Interaktion schneller und langsamer Vergenzaugenbewegungen

Um ein kleines bewegtes Blickziel im dreidimensionalen Raum genau verfolgen zu können, sind sowohl schnelle Augenbewegungen zum Erreichen des Blickziels als auch langsame Augenbewegungen zum Stabilisieren des Blickziels auf der Fovea centralis erforderlich. Konjugierte Augenbewegungen verwenden Sakkaden und langsame Augenfolgebewegungen (smooth pursuit). Bei den diskonjugierten Augenbewegungen bewerkstelligen dies schnelle und langsame Vergenzbewegungen. Im Step-Ramp-Paradigma können beide Typen von Vergenzaugenbewegungen (schnelle und langsame) kombiniert vorkommen. Ihre Interaktion ist jedoch beim Menschen bislang nicht untersucht.

Zur Beantwortung der Frage, ob sie schnelle und langsame Vergenzaugenbewegungen parallel arbeiten, untersuchten wir fünf gesunde Probanden mit der skleralen Magnetspulenmethode. Verschiedene Paradigmen wurden mittels eines kleinen Laserpunktes den Probanden auf einer horizontalen Plattform präsentiert, die auf Höhe der Nase des Probanden angebracht war. Die Ramp-, Step- und Step-Ramp-Paradigmen wurden mit konstanten Rampengeschwindigkeiten (1,5 bis 6 Grad/s für Vergenz, 10 Grad/s für smooth pursuit) und Stepgrößen von 0,25 bis 2,5 Grad stimuliert.

Im Step-Ramp-Paradigma zeigte sich im Gegensatz zu konjugierten Augenbewegungen immer eine initiale Bewegung in Richtung des Steps, bevor die Augen ihre Richtung in die der Rampe änderten. Die Geschwindigkeit dieser initialen Vergenzantwort stieg mit steigender Stepgröße. Im Vergleich zu isolierten Vergenzsprüngen gleicher Amplitude gab es keinen Unterschied in Geschwindigkeit und Latenz. In dem Step-Ramp-Paradigma wurde die Stepantwort demnach durch die Rampe nicht verändert, sondern nur zu dem Rampenanteil addiert. Dagegen wurde die Rampenantwort durch den Step im Step-Ramp-Paradigma beeinflusst. Sowohl die initiale Beschleunigung als auch die Latenz stieg im Vergleich zu Vergenzantworten bei isolierten Vergenzrampen an.

Diese Daten weisen auf eine parallele Verarbeitung von Vergenzantworten unterschiedlicher retinaler Disparitäten im Step-Ramp-Paradigma hin.