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Okulomotorik – alles zur Augenbewegung und ihrem Beitrag zum Sehen

Okulomotorik – alles zur Augenbewegung und ihrem Beitrag zum Sehen

Das Meer voller Farben, das wir wahrnehmen, verdanken wir unserem Augenlicht, das den visuellen Beitrag zu unserem Sinnessystem leistet. Lebewesen nehmen ihr Umfeld entweder über die Bewegung ihres Körpers oder über die Bewegung ihres Sehapparates wahr. Der Mensch als Wirbeltier besitzt ein bewegliches Linsenauge, das in der Augenhöhle eingebettet Bewegungen im frontalen Augenfeld erlaubt. Die Komplexaugen einer Fliege sind hingegen fest im Körper verankert. Um sehen zu können, muss sie sich im Raum bewegen. Verantwortlich für das Sehen ist die Rückkopplung der Sehzellen mit der neuronalen Verschaltung, die das Sehen erst ermöglicht. Wissenswertes zur Okulomotorik gibt es hier.

Wie wird die Okulomotorik definiert?

Die Augenbewegung, synonym auch Okulomotorik oder Augenmotilität genannt, ist die Gesamtheit der Bewegungen des Augapfels – des Bulbus oculi –, des Linsenauges der Wirbeltiere sowie einiger anderer Spezies, zum Beispiel einiger Kopffüsser (Oktopus, Kalmar), Vögel oder Reptilien. Die bewusst gesteuerte Augenbewegung ist dabei von den unwillkürlichen, also unbewusst gesteuerten Augenbewegungen zu unterscheiden. Als Teil des Sehapparates ermöglichen die Augen aufgrund der Aufnahme visueller Reize das Richtungssehen sowie das Bewegungssehen. Auch erlauben sie es dir, eine aktive Bildauswertung zu betreiben. Das in Regelkreisen angeordnete Sehsystem führt somit aktiv Augenbewegungen aus, wobei die übergeordnete Instanz, das Zentralnervensystem, die Schaltstelle bildet und die Augenmuskeln als Stellglieder fungieren. Die Netzhaut hingegen bildet den sensorischen Input.

Was sind die Grundlagen der Augenbewegungen?

Die Grundlage der Augenbewegung ist die Stellung der Augäpfel im Raum. Der Gesamtbereich, in dem die visuelle Wahrnehmung ohne eine Augenbewegung möglich ist, wird Gesichtsfeld genannt. Das monokulare Gesichtsfeld eines einzelnen Auges überlappt mit dem Gesichtsfeld des anderen Auges zum binokularen Gesichtsfeld. Grafisch lässt sich dies mit einem Kreis veranschaulichen, welcher in einem Koordinatensystem mit der Pupille als Mittelpunkt dargestellt werden kann. Die nunmehr senkrecht durch das Auge verlaufende z-Achse bildet mit der waagrecht durch das Auge verlaufenen x-Achse eine zweidimensionale Ebene, welche bei der Augenbewegung durch eine lotrechte y-Achse – der Sagittalachse – im Drehpunkt durchkreuzt wird. Dadurch ergibt sich eine dreidimensionale Darstellung der Augenbewegung.

Wie heissen die Muskeln der Augenmuskulatur und was ist ihre Aufgabe?

Die Augenmuskulatur wird von insgesamt sechs Augenmuskeln gesteuert, die ihrer Lage nach entweder schräg oder gerade mit dem Augapfel verbunden sind. Zu den Augenmuskeln gehören:

  • Musculus rectus lateralis
  • Musculus rectus medialis
  • Musculus rectus superior
  • Musculus rectus inferior
  • Musculus obliquus inferior
  • Musculus obliquus superior

Des Weiteren wird die innere Augenmuskulatur von der äusseren Augenmuskulatur unterschieden. Die Funktion der äusseren Augenmuskulatur, einer Skelettmuskulatur, ist die willkürliche Blickrichtungsänderung in Form von Blickbewegungen. Im Gegensatz dazu handelt es sich bei der inneren Augenmuskulatur um glatte Muskulatur, welche die Pupillenmotorik (Pupillenweite) sowie die Akkommodation (Entfernungssehen) der Augenbewegungen steuert.

