Horizontal sakkadlarda addüksiyon ve abdüksiyon açısal hızları, başlangıç ve bitiş zamanlarının binoküler koordinasyondaki etkileri

Abstract

6. ÖZET S.Ü. Sağlık Bilimleri Enstitüsü Biyofizik Anabilim Dalı YÜKSEK LİSANS TEZİ/KONYA-2003 Barkın İlhan Danışman Prof. Dr. İlhami DEMİREL Horizontal Sakkadlarda Addüksiyon ve Abdüksiyon Açısal Hızları, Başlangıç ve Bitiş Zamanlamalarının Binokfiler Koordinasyondaki Etkileri Bir nesnenin her iki gözdeki görüntülerinin tek bir görüntü olarak nasıl algılandığı, nörofizyolojinin temel sorularından birisidir. Bu tek algılama işlevinde her iki gözün devinimlerinin birbirine göre ayarlanması önemlidir. Vergens, izleyiş devinimleri ve sakkadik devinimlerin hızlarıyla ilgili çalışmalar ve son 30 yıl içindeki diğer bazı çalışmalarda, her iki gözün birlikte devinimi sırasında addüksiyon ve abdüksiyon yapan gözlerin hızlarının karşılaştırması yapılmıştır. Sunulan bu tez çalışmasında, istemli sakkadlar sırasında addüksiyon ve abdüksiyon açısal hızlarının karşılaştırılması yanında, göz devinimlerinin başlangıç ve bitiş anları ve maksimum hıza ulaşma anları da incelenmiştir. Çalışmada klasik iki kanal EOG sistemi DC kayması, biyoelektrik artefaktlar gibi bazı dezavantajlarının giderilmesi için analog devre düzeyinde preamplifikatörlerin frekans cevap karakteristilderinin değiştirilmesi ve dijital düzeyde çeşitli filtrelerin uygulanmasını içeren iyileştirme işlemlerine tabi tutulmuştur. Böylece, kayıt ve analiz güvenilirliği sağlanmış olan sistemde, sağlıklı ve herhangi bir görme kusuru bulunmayan 7 denekte sağa ve sola, 10°, 20° ve 30°'lik açılarda, 25, 50, 75 ve 100 cm uzaklıklardaki hedeflere binoküler ve monoküler refiksasyon denemeleri, binoküler iki kanal EOG tekniği kullanılarak gerçek-zamanlı Linux sistemi üzerinde kayıtlanmıştır. Veriler, tez çalışması çerçevesinde geliştirdiğimiz `qEog` isimli yazılım kullanılarak, yine Linux ortamında analiz edilmiştir. 39Hemen hemen bütün denemelerde, addüksiyon yapan gözün abdüksiyon yapan göze göre anlamlı derecede daha yüksek maksimum hızla devindiği ve bu gözün yine anlamlı derecede daha erken maksimum hıza ulaştığı görüldü. Abdüksiyonun genel izlenim olarak devinime 0.5-1 ms kadar erken başladığı saptandı. Devinim bitiş değerlendirmesinde ise açık bir şekilde addüksiyonun 5-15 ms kadar erken sonlandığı görüldü. Bu parametrelerin toplu değerlendirilmesiyle addüksiyonun devinime biraz geç başladığı, çabucak hızlanarak maksimum hıza daha erken ulaştığı, daha sonra hızla yavaşlayarak belirgin bir şekilde daha erken sonlandığı bir binoküler davranış modeli belirmektedir. Addüksiyonun çabuk davranıp daha yüksek maksimum hıza ulaşması, bakılan nesne hakkındaki görsel bilginin hızla temporal retina yansı tarafından sağlanması için zorunlu gözükmektedir. Gerçekten, binoküler görüşte esas sorumlu retina bölümünün temporal yan olduğu bilinir. Addüksiyonun hızla sona ermesi de bakılan hedef üzerinde fiksasyonun bir an önce sağlandığım ifade edebilir. Bu bulgunun, literatürde yer alan, sakkad süresince görsel informatif akışın olmadığı bilgisi ile uyumlu olduğu görülmektedir. Bu çalışmada beliren binoküler davranış modelinin göz dominansisi ile etkileşip etkileşmediğinin ilerki çalışmalarda araştınlması uygun olacaktır. 40

7. SUMMARY Adduction and Abduction Angular Velocities in Horizontal Saccades, Effects of Initiation and Finalization Timings over Binocular Coordination The perception of the two images of an object in both eyes as a single image is one of the most common questions in neurophysiology. In this singular perception process, the interdependent tuning of eye movements is so important. In some studies concerning vergence, smooth-pursuit and saccadic eye movement velocities, velocity comparisons of the adducting and abducting eyes in the binocularity case, have been held in the past three decades. In this study of MSc thesis, besides the comparison of the adducting and abducting eyes' velocities during voluntary saccades, the initiation and finalization instances, and the instances of obtaining the maximum velocity values are investigated. In order to eliminate some of the disadvantages belonging to classical EOG systems such as DC-shifts and bioelectrical artefacts, the system have been altered technically by optimizing the frequency- response characteristics of the preamplifiers at analog circuitry level and applying some specific filters afterwards at digital level. Using this system of having the optimum recording and analysis feasibility, on 7 healthy subjects without any ophtalmological problems, monocular and binocular refixation tryouts of both rightwards and leftwards at 10°,20° and 30° of angles and at distances of 25, 50, 75 and 100 cm are recorded using the foretold modified binocular two-channel real-time Linux EOG system. Data are analysed again on Linux environment using the software named `qEog` that we ourselves developed in this thesis study. In nearly all tryouts, it was seen that the adducting eye moves faster than the abducting eye at a significant level and reaches its maximum earlier. As a general impression, it was determined that the adducting eye begins its movement earlier as 0.5-1 ms. Comparing the eye movement finalizations, it was seen that the adducting eye finishes its movement about 5-15 ms later than the abducting eye. When these data are analysed in a collective manner, a behavioral model of the eyes appears such that, compared to the abducting eye, the adducting eye starts its movement a little bit later, accelerates instantly to obtain its greater final velocity, and quickly decelerates in order to finalize significantly earlier. This action of the 41adducting eye, enabling itself to obtain the higher maximum velocity value can be considered essential for establishing the co-action that the visual information is supplied quickly to the temporal retinal region. In fact, it is a known fact that the dominant responsible region in binocular vision is the temporal retina. The above-mentioned hasty finalization of adduction movement can also express that the fixation is rendered as soon as possible. This finding seems compatible with the information in the literature stating that there exists no informative stream during the saccadic action. It may be convenient to investigate the interaction of the behavioral model that became apparent in this study with the eye dominancy parameter, in further studies. 42