после одонтокератопростезиса (прозрачную пластиковую линзу помещают на роговицу): "В первые недели после операции я видел цвет отдельно от самого объекта, плавающим над ним."

Если группы клеток, производящих специфическую обработку информации повреждены, они не могут быть замещены другими группами клеток. Поэтому важно, чтобы были исследованы все когнитивные зрительные функции, от видения ориентации линий и размера объектов до разных функций узнавания и более сложных задач восприятия. Если ребенок утратил только способность узнавать черты лица, его могут неправильно понять, когда он не здоровается с людьми, которых хорошо знает. Подобным образом, детей, не воспринимающих выражения лица, могут считать аутичными, когда они не могут общаться с другими маленькими детьми, только что научившимися ходить и еще не умеющими говорить. Этим детям нужен переводчик, чтобы объяснить, что происходит в группе, и хорошо организованные не слишком шумные игры. В коммуникативных ситуациях такие дети слепые, и к ним нужно относиться соответствующим образом.

Когда зрительное восприятие формы потеряно, то формы можно воспринимать и изучать тактильным путем. Ребенок может брать объекты, пользуясь нормальной координацией глаз-рука (функция дорзального потока), но при этом быть не способным зрительно сравнивать размер этих объектов (функция вентрального потока). Глядя на таких детей, часто возникает ощущение, что "они видят только когда хотят видеть", но чаще всего это обьяснение ошибочное, существует выпадение специфической функции.

Тесты на когнитивное зрение были разработаны для ранней диагностики некоторых обычных когнитивных проблем. Они могут использоваться как игрушки в дневном стационаре или дома, чтобы произвести раннюю оценку и осуществить раннее вмешательство у детей с зрительными нарушениями.

Факторы, вляющие на тестирование

При наблюдении или оценке конкретной зрительной функции тестирующий должен знать о других функциях, которые могут быть нарушены, поскольку это может влиять на выполнение ребенком задачи. В некоторых тестовых ситуациях ожидаемый ответ является моторным, следящее движение или быстрая саккада. Для выполнения такого моторного ответа требуются необходимые условия:

• ребенок способен направлять внимание на тестовый стимул
• ребенок может планировать следящие движения или саккады
• у ребенка нет двигательных функций, чтобы выполнить план
• тестовый стимул находится в пределах поля зрения ребенка
• тестовый стимул предъявляют в пределах зрительной сферы ребенка
• положение ребенка не затрудняет ответ

Эти необходимые условия особенно важны во всех ситуациях предпочтительного зрения. Нужно знать размер и состояние поля зрения, иначе слабый ответ можно расценить как результат недостаточного внимания. Внимание и мотивация смотреть на стимул меняются даже в пределах нормального поля зрения: высококонтрастные объекты, яркие или блестящие поверхности часто вызывают более сильный ответ, чем хуже видимые объекты. Однако, большие низкоконтрастные картинки, находящиеся в движении, вызывают интерес у младенцев и маленьких детей.

Нужно знать тип фиксации. Если у ребенка нецентральная фиксация, кажется, что он смотрит мимо стимула, в то же время смотря на него. У некоторых детей глаза совершают блуждающие движения без остановок для фиксации. Для более тщательного наблюдения за тем, на что смотрел ребенок, могут понадобиться видеозаписи. Если у ребенка нистагм, бывает трудно определить, какой глаз фиксирующий. В этом случае поочередное закрывание глаз поможет решить проблему. Если движения глаз нерегулярные, их влияние на тестирование желательно обсудить с детским офтальмологом.

Поскольку характер зрительной фиксации у ребенка может со временем меняться, его нужно указывать в каждом отчете и если возможно, записывать на видео.

Зрительная сфера

Все осмотры и игры должны проводиться в пределах зрительной сферы ребенка. Хотя это очевидно, при оценке зрения это учитывается не всегда. Измерения должны проводиться не вблизи границ, а значительно углубившись в пространство зрительной сферы. Если она достаточно большая, можно произвести измерения на разных расстояниях от ребенка.

