1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Физиология человека
  4. T. 49, № 5, 2023

Физиология человека, 2023, T. 49, № 5, стр. 120-129

Исследование восприятия объемных геометрических фигур из вращательного движения их двухмерного изображения у детей с офтальмопатологией

С. И. Рычкова 1, 2, *, Р. И. Сандимиров 3

1 ФГБУН Институт проблем передачи информации имени А.А. Харкевича РАН
Москва, Россия

2 Медико-биологический университет инноваций и непрерывного образования ФГБУ “Государственный научный центр РФ – Федеральный медицинский биофизический центр имени А.И. Бурназяна” ФМБА РФ
Москва, Россия

3 ФГАОУ ВО Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н.И. Пирогова МЗ РФ
Москва, Россия

* E-mail: lana.rych@mail.ru

Поступила в редакцию 22.01.2023
После доработки 28.03.2023
Принята к публикации 07.04.2023

Аннотация

Проявления иллюзии трехмерной структуры, появляющейся при вращении плоской проекции трехмерного объекта (structure from motion (SfM)) были исследованы в трех группах детей в возрасте от 7 до 17 лет: 1) 40 детей контрольной группы с ортотропией, нормальным состоянием зрительных функций (в том числе бинокулярного и стереозрения) и глазного дна; 2) 33 ребенка с содружественным (непаралитическим) косоглазием и нормальным состоянием глазного дна; 3) 50 детей с косоглазием на фоне врожденной частичной атрофии зрительного нерва (ЧАЗН). В качестве тестового изображения использовали фигуру шестиугольника с диагоналями, проходящими через его центр, предъявляемого в бинокулярных и монокулярных условиях наблюдения в виде неподвижного изображения, и при его вращении со скоростью 5, 10, 15, 20, 30, 40 об./мин (rpm). Было показано, что восприятие объемной структуры в виде куба возможно при неподвижном предъявлении тестового изображения у 2–3% детей как контрольной группы, так и групп детей с косоглазием в бинокулярных и в монокулярных условиях наблюдения. При вращении тестового изображения как в бинокулярных, так и в монокулярных условиях наблюдения, количество детей, воспринимавших куб, во всех группах увеличивалось при повышении скорости вращения изображения, достигало максимальных значений при 15–30 об./мин и значительно снижалось при 40 об./мин. В контрольной группе при переходе от бинокулярных условий наблюдения к монокулярным существенно увеличивается количество детей, воспринимающих изображение как куб, при скоростях вращения 5 об./мин (р = 0.023), 10 об./мин (р = 0.005), 20 об./мин (р = 0.002) и 30 об./мин (р = 0.001). В группах детей с косоглазием (как на фоне нормального глазного дна, так и на фоне ЧАЗН) бинокулярные и монокулярные показатели были статистически сопоставимы (р > 0.05). Сравнение показателей в разных группах демонстрировало большее количество детей, воспринимающих объемную фигуру в контрольной группе, чем в обеих группах детей с косоглазием при некоторых скоростях вращения тестового изображения (от 10 до 20 об./мин). В группах детей с косоглазием на фоне нормального глазного дна и детей с косоглазием на фоне ЧАЗН бинокулярные и монокулярные показатели статистически сопоставимы для всех скоростей вращения изображения. Не было выявлено достоверной зависимости характера восприятия тестового изображения от возраста во всех исследуемых группах детей. Таким образом, наряду с общими закономерностями проявлений SfM у детей исследуемых групп, выявлены различия, обусловленные характером взаимодействия монокулярных и бинокулярных механизмов пространственного восприятия в норме и при офтальмопатологии. Таким образом, исследование SfM может использоваться для оценки эффектов глубины и силовых отношений монокулярного и бинокулярного механизмов пространственного восприятия в норме и при офтальмопатологии.

Ключевые слова: структура из движения, косоглазие, амблиопия, эффект глубины.

Список литературы

  1. Могилев Л.Н. Механизмы пространственного зрения. М.: Наука, 1982. 112 с.

  2. Рычков И.Л. Пространственное зрение человека и животных. Иркутск: Издательство Иркутского университета, 1990. 216 с.

  3. Рожкова Г.И., Матвеев С.Г. Зрение детей: проблемы оценки и функциональной коррекции. М.: Наука, 2007. 315 с.

  4. Рожкова Г.И., Алексеенко С.В. Зрительный дискомфорт при восприятии стереоскопических изображений как следствие непривычного распределения нагрузки на разные механизмы зрительной системы // Мир техники кино. 2011. Т. 21. № 3. С. 12.

  5. Рожкова Г.И., Васильева Н.Н. Взаимодействие бинокулярного и стереокинетического механизмов восприятия глубины у детей с нормальным и нарушенным бинокулярным зрением // Сенсорные системы. 2001. Т. 15. № 1. С. 61.

