saccadici e pursuit

SEZIONE di SCIENZE SENSORIALI /
UOC OTORINOLARINGOIATRIA
DIPARTIMENTO di SCIENZE CHIRURGICHE, RIANIMATORIE, RIABILITATIVE e dei TRAPIANTI D’ORGANO
FONDAZIONE IRCCS POLICLINICO SAN MATTEO PAVIA
FONDAZIONE IRCCS POLICLINICO SAN MATTEO PAVIA
UNIVERSITA' DEGLI STUDI di PAVIA
Direttore Prof. M. Benazzo
Rivalutazione del ruolo dei movimenti oculari (saccadici e pursuit) nella (
)
pratica otoneurologica
pratica otoneurologica
M. Manfrin
Movimenti oculari
Movimenti oculari
• Anni ‘80: parte integrante dell’esame vestibolare di 2° livello (ENG); contributo topodiagnostico; monitoraggio malattie neurologiche e terapie associate
Anni ’90 :
Anni ‘00 :
MOVIMENTI OCULARI “in
MOVIMENTI OCULARI in pratica
pratica”
1. Saccadici come risorsa sostitutiva del SNC in caso di inefficienza di altri sistemi visuo‐vestibolo‐
ff
oculomotori
2. Pursuit e otticocinetico come vie alternative nella riabilitazione oculomotoria
riabilitazione oculomotoria
Movimenti oculari
Movimenti oculari
y Riflesso vestibolo‐oculomotore (VOR)
fl
b l
l
(
)
Nistagmo
y Riflesso otticocinetico (OKN)
y Movimento saccadico
y Movimento di inseguimento lento (smooth pursuit)
y Movimento di vergenza
VOR
Smooth pursuit
it
COR
otticocinetico
0,01 Hz
H
0,001 Hz
1 Hz
0,1 Hz
100 Hz
10 Hz
Movimento saccadico
Movimento saccadico
Veloce movimento oculare (“movimento balistico”) che permette di dirigere rapidamente lo sguardo verso una
permette di dirigere rapidamente lo sguardo verso una mira.
Comprende:
y saccadi semplici (volontarie o involontarie)
y fase rapida del Ny vestibolare ed otticocinetico
y movimenti oculari rapidi della fase REM
y movimento “cieco”
y dubbia natura riflessa
y “bottom
bottom up
up” e “top
top down
down” strategia (saccadici indotti dalla visione
e saccadici guidati centralmente)
Saccade
Il sistema di controllo delle saccadi comprende:
Lobi parietali
FEF
Collicolo superiore
Cervelletto verme dorsale (lobuli V,
Cervelletto:
V VI e VII),
VII) nucleo del
fastigio
Talamo
Gangli basali
Saccade
Il movimento saccadico è composto da
una fase “esplosiva”
p
((burst ‐ saccadic p
pulse)) che ggenera la
forza necessaria per vincere la componente viscosa
oculare e p
per muovere velocemente l’occhio
una fase tonica (saccadic step) che mantiene l’occhio
nella nuova posizione contro le forze elastiche di ritorno
Saccade
Il generatore del “saccadic pulse” si trova nella formazione
reticolare pontina paramediana e comprende:
comprende
Burst neurons di tipo eccitatorio ed inibitorio, a media e
lunga conduzione, scaricano solo durante la saccade
Pause neurons, scaricano continuamente eccetto
immediatamente prima e durante la saccade (inibiscono
tonicamente le burst cells)
Tonic neurons, scaricano in relazione alla posizione
oculare alla fine della saccade (mantengono ll’occhio
occhio nella
nuova posizione)
Saccade
• Maggiore è il movimento, maggiore è la velocità
massima (es. un movimento saccadico di 80° di
ampiezza avrà una Vmax di 700 gradi al secondo)
• Velocità massima: 900°/sec (media di 400°‐
600°/sec)
• 3 saccadi ogni secondo
3 saccadi ogni secondo
• Latenza media di 200 msec
La latenza e l’accuratezza variano per:
– Conoscenza del momento di presentazione o della
posizione del bersaglio
p
g ((“memoria”))
– Eccentricità del bersaglio
– La presenza di ‘distrattori’
distrattori
– ‘Anti-saccade’ (saccade in direzione apposto a
quella
ll d
dell b
bersaglio).
li )
Al buio
Alla luce
MOVIMENTI SACCADICI
CONTROLLO COGNITIVO DEL CONTROLLO
COGNITIVO DEL
MOVIMENTO SACCADICO
•
•
•
•
•
Attenzione
A
i
“Working memory”
g
y
Apprendimento
Memoria a lungo termine
Strategia decisionale
Strategia decisionale
Smooth pursuit
• Movimento di inseguimento lento che permette la
continua foveazione di un oggetto che si muove
lentamente nello spazio
• Latenza: 100‐130 msec
• Velocità fino a 100°/sec
• Gain ottimale: 15‐30
Gain ottimale: 15‐30°/sec
/sec
• Caratteristiche variano per attenzione, motivazione, età velocità ed accelerazione del target “memoria”
età, velocità ed accelerazione del target, “memoria”
Substrato anatomico dello smooth pursuit:
p
y Retina Ö tratto ottico accessorio Ö sistema ottico accessorio Ö
nuclei pretettali Ö nucleo del tratto transpeduncolare (attività
spontanea che aumenta con il movimento lento del target)
y Flocculo: riceve input vestibolari, visivi ed informazioni su
posizione e velocità oculare (gaze velocity Purkinje cells) Ö
formazione reticolare pontina paramediana
y Formazione reticolare (cancellazione del VOR,
VOR modulazione della
velocità)
y Corteccia striata, parietale (area 7 Ö input visivi transcorticali)
Stimoli per smooth pursuit e parametri di misurazione
• Inizio del movimento
ramp”
stimolo tipo “step‐
Latenza (100 130 msec)
Latenza (100‐130 msec)
Nuovo utilizzo dei movimenti oculari:
Nuovo utilizzo dei movimenti oculari:
• Schizofrenia [Karoumi B et al., 1998; Hutton SB et al., 2002;
Smyrnis N et al., 2004] e altre psicosi [Crawford et al., 1995]
• Parkinson [O’Sullivan et al., 1997; Crawford et al., 2002]
• Disordine da iperattività con deficit attentivo nel Disordine da iperattività con deficit attentivo nel
bambino (ADHD) [Klein C et al.,2003]
• Sindromi ansioso/depressive dell’adolescenza /
[Hardin MG
et al., 2007]
• Autismo [Luna et al., 2007]