Movimenti Oculari: Un'analisi dettagliata PDF

MOVIMENTI OCULARI: UN'ANALISI DETTAGLIATA Questa lezione si concentra sull'analisi dei diversi tipi di movimenti oculari, esplorando le loro caratteristiche, i circuiti neurali coinvolti e le implicazioni funzionali. I movimenti oculari principali che verranno trattati sono: 1. Movimenti Saccad...

MOVIMENTI OCULARI: UN'ANALISI DETTAGLIATA Questa lezione si concentra sull'analisi dei diversi tipi di movimenti oculari, esplorando le loro caratteristiche, i circuiti neurali coinvolti e le implicazioni funzionali. I movimenti oculari principali che verranno trattati sono: 1. Movimenti Saccadici Orizzontali 2. Movimenti di Inseguimento Lento 3. Riflesso Vestibolo-Oculare 4. Riflesso Optocinetico 5. Movimenti Oculari Patologici (non specificati nei dettagli qui) 1. MOVIMENTI SACCADICI ORIZZONTALI Meccanismo di Base: Si basano sull'integrazione di informazioni contenute nei burst di velocità. Ogni impulso durante il "firing" aggiunge una quota alla frequenza tonica necessaria a  mantenere la posizione raggiunta. Circuito Neurale: Formazione Reticolare Pontina Paramendiana (FRPP): Riceve afferenze dal collicolo superiore e altri nuclei. Nuclei del Rafe: Partecipano alla regolazione del movimento. Nuclei dei Muscoli Extraoculari: Abducente (retto laterale) e oculomotore (retto mediale), responsabili dei movimenti orizzontali. Nuclei Vestibolari: Coinvolti nell'integrazione delle informazioni vestibolari e nel controllo dell'equilibrio. Nucleo Preposito dell'Ipoglosso: Fondamentale per l'integrazione delle informazioni e per mantenere la posizione degli occhi. Componenti Fasiche e Toniche: I neuroni "omnipause" scaricano tonicamente e si interrompono durante il movimento oculare. L'interruzione dell'attività dei neuroni "omnipause" disinibisce i neuroni "burst" della FRPP. I neuroni "burst" eccitatori ricevono informazioni dal collicolo superiore. Il nucleo preposito dell'ipoglosso integra le informazioni per garantire un tono di "firing" adeguato per mantenere la posizione raggiunta. Integrazione Cerebellare: Il flocculo-nodulo cerebellare partecipa all'integrazione del segnale di velocità per mantenere la corretta posizione degli occhi. Output Motoneuronale: I motoneuroni dell'abducente innervano il retto laterale ipsilaterale. Attraverso il fascicolo longitudinale mediale (FLM), i motoneuroni dell'oculomotore innervano il retto mediale controlaterale. La scarica motoneuronale presenta un profilo "pulse and step" (fase fasica iniziale e fase tonica di mantenimento). Movimenti Verticali: L'integrazione per i movimenti verticali avviene tramite nuclei mesencefalici vicini al fascicolo longitudinale mediale. 2. MOVIMENTI DI INSEGUIMENTO LENTO Caratteristiche: Movimenti volontari che seguono oggetti in movimento a velocità moderata (entro 40-60°/s). L'occhio insegue il target, con un ritardo di circa 200ms. Se l'oggetto si muove troppo velocemente, si verificano delle saccadi di recupero. Nistagmo Invertito: Si verifica quando il movimento dell'oggetto è troppo veloce per il tracking lento. Si alternano fasi lente di inseguimento e saccadi di recupero nella stessa direzione (fase rapida e lenta nella stessa direzione) Serve a compensare il ritardo del movimento lento. Precarico Saccadico: Per velocizzare la saccade, l'occhio esegue un movimento iniziale in direzione opposta, un "precarico" che è simile al movimento che si fa prima di colpire con una mazza, un servizio nel tennis o un colpo con l'ammazza mosche. Analisi in Frequenza: La funzione di trasferimento ideale di questo movimento è uguale al movimento del target. La funzione di trasferimento reale, mostra come l'inserimento delle saccadi permetta di seguire movimenti del target più rapidi. Il sistema di inseguimento lento (senza saccadi) è efficace a frequenze inferiori, le saccadi permettono di seguire il movimento del target a frequenze più alte. Circuito Neurale dell'Inseguimento Lento: Corteccia Visiva: Aree temporale media (MT) e superiore mediale (MST) per il tracking visivo. Proiezioni al "dorsal stream" e ai campi visivi frontali (FEF). Nuclei Pontini Dorsolaterali: Ricevono proiezioni dalla corteccia visiva e dai campi visivi frontali. Cervelletto:  Verme e flocculo-nodulo cerebellare per il controllo motorio a feedback e afferenze somatiche, visive ed acustiche. Il cervelletto proietta ai nuclei vestibolari e alla formazione pontina paramediana. Etichettatura Funzionale del Circuito di Inseguimento Lento: Riconoscimento Visivo: Attivazione della corteccia visiva per riconoscere l'oggetto in movimento. Tracking di Oggetti in Movimento: Il sistema visuo-motorio segue l'oggetto. Attuazione Motoria: Generazione del movimento oculare. Controllo Motorio (Cervelletto): Integrazione delle informazioni e