  6. Howard I.P., Fujii Y., Allison R.S. Interactions between cues to visual motion in depth // J. Vis. 2014. V. 14. № 2. P. 14.

  7. Thompson L., Ji M., Rokers B., Rosenberg A. Contributions of binocular and monocular cues to motion-in-depth perception // J. Vis. 2019. V. 19. № 3. P. 2.

  8. Vezzani S., Kramer P., Bressan P. Stereokinetic effect, kinetic depth effect, and structure from motion / The Oxford Handbook of Perceptual Organization. Oxford University Press. Oxford UK, 2014. 26 p.

  9. Musatti C.L. La stereocinesi e il problema della struttura dello spazio visibile // Rivista di Psicologia. 1955. V. 49. P. 3.

  10. Wieland B.A., Mefferd R.B. Perception of depth in rotating objects: Asim-metry and velocity as the determinants of the stereokinetic effect // Percept Mot. Skills. 1968. V. 26. № 3. P. 671.

  11. Mogylev L.N., Rychkov I.L., Rizolatti G. Alcune osservationi sui fenomeni stereocinetici // Boll. Soc. Ital. Biol. Sper. 1978. V. 5. № 18. P. 1763.

  12. Fischer G.T. Factors affecting estimation of depth with variations of the stereokinetic effect // Am. J. Psychol. 1956. V. 69. № 2. P. 252.

  13. Wallach H., O’Connell D. The kinetic depth effect // J. Exp. Psychol. 1953. V. 45. № 4. P. 205.

  14. Ullman S. The interpretation of structure from motion // Proc. R. Soc. Lond. B. Biol. Sci. 1979. V. 203. № 1153. P. 405.

  15. Ferris S.H. Motion parallax and absolute distance // J. Exp. Psychol. 1972. V. 95. № 2. P. 258.

  16. Holmin J., Nawro M. Motion parallax thresholds for unambiguous depth perception // Vision Res. 2015. V. 115. P. 40.

  17. Shindler A., Bartels A. Motion parallax links visual motion areas and scene regions // Neuroimage. 2016. V. 125. P. 803.

  18. Рычкова С.И., Васильева Н.Н. Взаимоотношение монокулярных и бинокулярных механизмов пространственного восприятия при разных видах амблиопии // Сенсорные системы. 2011. Т. 25. № 2. С. 119.

  19. Рычкова С.И., Сандимиров Р.И., Кособуцкая Л.В. Зависимость стереокинетического эффекта от скорости вращения и эксцентриситета тестового изображения у детей с частичной атрофией зрительного нерва // Физиология человека. 2019. Т. 45. № 4. С. 13. Rychkova S.I., Sandimirov R.I., Kosobutskaya L.V. Dependence of the stereokinetic effect on the rotational speed and eccentricity of the test image in children with partial optic atrophy // Human Physiology. 2019. V. 45. № 4. P. 356.

  20. Рычкова С.И., Лихванцева В.Г. Взаимоотношения монокулярного и бинокулярного механизмов пространственного восприятия до и после функционального лечения у детей с послеоперационной остаточной микродевиацией // Офтальмохирургия. 2019. № 4. С. 42.

  21. Kim H.R., Angelaki D.E., DeAngelis G.C. Gain modulation as a Mechanism for Coding depth from motion parallax in macaque area MT // J. Neurosci. 2017. V. 37. № 34. P. 8180.

  22. Nadler J.W., Barbash D., Kim H.R. et al. Joint representation of depth from motion parallax and binocular disparity cues in macaque area MT // J. Neurosci. 2013. V. 33. № 35. P. 14061.

  23. Brodsky M.C. Optic atrophy in children / Pediatric Neuro-Ophthalmology. NY: Springer, 2016. P. 199.

  24. Peragallo J.H., Keller S., van der Knaap M.S. et al. Retinopathy and optic atrophy: Expanding the phenotypic spectrum of pathogenic variants in the AARS2 gene // Ophthalmic Genet. 2018. V. 39. № 1. P. 99.

  25. Turan K.E., Sekeroglu H.T., Koc I., Sanac A.S. Bilateral optic disc pathologies as an accompanying feature of comitant strabismus in children // Int. Ophthalmol. 2018. V. 38. № 2. P. 425.

  26. Васильева Н.Н., Рычкова С.И., Рожкова Г.И. Монокулярные и бинокулярные механизмы пространственного восприятия у слабовидящих детей с заболеваниями сетчатки и зрительного нерва // Дефектология. 2010. № 6. С. 39.

  27. Vanzelli U., Farne M. Movimento dello stimolo e tridimensionalita // Boll. Soc. Ital. Biol. Sper. 1970. V. 46. № 11. P. 529.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Физиология человека

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал