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

Обложка
  • Авторы: Рычкова С.И.1,2, Сандимиров Р.И.3
  • Учреждения:
    1. ФГБУН Институт проблем передачи информации имени А.А. Харкевича РАН
    2. Медико-биологический университет инноваций и непрерывного образования ФГБУ “Государственный научный центр РФ – Федеральный медицинский биофизический центр имени А.И. Бурназяна” ФМБА РФ
    3. ФГАОУ ВО Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н.И. Пирогова МЗ РФ
  • Выпуск: Том 49, № 5 (2023)
  • Страницы: 120-129
  • Раздел: Статьи
  • URL: https://vietnamjournal.ru/0131-1646/article/view/664099
  • DOI: https://doi.org/10.31857/S0131164623600040
  • EDN: https://elibrary.ru/WZLERA
  • ID: 664099

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

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.

Об авторах

С. И. Рычкова

ФГБУН Институт проблем передачи информации имени А.А. Харкевича РАН; Медико-биологический университет инноваций и непрерывного образования
ФГБУ “Государственный научный центр РФ – Федеральный медицинский биофизический центр
имени А.И. Бурназяна” ФМБА РФ

Автор, ответственный за переписку.
Email: lana.rych@mail.ru
Россия, Москва; Россия, Москва

Р. И. Сандимиров

ФГАОУ ВО Российский национальный исследовательский медицинский университет
имени Н.И. Пирогова МЗ РФ

Email: lana.rych@mail.ru
Россия, Москва

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 файлы


© С.И. Рычкова, Р.И. Сандимиров, 2023