Saccade

La saccade è un movimento dell'occhio del tipo più frequente. Consiste in rapidi movimenti degli occhi eseguiti per portare la zona di interesse a coincidere con la fovea. Vengono eseguite in media 3-4 saccadi al secondo. In media, durante la veglia, ne vengono quindi eseguite circa 150.000 in un giorno. Sono un movimento di tipo coniugato.

Caratteristiche

In genere la loro ampiezza massima è di circa 20°. Oltre tale angolazione di solito entra in gioco la rotazione della testa. La loro massima velocità angolare può raggiungere i 900°/s. La latenza di una saccade è, in media, di circa 225 ms. Questo vuol dire che tra la comparsa del bersaglio e l'inizio della saccade passano circa 225 ms.

La main sequence è una relazione che lega tra loro durata e ampiezza della saccade. In generale la velocità della saccade tende comunque a variare per consentire una durata relativamente costante (questo è vero soprattutto per saccadi di ampiezza relativamente ridotta).

Le saccadi hanno traiettorie rettilinee per i movimenti orizzontali, mentre hanno traiettorie curve per quelli verticali e obliqui.

Fisiologia

Controllo motorio

Gli occhi sono tenuti nell'orbita da 3 paia di muscoli, detti extraoculari:

1. Retto mediale e laterale
2. Retto superiore e inferiore
3. Obliquo superiore e inferiore

• I movimenti laterali coinvolgono principalmente il retto mediale e laterale, e parzialmente gli obliqui.
• I movimenti verticali coinvolgono principalmente il retto superiore ed inferiore.
• I movimenti di adduzione e abduzione coinvolgono i retti mediali e laterali.
• Gli altri movimenti composti chiamano in causa in varia misura diversi muscoli a seconda della loro componente principale.

Il sistema di generazione

Nel cervello possono essere individuate 3 aree principali la cui attività è associata all'esecuzione delle saccadi.

• Campi oculari frontali (FEF)
• Collicolo superiore (SC)
• Nuclei oculomotori del tronco encefalico (BSG)

• A livello dei nuclei del tronco encefalico sono presenti due principali classi di neuroni fondamentali per il movimento saccadico:

1. Cellule pause o omnipause
2. Cellule burst

• Le cellule "pause" sono attive quando gli occhi sono fermi, quindi la fissazione (sistema WHEN).
• Le cellule "burst" sono attive prima e durante la saccade (sistema WHERE)

In entrambi i casi il fatto che la modifica dell'attività neurale preceda la saccade, suggerisce che questa attività ha un ruolo causale e non è solo correlata all'esecuzione saccadica.

Il Collicolo superiore

Il collicolo superiore (SC) è una delle aree più importanti per la generazione delle saccadi. SC è la struttura filogeneticamente antica, collocata a livello del tetto del mesencefalo, e che svolge un ruolo cruciale nella esecuzione delle saccadi, soprattutto per quelle di tipo riflesso. L'output del SC è il segnale di ingresso principale al sistema di controllo per la generazione delle saccadi a livello del tronco dell'encefalo.

Programmazione delle saccadi

La programmazione saccadica è un processo di tipo gerarchico:

1. Nel primo stadio viene deciso "quando" e in che "direzione" si devono muovere gli occhi.
2. Successivamente viene computata l'ampiezza del movimento.

• Tale parametro si basa sulle caratteristiche del target. Il programma può essere modificato se cambiano le caratteristiche del target, ma solo entro una certa finestra critica dall'inizio della saccade (Becker & Jurgens, 1979). Superata tale finestra critica, la saccade sarà eseguita anche se vengono cambiate le caratteristiche del target. Le saccadi, una volta iniziate non possono essere interrotte o modificate. La finestra critica affinché uno stimolo possa modificare la programmazione di una saccade è di circa 70ms prima dell'onset della saccade.

Funzioni

Relazioni con l'attenzione

Saccadi e attenzione potrebbero avere una relazione di tipo associativo ma non causale. In altri termini, potrebbe accadere che attenzione e movimenti oculari tendano ad essere diretti nella stessa posizione, ma che i due sistemi non siano necessariamente legati tra loro.

I dati in letteratura sono a favore di una relazione causale tra attenzione e saccadi. Non sarebbe quindi possibile dirigere l'attenzione da un lato e le saccadi in un punto diverso. Comunque, ci sono state parecchie discussioni al riguardo: Klein (1980) hanno fornito evidenze a favore di una possibile dissociazione tra attenzione e movimenti oculari. Una delle evidenze più convincenti del collegamento tra attenzione e saccadi è fornito invece dal lavoro di Hoffman & Subramaniam (1995).

Bibliografia

1. Findlay, J.M, & Gilchrist, I.D. (2003). Active vision. Oxford University Press: Oxford, UK.
2. Hoffman, J.E, & Subramaniam, B. (1995). The role of visual attention in saccadic eye movement. Perception & Psychophysics.

Voci correlate

• Cronostasi
• Fovea
• Malattia di Huntington
• Oculometria
• Occhio