controllo a feedback. Spero che questa rielaborazione sia utile per lo studio dei movimenti oculari. IL RIFLESSO VESTIBOLO-OCULARE (VOR): MANTENERE LO SGUARDO STABILE Questa lezione si concentra sul riflesso vestibolo-oculare (VOR), un meccanismo fondamentale che stabilizza l'immagine sulla retina durante i movimenti della testa. Funzione del VOR Il VOR agisce per compensare i movimenti della testa con movimenti oculari di pari ampiezza ma in direzione opposta, mantenendo lo sguardo fisso sul bersaglio. Quando la testa si muove, gli occhi controruotano per mantenere lo sguardo stabile. Questo riflesso è cruciale per la visione nitida durante le attività quotidiane. Come Funziona il VOR Movimenti a Piccola Ampiezza: Il bersaglio si sposta, seguita da una saccade per riportare lo sguardo sul bersaglio. La testa inizia a muoversi nella stessa direzione, compensata da una controrotazione degli occhi. Lo sguardo rimane fisso sul bersaglio durante la rotazione della testa. Movimenti a Grande Ampiezza: Si verifica un precarico saccadico. L'occhio si muove insieme alla rotazione del capo, in modo da portare più velocemente lo sguardo sul bersaglio. Una volta che lo sguardo è sul bersaglio, la rotazione della testa continua e l'occhio controruota per mantenere la fissazione. Importanza della Velocità e dell'Accelerazione: Il VOR dipende dai segnali dai vestiboli, proporzionali a velocità e accelerazione della testa. A basse velocità, il VOR è meno efficace, causando saccadi di recupero (nistagmo). A velocità più elevate, il VOR è più preciso e continuo. Analisi del VOR in Frequenza Tracciati di Velocità: Passare dai tracciati di spostamento a quelli di velocità (derivata) rende più facile l'analisi dei dati, permettendo di rimuovere le saccadi che diventano picchi di velocità. I tracciati di velocità mantengono le stesse informazioni sulle relazioni di ampiezza e fase tra le sinusoidi della testa e degli occhi. Funzione di Trasferimento: Il guadagno (rapporto tra output e input) del VOR è vicino a 1 tra 1 e 5 Hz.  A queste frequenze, il VOR è efficace nello stabilizzare lo sguardo durante il movimento della testa (es: leggere un libro muovendo la testa). Al di sotto di 1 Hz, il VOR è meno efficace, e subentra il riflesso optocinetico. Nistagmo Vestibolare Quando la testa ruota in una direzione, il nistagmo (alternanza di fase lenta VOR e fase rapida saccade) batte nella stessa direzione della rotazione della testa. Organizzazione dei Canali Semicircolari Tre Canali: Orizzontale (blu): Rileva rotazioni della testa sul piano orizzontale. Anteriore (rosso): Rileva rotazioni della testa sul piano verticale (avanti/indietro). Posteriore (verde): Rileva rotazioni della testa sul piano verticale (laterale). Direzione di Stimolazione: Ogni canale è sensibile a rotazioni in una specifica direzione. Effetti della Stimolazione dei Canali Semicircolari Canale Orizzontale: La rotazione da destra a sinistra eccita il retto mediale dell'occhio ipsilaterale e il retto laterale dell'occhio controlaterale. Inibisce il retto laterale ipsilaterale e il retto mediale controlaterale.  Produce una controrotazione degli occhi rispetto al movimento della testa. Canale Anteriore: L'eccitazione di un lato eccita il retto superiore dello stesso lato e l'obliquo inferiore controlaterale, mentre inibisce il retto inferiore ipsilaterale e l'obliquo superiore controlaterale. Produce uno spostamento degli occhi verso l'alto e verso il lato opposto alla rotazione. Canale Posteriore: L'eccitazione di un lato agisce in modo opposto sugli obliqui ipsilaterali e sui retti controlaterali. I muscoli obliqui hanno componenti rotatorie (intorsione e estorsione) più marcate rispetto ai retti. Produce rotazioni oculari complesse. Circuiteria Neurale del VOR Rotazione a Sinistra (Canale Orizzontale): Eccita il canale semicircolare orizzontale di sinistra. Proiezioni eccitatorie al nucleo abducente controlaterale e inibitorie all'abducente ipsilaterale. L'abducente ipsilaterale inibisce il retto laterale ipsilaterale e il retto mediale controlaterale. L'abducente controlaterale eccita il retto laterale controlaterale e il retto mediale ipsilaterale. Risultato: rotazione della testa a sinistra e controrotazione degli occhi a destra. Stimolazione del Canale Anteriore (Testa in Avanti e a Sinistra): Ruota la testa in avanti e verso la spalla sinistra. Si reclutano diversi muscoli per riportare la pupilla nella posizione iniziale: Retto superiore e obliquo inferiore a sinistra.  