Welche Arten der Augenmotilität werden voneinander unterschieden?

Bei der Augenmotilität, also den Augenbewegungen, werden zwei Bewegungsarten voneinander unterschieden: die konjugierten Augenbewegungen und die Vergenzbewegungen. Die konjugierten Augenbewegungen, deren gemeinsames Kennzeichen die gleichsinnige Blickrichtungsänderung beider Augen ist, werden unterteilt in:

  • Sakkaden
  • Augenfolgebewegungen
  • Nystagmus

Sakkaden sind schnelle Bewegungen des Auges, die zu einem ständigen Wechsel des Augenfixationspunktes führen. Diese Bewegungen sind für die rückgekoppelte Wahrnehmung von Bedeutung. Augenfolgebewegungen dienen hingegen der Fixierung eines sich bewegenden Gegenstandes oder Körpers. Der Nystagmus ist eine Synthese der zuvor genannten Augenbewegungen.

Im Gegensatz dazu dienen Vergenzbewegungen zur Änderung des Winkels der Augenblickachsen. Zu diesen Augenbewegungen gehören:

  • Konvergenzbewegung
  • Divergenzbewegung

Bei der Konvergenzbewegung konvergieren die Blickachsen bei der Betrachtung eines nahen Objektes, was zu Pupillenverengung führt, bei der Divergenzbewegung divergiert die Blickachse zu Objekten in der Ferne.

Wie erfolgt die Untersuchung von Augenbewegungsstörungen?

Zur Untersuchung von Augenbewegungsstörungen ist die Messung der Bewegungsfähigkeit, der Augenmotilität und seiner Muskeln in alle Blickrichtungen des Raumes vonnöten. Dies wird mithilfe eines Abdecktestes gewährleistet, der die Richtungen des Auges durch Änderungen des Schielwinkels mit einem Prismenglas und einer Tangentenskala untersucht. Die Messung von Blicksprüngen, Blickfolgebewegungen oder Nystagmus (Augenzittern) werden hingegen mit der Videookulografie analysiert. Weitere Untersuchungen von Augenbewegungsstörungen bieten das Laser-Scanning-Ophthalmoskop sowie die Fundusfotografie.

Welche Krankheiten führen zu Störungen der Okulomotorik oder von deren Steuerung?

Störungen der Okulomotorik können sowohl angeboren als auch erworben sein. Dazu zählen Erkrankungen wie:

  • Schielerkrankungen
  • Augenzittern (Nystagmus)
  • mechanische und neurogene Störungen

Die Steuerung des Gleichgewichts beruht ebenfalls auf der störungsfreien Auswertung von Sehinformationen. Die Funktion der Augenbewegung ist es, dem Gehirn Informationen über unsere Lage im Raum, etwa dem Sitzen, Liegen oder Stehen zu liefern. Fehlinterpretationen beim Bewegungssehen, die durch Sakkaden oder langsame Augenfolgebewegungen verursacht werden, können zu Desorientierung oder Schwindel führen, falls das Gehirn die Bildbewegung als eine Bewegung der Umwelt auswertet. Bestes Beispiel ist das Sitzen in einem stehenden Zug und die Beobachtung eines vorbeifahrenden Zuges, welches Eigenbewegungen vortäuscht oder simuliert.

Was ist unter dem Begriff Eye-Tracking zu verstehen?

Unter Eye-Tracking werden alle Aufzeichnungen der Blickbewegungen einer Person oder eines Tieres verstanden, wie zum Beispiel die Fixation, die Sakkaden oder der Augenlidschlag. Die Entwicklung, Steuerung und Auswertung von Eyetrackern dient zum Beispiel der Werbeindustrie, um ein Produktdesign hinsichtlich des Kundeninteresses zu analysieren, ebenso wie der Neurowissenschaft zur Aufmerksamkeitsforschung.

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