Если зрительную сферу ребенка раньше не измеряли, ее можно оценить одной из первых в начале обследования. Лицо тестирующего является хорошим стимулом. Другими легко доступными стимулями являются яркие игрушки. Картинки с Прячущейся Хайди (HIDING HEIDI) позволяют измерить зрительную сферу для коммуникации, а также описать зрительную сферу для наблюдения за окружающей средой.

Поле зрения

Если поле зрения ребенка не исследовано, его размеры можно приблизительно оценить, используя методики конфронтации. Они не описывают поле зрения в деталях. В нем могут быть скотомы, лоскутовидные участки выпадения. Маленькие скотомы в центральной части поля зрения могут мешать чтению, особенно когда ребенок только учится читать. Когда скотома настолько мала, что в ее пределах выпадают только одна или две буквы, ребенок этого не замечает. Это "заполняется" зрительной информацией от окружающих областей. Более старшие дети могут замечать искривление линий по направлению друг к другу в сетке Амслера, но это невозможно заметить, наблюдая за окружающим.

Все тесты должны предъявляться в пределах поля зрения ребенка. Такие тесты, как таблицы для определения остроты зрения по решеткам, Решетки ЛЕА или карточки с Прячущейся Хайди в случае гемианопсии (выпадение половины поля зрения) можно показывать вертикально или в верхней части поля зрения, если не функционирует его нижняя часть.

Зрительное внимание

Дефицит внимания может ограничиваться одной половиной поля зрения, часто на стороне гемиплегии. У младенца это может выглядеть как гемианопия. Однако, если ребенка регулярно стимулировать с этой функционально слепой стороны, зрительная функция может появиться, и в возрасте двух лет может не быть измеримой разницы в функции обеих половин поля зрения. В этом случае гемианопии никогда и не было, а было просто ослаблено внимание к зрительной информации.

Лилли и Гого доступны на http: //www.edition-bentheim.de

Следящие движения и саккады

Когда в качестве ответа ожидают увидеть следящие движения или саккады, их нужно оценить в первую очередь. В качестве стимула можно использовать большие игрушки, такие как куклы Лилли и Гого или любимые игрушки ребенка. Если движения глаз еще не отделились от движений головы, движения головы принимаются как следящие движения и саккады.

За саккадами можно наблюдать в такой игре: Тестирующий привлекает ребенка смотреть на свое лицо. Когда ребенок фиксирует внимание на лице тестирующего, рядом с этим лицом показывают такой интересный стимул, как пальчиковая кукла Лилли. Если ребенок переключает фиксацию на куклу, ее показывают короткое время. Потом ребенку вновь напоминают о присутствии тестирующего, и когда он смотрит на тестирующего, с другой стороны лица показывают пальчиковую куклу Гого. Если существует разница между саккадами вправо и влево, это обсуждают с детским офтальмологом. Если саккады вверх и вниз симметричные, тесты показывают в вертикальном направлении.

Нужно иметь в виду, что большие саккады, наблюдаемые во время игры, отличаются от саккад, используемых при чтении. Планирование и выполнение саккад происходит в то время, когда ребенок/взрослый использует сенсорные функции, пытаясь одновременно воспринять слово, которое нужно прочесть, и месторасположение следующего слова, на которое должна приземлиться саккада.

Освещение и положение

Во время тестирования принимается во внимание потребность ребенка в освещении и его положение. Тестирование обычно начинают, когда ребенок находится в удобной позе. Позднее наблюдения проводятся во всех положениях, в которых ребенок находится в течение дня.

Видеозаписи

В процессе активной игры невозможно одновременно следить за ответами ребенка. Другой человек может наблюдать и делать видеозаписи, чтобы их в последствии проанализировала команда специалистов по зрению, команда раннего вмешательства и детский невропатолог. При тестировании маленького ребенка, который не перемещается, видеозапись может сделать тестирующий, установив камеру на треножник. Если камера может быть подсоединена к телевизору позади ребенка, тестирующий может проверить, попадает ли ребенок в кадр.

Движения глаз во время чтения можно записать с помощью следящих устройств, если ребенок хорошо контролирует положение головы и фиксацию, так что калибровка теста аккуратная. Детей, которые плохо держат голову, имеют большие проблемы с движениями глаз и выраженный феномен повышенной скученности, лучше обследовать с помощью видеозаписи движений глаз, зеркала или прозрачных тестов.