Retto inferiore e obliquo superiore a destra. Coinvolgimento del nervo trocleare (controlaterale) e dell'oculomotore (ipsilaterale). Stimolazione del Canale Posteriore (Testa Indietro e a Sinistra): Ruota la testa all'indietro e verso la spalla sinistra. Si reclutano diversi muscoli per riportare la pupilla nella posizione iniziale: Obliquo superiore a sinistra. Retto inferiore e obliquo superiore a destra. Coinvolgimento del nervo trocleare (ipsilaterale) e dell'oculomotore (bilaterale) L'attivazione di un canale posteriore inibisce il canale anteriore controlaterale. Movimento Laterale della Testa: Attiva contemporaneamente i canali anteriore e posteriore di un lato e inibisce quelli controlaterali. Produce estorsione in un occhio e intorsione nell'altro, con movimenti in alto a sinistra e in basso a destra. Flessione del Capo in Avanti: Attiva i canali anteriori e inibisce i posteriori. Spero che questa rielaborazione sia utile per lo studio del riflesso vestibolo-oculare. IL RIFLESSO OPTOCINETICO: MANTENERE LA STABILITÀ VISIVA CON LO SFONDO IN MOVIMENTO Questa lezione si concentra sul riflesso optocinetico, un meccanismo che stabilizza la visione quando l'intero campo visivo è in movimento. Questo riflesso è diverso dai movimenti di inseguimento che si concentrano su un singolo oggetto. Funzione del Riflesso Optocinetico Mantiene lo sguardo fisso su un punto di riferimento quando lo sfondo si muove. Permette di interpretare correttamente la scena anche in presenza di movimento. Si manifesta quando osserviamo un paesaggio in movimento, ad esempio da un treno. Può essere studiato con schermi che proiettano strisce o panorami rotanti. Meccanismo del Riflesso Optocinetico Produce un nistagmo nella direzione opposta al movimento dello sfondo. Questo nistagmo è in realtà una serie di movimenti oculari che seguono il movimento dello sfondo, intervallati da saccadi di riposizionamento. La fase lenta del nistagmo è diretta contro il movimento dello sfondo, mentre la fase rapida (saccade) batte nella stessa direzione del movimento dello sfondo. Il sistema interpreta il movimento dello sfondo come un movimento della testa, producendo la saccade in direzione "dove la testa sta andando". Effetti del Riflesso Optocinetico sulla Postura  Il riflesso optocinetico può influenzare la postura e l'equilibrio. La sensazione di movimento della scena può causare un'illusione di movimento della testa e del corpo. Ad esempio, in un planetario o con uno sfondo rotante, si può percepire un movimento nella direzione opposta allo sfondo, causando reazioni posturali compensatorie. Un conflitto tra informazioni visive e vestibolari può provocare cinetosi (mal d'auto). Il mal d'auto è legato al fatto che gli occhi comunicano un movimento, mentre il vestibolo comunica una situazione di stazionarietà, perché si sta viaggiando in linea retta a velocità costante. Le pedane stabilometriche misurano lo spostamento del centro di pressione sul suolo. Condizioni per Vertigine Posturale Non sempre un grande movimento dello sfondo causa vertigini. Il discrimine è se il movimento viene interpretato come proprio o dell'ambiente esterno. Caratteristiche visive che favoriscono l'interpretazione del movimento come proprio: Ampia area retinica stimolata, coinvolgendo soprattutto il campo visivo periferico. Presenza di molteplici vie di moto contemporaneamente. Mire visive sullo sfondo rispetto al primo piano. Analisi in Frequenza del Riflesso Optocinetico Studiato con sfondi in movimento alternato. Il guadagno del riflesso (rapporto tra movimento degli occhi e movimento dello sfondo) è circa unitario fino a 1 Hz. Oltre 1 Hz, il guadagno tende a diminuire. Sostanziale similitudine con i movimenti di inseguimento lento (tolte le saccadi). Il riflesso optocinetico può essere visto come un movimento di inseguimento lento concentrato sulla fovea.  La stessa circuiteria può essere utilizzata per entrambi i tipi di movimento. Movimenti Oculari Patologici: Esempi Clinici Epilessia Frontale: Produce sintomi epilettici nell'emisoma controlaterale. La testa e gli occhi deviano verso il lato del corpo che subisce l'accesso epilettico, a causa dell'attivazione della formazione pontina paramediana ipsilaterale. Lesione del Lobo Frontale Destro: Provoca emiparesi (paralisi) controlaterale. Riduce l'attività della formazione pontina paramediana controlaterale (a sinistra), causando una deviazione degli occhi verso il lato opposto all'emiparesi (a destra) Lesione Pontina a Destra: Causa problemi simili alla lesione frontale, ma sul lato opposto (deviazione verso sinistra). La formazione pontina paramediana sinistra è attiva, causando una deviazione degli occhi verso sinistra. Provoca emiparesi controlaterale. Questi esempi mostrano come la combinazione di conoscenze di anatomia e fisiologia permetta di comprendere le manifestazioni cliniche dei disturbi oculomotori. Spero che questa rielaborazione sia utile per lo studio del riflesso optocinetico e dei disturbi dei movimenti oculari. content_copy download Use code with caution. Markdown